卫星通信使用微波波段的高频电磁波,将数据打包由地面发射站(地球站)送上卫星.再通过卫星下发到覆盖内的 地面接收站,卫星通信数据需要穿透大气层到达卫星或地面。不同频段用不同代号表示即波段,目前国际上主要 使用的Ku波段(工作频率范围为12.24—18GHz)和多媒体广播的卫星通信的经典波段c波段(工作频路范围为4— 8GHz)工作。卫星通信的特点是:频率高、功率大,通信距离远,建站成本与通信距离无关;以广播方式工作,便 于是想多址联接,通信容量大,能传送的业务类型多;方便架设和接收,地面环境适应性强。以下就影响卫星信 号传输的主要因素加以分析,并针对具体因素进行适当补偿和应对。
1.卫星蚀
卫星蚀或卫星食,是指人造卫星被其围绕著的天体挡住,得不到阳光照射的现象。卫星食主要影响依靠太阳能发 电的人造卫星。低轨道、短周期的人造卫星在运行期间经常会出现卫星食,但为时通常不多于l小时,卫星上的蓄 电池一般能够应付。但同步轨道卫星这一类轨道高、长周期的卫星,一旦出现卫星食,可维持数小时,有可能需 要关闭卫星上部分设备减少耗电。而卫星食时会造成的急速降温,也是设计卫星时必须考虑在内的。
卫星进入地球的阴影区,我们称此现象为卫星蚀,它出现在每年春分(3月21日)和秋分(9月23日)前后,每次连续 出现45天,共9H0天。而且春分和秋分这两天,卫的时间最长,为72分钟。
在星蚀期,星上太阳能电池不能提供电源,只能启用备用电池供电。
2.日凌现象
每年春分和秋分前后,在卫星地球站所在地,卫星将处在太阳与地球之间的直线上。这时卫星地球站天线在对准 卫星的同时也对准太阳,使太阳产生的强大的电磁波直接投射在地球站天线上。由于太阳产生的电磁波频谱很宽 ,因此,对地球站来说,该电磁波是一个巨大的噪声源,对其所接受的卫星信号造成干扰从而使接收链路严重恶 化甚至中断,这种现象即称为日凌现象。
日凌与地球站电气特性关系:
①日凌与接收频率的关系:接收频率越高,天线3dB波束宽度越窄.则日凌持续时问越短。
②日凌与天线u径的关系:天线口径越大,天线3dB波束宽度越窄.则日凌持续时间越短。
对一个地球站来讲.其日凌干扰最强时间从太阳进入其天线3dB波束宽度开始,以离开其3dB波束宽度结束。因此 ,地球站的日凌持续时间与其接收频率和天线U径大小有关。
对地球站来说,收东经度越高的卫星,每天日凌开始和结束的时间越早.可利用日凌发生先后顺序对节目信号进 行选择切换。
3.Ku波段卫星广播中雨衰现象
雨衰的机理及影响:当电波穿过降雨的区域时,雨滴会对电波产生吸收和散射,故而造成衰减。在l~50GHz的频 带内,雨衰值是雨滴半径与电波波长比值的增函数。Ku波段内电波的波长比c波段内电波的波长短,所以Ku波段的 雨衰大于c波段的雨衰。在Ku波段内,短时间(数分钟内)大降雨的衰减可高达20dB,显然如此大的衰减量将使广播 线路暂时中断。考虑到雨衰现象,在Ku波段中整个系统的G,T值就要留有较大的余量。
根据雨衰曲线可以对卫星Ku波段转发器天线的波束图进行优化设计,也可以对卫星接收系统进行合理的设计以减 少降雨产生的影响。
鑫诺一号卫星Ku波段天线波束的设计工作考虑到了雨衰的影响,它的波束中心大致位于福州,EIRP为53dBW;在浙 江、福建、江西、广东、广西、海南等省的EIRP为52dBW;在北京的EIRP为46dBW。北京雨衰为6dB,福州为15dB, 两者相差9dB;而卫星的等效全向辐射功率在两地相差7dB,两种差别可大致相互抵消掉。与亚洲二号相比,鑫诺 一号卫星Ku波段天线波束的设计是比较成功的。
4.雪衰现象
