廣播電視衛星傳輸的干擾因素與應對措施

伴隨著衛星傳輸技術的快速發展，無線傳輸方式已得到廣泛應用。主要表現在利用通信衛星和直播衛星傳輸廣播電視。但是在傳播過程中會受到一些無意或者惡意干擾，影響傳輸效果。

一、廣播電視衛星傳輸的干擾原因

衛星在傳輸信號的過程中會受到各種信號的干擾，影響傳輸效果。要想解決干擾問題就必須了解衛星信號在哪個環節受何種干擾，然后對干擾源進行分析，并采取措施解決干擾問題。

(一)地球站設備干擾當地球站載波發射超功率，沒有調整好天線交叉極化隔離度的時候，衛星上的反極化用戶就會被干擾。地球站電纜屏蔽性能變差，周圍磁場環境變得惡劣，地球站上的調制器變差以后極易產生雜波，使衛星信號出現間斷性雜音，造成干擾。除此之外，不合理的鏈路電平配置也會導致一些工業噪聲和地面微波進入上行鏈路，并發射到衛星轉發器上，從而造成上行干擾[1]。

(二)接收站地面信號設備干擾下行鏈路的干擾是由于下行鏈路配置不合理或者接地不良，設備損壞所導致的。接收站地面附近存在很多干擾信號，如微波信號、雷達信號、調頻廣播信號等。和電視衛星信號相同或者相近頻率的信號會竄入下行鏈路中，造成接收干擾，從而使電視衛星信號質量下降或者中斷。另外，一些民用電器設備和公眾通信站的電磁波也會干擾廣播電視信號的正常傳輸。

(三)空間段干擾廣播電視衛星的正常傳輸會受到很多空間段環境的干擾，例如鄰星干擾、相鄰信道干擾、不規范操作引發的信號干擾等。

1.鄰星干擾。隨著同步衛星軌道的逐漸增多，鄰星干擾在衛星信號傳輸過程中也越來越多。鄰星干擾主要有上行干擾和下行干擾。上行干擾主要是由于上行電平較高，有些用戶天線口徑較小，導致功率譜密度嚴重超出指標，鄰星用戶天線偏向被干擾衛星。干擾衛星與被干擾衛星擁有相同的覆蓋區，在這覆蓋區內，被干擾衛星在接收信號的同時，還會收到鄰星信號，這就導致下行干擾。

2.相鄰信道干擾。當用戶的載波頻率分配和相鄰信號的頻帶發生重疊，缺乏相應保護帶寬，用戶載波頻譜達不到要求，就會出現副瓣或者噪底過高現象，影響傳輸。這就要求在測試的時候，一定要保證載波調制特性符合技術要求，上行載波頻譜必須在分配頻帶范圍之內[2]。

3.不規范操作引發信號干擾。個別衛星地球站在入網操作的時候有誤，頻率、速率等設置不正確，沒有嚴格按照程序規范操作，甚至有個別用戶私自上載波偷發信號，這些不規范操作都會引發信號干擾。

(四)自然因素干擾自然干擾包括太陽活動、電離層、對流層、日凌現象等。這些自然現象均對廣播電視衛星正常傳輸造成影響。

1.電離層閃爍。受電離層結構不均勻性等影響，當電波穿過電離層時，導致信號的相位、振幅等特性短周期發生變化，出現電離層閃爍現象。上述這種電離層閃爍情況對衛星信號的傳輸有極大的干擾。

2.雨衰。當電波在傳輸過程中穿過降雨區的時候，雨滴就會對電波產生吸收和散射的情況從而造成衰減。這種現象就叫做雨衰。對流層對廣播電視衛星傳輸最重要的影響就是雨衰，雨衰使地球站和衛星接收到的信號功率下降，最終導致去極化干擾。

3.日凌。每年春分和秋分的時候，衛星將位于地球和太陽間的直線上。這個時候地球站天線不僅對準衛星也對準太陽，太陽產生的超強電磁波將直接投射到地球站天線上。地面在接收大量衛星信號的同時也會接收很多太陽噪聲，接收信噪比下降，甚至會出現信號被太陽噪聲覆蓋的情況，被迫造成信號中斷，這種現象被稱為“日凌現象”。日凌也會干擾衛星信號的傳輸。

4.衛星蝕。每年的春秋季節,在某個特定時間內,衛星將進入地球的陰影區域,這時候衛星接觸不到太陽光，太陽能電池無法提供電能,衛星不得不依靠燃料電池或者蓄電池供電,這一階段稱作“星蝕期”?！靶俏g期”的衛星信號傳輸將會受到影響，導致傳輸質量下降。

