廣播電視衛(wèi)星信號干擾因素探析
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【摘要】隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，電視媒體在信息傳播上的作用越發(fā)凸顯，作為群眾獲取信息和關注社會的重要渠道，廣播電視已然成為了人們生活中不可或缺部分，在廣泛受眾群體的關注下，廣播電視要提高自身穩(wěn)定性，解決信號干擾問題，為用戶提供更好的廣播電視服務。基于此，本文就對干擾廣播電視衛(wèi)星信號的因素與解決方案進行論述。
1解決廣播電視衛(wèi)星信號干擾的重要性
在廣播電視節(jié)目傳輸?shù)膽弥?，衛(wèi)星傳輸技術(shù)具有較好的傳輸穩(wěn)定性，其使用性能遠超過電纜和微波傳輸技術(shù)。隨著廣播電視的不斷發(fā)展，廣播電視網(wǎng)絡公司的直播要求為不間斷優(yōu)質(zhì)播出，觀眾對廣播電視的收視體驗也提出了更高的要求，在此階段衛(wèi)星信號傳輸成為廣播電視信息傳輸?shù)氖走x技術(shù)，但由于衛(wèi)星信號的傳輸具有開放性，因此在衛(wèi)星信號傳輸?shù)倪^程中極易受到外界因素的干擾，導致節(jié)目質(zhì)量與播出效果受到影響。
2干擾廣播電視衛(wèi)星信號的相關因素及解決方案
就目前常見的衛(wèi)星信號干擾因素而言，主要可以自然干擾因素和人為干擾因素。
2.1自然干擾因素
2.1.1日凌干擾
在每年的春分和秋分時期，地球、衛(wèi)星、太陽會處在同一直線上。地面站的衛(wèi)星信號對準太陽，地面站的接受天線將會受到太陽輻射的干擾，干擾信號會與衛(wèi)星信號相重疊，導致衛(wèi)星信號被中斷。日凌干擾是有規(guī)律可尋地，通過現(xiàn)代的科學技術(shù)，我們可以清楚的對日凌干擾的發(fā)生日期和具體時間進行預計，并在日凌發(fā)生前對受影響的信號進行確認，并做好信號的切換準備。一般方案為央視重要節(jié)目采用衛(wèi)星信號切換為DS3信號；省級衛(wèi)視、付費加密的上星節(jié)目可采用異地機房衛(wèi)星備份，使用不同城市機房衛(wèi)星源，通過日凌干擾時間差異進行合理切換，保證下傳信號的正常播出；其他無備份節(jié)目，使用指定節(jié)目或圖卡信號臨時墊播。在日凌發(fā)生階段需要根據(jù)應急切換方案對將受影響信號進行備份切換，在日凌結(jié)束之后，確認衛(wèi)星接收機信號狀態(tài)無誤后切回衛(wèi)星信號。目前市場上，部分品牌衛(wèi)星接收機使用自動檢測恢復機制，在日凌干擾結(jié)束后輸出信號可自動恢復正常，有效地減少日凌的影響時間。部分接收機日凌結(jié)束后會出現(xiàn)畫面異常，解擾異常、音視頻不同步等問題，使用該類性能的接收機，需要運維人員及時重啟處理。
2.1.2電磁干擾
電磁干擾是電子、電氣設備所必然受到的信號問題。移動通訊、雷達、導航、廣播電視等通信系統(tǒng)都會受到影響，現(xiàn)階段的工業(yè)設備在日常的使用過程中，其輸出的功率會產(chǎn)生強大的空間輻射干擾，在工業(yè)快速發(fā)展的當下，我國的電磁空間越發(fā)普及，電磁環(huán)境也在不斷地惡化，因此日常的廣播衛(wèi)星頻道很容易會受到電磁干擾，導致節(jié)目畫面出現(xiàn)馬賽克等問題，當電磁干擾嚴重的時候會導致衛(wèi)星信號的終端接收異常。電磁干擾作為一種隨機干擾問題，其產(chǎn)生的事件、出現(xiàn)的事件和產(chǎn)生的強度是不固定的，并且電磁干擾很難找到有效的規(guī)律，給排查工作帶來較大難度。若沒有查清楚干擾源和途徑就需要構(gòu)建屏蔽網(wǎng)工程來進行干擾預防，不過屏蔽網(wǎng)工程量較大，耗時和耗財較大?；趶V播電視系統(tǒng)可以將衛(wèi)星信號中進行光纜連接，從而構(gòu)建起關聯(lián)衛(wèi)星站系統(tǒng)，以確保地面衛(wèi)星信號的自由切換，確保電磁干擾產(chǎn)生的時候，能夠及時地進行信號切換。當?shù)孛嬲景l(fā)生干擾時，技術(shù)人員可以采用干擾弱的信號站，從而實現(xiàn)干擾的避免。
2.1.3鄰星干擾
近年來，隨著世界的衛(wèi)星通訊的快速發(fā)展，同步軌道的衛(wèi)星數(shù)量越來越多，衛(wèi)星間的間距不斷縮短，衛(wèi)星通信頻率受影響的問題頻繁發(fā)生。因兩衛(wèi)星之間的間距過近，被干擾和干擾衛(wèi)星的下行電磁場會出現(xiàn)重疊區(qū)域，在重疊區(qū)就會產(chǎn)生衛(wèi)星信號的干擾，其原理為被干擾衛(wèi)星地面站接受衛(wèi)星信號的同時，天線旁瓣會接收鄰星同頻信號，導致接收端的誤碼率增加，信噪比降低。鄰星干擾的解決對策為，采用4m以上的大尺寸電動天線來進行鄰星干擾的信號接受，并將其用于衛(wèi)星天線的調(diào)試。在滿足衛(wèi)星接受標準的前提下，還可以將天線進行調(diào)整，配合極化確保衛(wèi)星信號的有效接受和鄰星信號的有效避免。但天線調(diào)整的難度比較大，需要較高的調(diào)試技巧，因此若沒有相關專業(yè)的技術(shù)人員，不建議采用天線調(diào)整來解決此類問題。