一般情况下,除非是暴雪,馈源上面的积雪不太厚,降雪对Ku及其以下频段的卫星信号不会产生明显的衰减,但 是在雨夹雪、化雪过程中,对于c波段及Ku波段的卫星传输影响非常显著,造成天线馈源及主反射面凹凸不平的积 雪对电磁波产生不同的散射和吸收,严重破坏卫星天线口面场分布均匀性,大大降低了天线的增益,同时也增大 了天线的噪声温度,上行链路的EIRP值或接受系统的G,T值均会因此而大大减小,因此无论是上行站和下行站, 均须对此采取积极的预防和克服措施。
5.同步卫星的运动方式
由于受太阳、月球、地球引力的影响,同步卫星会在一个与地球赤道平台夹角不断变化的倾斜轨道上运行。假设 卫星轨道的东西位置保持不变,则从地球赤道表面观察卫星的日漂移轨迹,同步卫星在其轨道定点上以24小时为 一周期呈8字形轨道不停地运动着,这会影响卫星信号传输的稳定。通过对卫星实现姿态控制,使卫星保持在赤道 平面内,有利于卫星信号传输的稳定。
小结
卫星信号传输是一个复杂的系统,影响卫星信号传输的因素很多,我们只有对这些影响因素有了深刻的理解,不 断完善系统,针对具体因素制定有效的措施,克服、预防一切影响卫星信号传输的情况发生,才能让卫星信号传 输得到更好的应用,不断推进卫星传输事业的不断发展。
为您推荐
8月10日10时,延边卫视频道作为国内首家地区级卫视频道成功上星。中宣部副部长、国家广电总局局长王太华,省委常委、延边朝鲜族自治州州委书记邓凯,副省长陈晓光等出席了开播仪式。记者在开播仪式上获悉,延边卫视将以中国境内的朝鲜族和国外来华的同语种民族为主要收视目标人群,覆盖国内外多个地区,预计两年后终端收视用户达1500万人。延边电视卫星频道落地将以立足延边、面向省内部分地区、逐步向全国和周边国家延伸的原则分步实施,到10月末,实现全省落地。延边卫视节目分新闻、社教、文艺、影视剧四大类。通过打字幕等电视技术手段,80%的节目能被朝、汉等民族观众同时收看。全天卫视全天18小时不间断播出。与其一起上星
前天,有关部门部署了“北京市开展境外卫星电视传播秩序专项整治行动”相关工作,严查非法卫视接收设备。昨天有热心读者向本报反映,淘宝网、易趣网等网站上仍然可以看到卫星接收器的身影,交易活动还在进行。记者在淘宝网、易趣网等网站上输入“卫星接收器”,仍可以看到“卫星锅”、“小耳朵”等各式各样的接收器,价格在几百到几千元不等。淘宝网、易趣网相关负责人说,这些都是以前的广告,还没有来得及更新,他们会将这些产品的广告及时删除。通过一些网上销售和小广告等方式,这种销售活动仍在进行。形形色色的卫星接收器也随处可见,型号不同价格也不同。据商贩说,普通电视机通过卫星接收器可以收到七八十个电视台节目。根据网上提供的联
8月30日,沈阳市文化市场行政执法总队召开专项会议。从即日起,全市将重点打击星级宾馆不按规定接收卫星电视的现象,发现的违规者,将予以5万元左右的罚款,并没收非法使用的地面接收设施。据了解,全市70多家三星级以上宾馆,日前检查发现四五十家超范围播放境外卫星电视节目。全省只有辽宁省广电局有审批权,其他单位都没有。拥有经营和安装卫星电视接收设施代理权的全省只有辽宁国威影视广告发展有限公司一家合法机构,有安装、签约、售后服务的职能。沈阳市文化市场行政执法总队总队长王洪义表示,三星级以上宾馆饭店等企事业单位使用卫星地面接收设施的,都由省级广播电视部门审批。卫星地面接收设施不论是生产、销售,还是安装、使用
昨天,由中国通信学会主办的2006年中国卫星应用大会在北京闭幕。会议达成的共识是:必须坚持科学发展观,统筹兼顾,开拓创新,扎实推进卫星应用技术和产业的发展。信息产业部副部长苟仲文出席会议并作重要讲话。苟仲文在讲话中指出,国家已经把空间技术作为总体发展战略的一部分,列入2000年至2020年《国家中长期科学技术发展纲要》,最近召开的全国信息产业科技创新会议,也明确提出了把导航、遥测、遥控、遥感技术作为《信息产业科技发展“十一五”规划和2020年中长期规划纲要》的发展重点。在政府和有关部门的重视下,卫星应用已经进入了一个新的发展阶段。苟仲文还对推进卫星应用发展提出了三点意见