（五）轉發器惡意干擾轉發器除本身發生故障造成干擾外，惡意干擾現象較為突出。干擾方利用地球站上行設備，挑選某個正在使用的衛星轉發器，發射大于正常信號功率已經調制或者尚未調制的射頻信號，使正常信號質量下降甚至出現的傳輸中斷。正常信號傳輸被轉發器惡意干擾，導致一些非法的聲音和圖文影像被傳出，造成極其惡劣的影響[3]。甚至一些不法分子利用轉發器維修的空余時間來干擾，影響傳輸效果。

二、解決這些干擾的應對措施

（一）抗地球站干擾抗地球站干擾可以先把系統各個節點測試好，更換干擾源設備后方可排除干擾。除此之外，還需要按時檢查天線是否有偏差，極化器是否有偏離情況，密切關注設備的使用情況，規避干擾事件發生。當發生干擾時，對被干擾用戶重新標定極化和功率，做到及時發現，立馬解決。與此同時，地球站的選址要先進行電磁環境檢測，做好傳輸線路的電磁屏蔽工作，規避干擾現象的出現。也需要不斷完善相應規章制度，強化安全管理意識，做好應急處理預案和故障系統處置工作，保證在突發情況發生時，工作人員可以及時獲取所需要的內容。

（二）抗地面信號設備干擾地面上不可避免會出現很多干擾源，因此在建設工程的同時還要保證接收天線架設在遠離電磁場的空曠地方，在遇到干擾后，先對干擾源進行全面細致的分析，針對具體問題采取相應措施。靈敏度高的高頻頭可以保證信號接收的質量，因此，要選擇這種高頻頭進行處理。當信號設備遇到強微波干擾的時候，可以直接把接收站遷到沒有干擾的地方，最大限度減少對衛星地球站的干擾[4]。如果受全波段干擾較嚴重時，可以利用建筑物、人工屏蔽等多種方法最大限度減少干擾。

（三）抗空間干擾對于鄰星干擾現象，最好的方法就是分析干擾源，檢測受干擾衛星和鄰星信號，對干擾源進行雙星定位，并采用相關技術極大限度減輕干擾。對相鄰信道干擾情況，多載波同一轉發器使用時會出現交調干擾，因此，想要避免這種干擾，轉發器工作必須要在足夠的回退點。目前，我國省臺節目大多都是共用一個轉發器，所以，相同轉發器用戶之間要互相監測，加強溝通交流，保證轉發器工作在線性。對于空間內的這些干擾，必須加強檢測，及時發現干擾問題并通知衛星測控中心，由衛星治理者進行協調處理。

（四）抗自然干擾上述的幾種自然干擾屬于天文自然現象，不可避免，但是可以采取相應措施減少對衛星通信的影響。對于雨衰的影響，可以采用調整地球站天線仰角的方式，但需注意在減少雨衰增大仰角的同時避免形成積水。目前對于日凌的干擾問題，沒有很直接有效的方式來規避，只能使用雙星備份和地面備份這兩種方式來預防。在日凌結束之后，通信會自動恢復正常。有的衛星公司會提前通知用戶日凌時間，以便做好應對措施[5]。以前衛星蝕對衛星通信的干擾是非常嚴重的，但目前衛星供電系統有了很大進步和提高，在衛星蝕期間，有備用電源支撐衛星正常工作，不會影響廣播電視衛星的正常傳輸。

（五）抗轉發器惡意干擾對于非法用戶的干擾，地球站可以有效利用轉發器飽和點強信號對弱信號的抑制性進行控制，還可以利用關閉轉發器，使用抗干擾衛星的方式來傳輸廣播電視節目。一般可以采用功率較大的發射機和高增益發射天線來增加廣播電視節目的上行功率，使干擾小于正常信號，進而達到強功率壓制效果。解決交調干擾問題，可以利用地球站嚴格控制上行功率，保證調制解調器、上變頻器、發射機等有足夠的預留回退余量，確保轉發器在線性區的工作。另外，還要學會合理運用各種抗干擾技術和手段，極大限度減小干擾造成的政治影響和經濟損失，要把抗干擾技術能力作為一項重要課題來解決，從而在根本上解決惡意干擾問題，保證廣播電視衛星傳輸的安全性[6]。

作者：翁祖嘉
????來源：《山東工業技術》

【參考文獻】

[1]余英.廣播電視衛星傳輸[J].衛星與網絡,2006(08).

[2]陳海航.衛星廣播通信頻段的地面干擾與監測排查[J].中國無線電,2008(02).

[3]潘攀.干擾廣播電視衛星信號的因素與解決方案[J].聲學技術,2008(12).

[4]奚向濤.衛星接收信號的干擾和抗干擾[J].有線電視技術，2007(02).

[5]張立新.有線數字電視安全播出監測系統方案及比較[J].廣播電視技術,2005(04).

[6]崔哲.論廣播電視衛星傳輸過程中常見的干擾與解決措施[J].《信息通信》,2013(03).