2.1.4極化干擾
極化干擾指的是衛(wèi)星通信中比較常見的干擾形式，隨著地球站的長時間工作運行，會由于各種原因?qū)е聵O化隔離度降低，進而產(chǎn)生極化干擾。在衛(wèi)星鏈路之中極化隔離度主要分為發(fā)射計劃和接收計劃兩部分。接收極化隔離度是由衛(wèi)星天線發(fā)射極化和地球接收極化構(gòu)成。在日常的信號接收過程中，若天線出現(xiàn)調(diào)整都需要進行極化調(diào)整確認。一般極化干擾問題在衛(wèi)星站和地面站都會產(chǎn)生，其表現(xiàn)是天線的反計劃信號干擾正極化信號，一般極化干擾信號相對有規(guī)律，可以利用頻譜儀進行檢查。在極化干擾產(chǎn)生的時候，需要對衛(wèi)星地面站進行重新調(diào)整和接收，在調(diào)整后極化干擾消失之后，就可以說明衛(wèi)星信號接收端存在極化問題，若調(diào)整結(jié)束后仍存在極化干擾的時候，可以咨詢地面站對信號接收情況，若無問題，則說明衛(wèi)星站端出現(xiàn)干擾，需要通知衛(wèi)星站進行干擾調(diào)整。
2.1.5雨衰干擾
當電磁波穿過降雨區(qū)域時，雨滴會吸收電磁波能量且對電磁波產(chǎn)生散射，造成電磁波呈現(xiàn)非選擇性能和緩慢時變特性的衰減。散射還會導致大范圍無線電干擾并對電磁波產(chǎn)生去極化效應，導致信號劣化，影響系統(tǒng)可用性，這些衰減和干擾稱為雨衰。以接收C波段的115.5°中星6B衛(wèi)星和125°中星6A衛(wèi)星為例，衛(wèi)星信號場強大于44.5dBw，選用增益34dB、口徑1.8米的天線可以達到門限值內(nèi)正常接收。C波段下行頻率范圍為3.625~4.2GHz，雨衰約為0.5~2dB，選用增益39.3dB、口徑3.0m天線即可補償雨衰。為了給前端接收機提供穩(wěn)定可靠的信號源，還需考慮電纜、功分器等損耗，一般使用增益43.1dB、口徑4.5m的后饋接收天線。以接收Ku波段的134°亞太6號衛(wèi)星為例，衛(wèi)星信號場強達52dBw，選用增益40.8dB、口徑1.2m的前饋天線可以達到門限值內(nèi)正常接收。Ku波段下行頻率范圍為12.25~12.75GHz，波長與雨滴大小相近，雨衰非常明顯。降雨時衰減約為7.5dB，選用增益48.7dB、口徑3.0m的天線可以滿足要求。但遇大雨和暴雨天氣時，衰減最高可以達到11dB，一般使用增益52.6dB、口徑4.5m的后饋接收天線滿足最大要求。
2.2人為干擾生要包括轉(zhuǎn)發(fā)器占用和非法惡意干擾等
人為非法干擾一般為人工未授權(quán)使用轉(zhuǎn)發(fā)器資源，非法上行鏈路載波信號對原始轉(zhuǎn)發(fā)器信號形成干擾。從技術(shù)角度來看，衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的主要部件是高功率放大器，其特征在于當輸入功率幅度低于飽和點時在線性區(qū)域中工作。當輸入功率進一步增大超過飽和點時，進入飽和區(qū)域或過飽和區(qū)域。為了避免將衛(wèi)星功率放大器推入飽和區(qū)或過飽和區(qū)，地球站在實際使用中嚴格執(zhí)行上調(diào)功率控制，或在大功率放大器之前增加限幅器，以便中繼器可以避免盡可能在過飽和區(qū)域工作。如果存在惡意的高功率上行鏈路干擾，則轉(zhuǎn)發(fā)器仍然可以在過飽和區(qū)域中工作。因此，只有上行地球站嚴格按照運行規(guī)則使用轉(zhuǎn)發(fā)器，才能保證轉(zhuǎn)發(fā)器的合理安全使用，保證衛(wèi)星信號的正常傳輸。在衛(wèi)星地面站接收時，運維技術(shù)人員應根據(jù)國家廣播電影電視總局的總體要求，密切監(jiān)測衛(wèi)星信號的狀態(tài)，如果出現(xiàn)異常狀態(tài)，立即實施應急預案。
3總結(jié)
解決衛(wèi)星信號干擾問題是當前廣播電視研究的焦點，本文論述的衛(wèi)星信號干擾因素僅為日常工作中常見問題，在文中筆者結(jié)合自身工作對干擾因素解決方案進行論述，希望能夠為廣電系統(tǒng)網(wǎng)絡公司和其他衛(wèi)星地球站的衛(wèi)星信號干擾提供參考。
參考文獻
[1]陳勇.干擾廣播電視衛(wèi)星信號的因素與解決方案[J].中國傳媒科技，2012（08）：133-134.
[2]代炳新.干擾廣播電視衛(wèi)星信號的因素與解決方案[J].衛(wèi)星電視與寬帶多媒體，2009（09）：50-52.
作者：李炳義 單位：山東廣電網(wǎng)絡有限公司
