第2節影響廣播電視衛星安全傳輸的主要問題及基本應對

    由上節介紹可見，廣播電視的衛星傳輸系統是一個開放的無線遠程點對面傳輸模式，上行站

    的工作狀態、地面到衛星的空間環境狀態、衛星的工作狀態及地面單收站的工作狀態均直接影響到廣播電視節目衛星傳輸的效果；其中上行站、上行站到衛星的空間環境及衛星的狀態異常對廣播電視的節目傳輸產生的是面的影響，應給予更多的重視。

    1.上行站影響衛星傳輸的主要因素及克服辦法

    上行站的異常產生的是一個面的影響，因此上行站的安全播出是廣播電視衛星傳輸的基本保障之一。影響上行站安全播出的主要因素有：

    (1)人為失誤

    包括操作失誤、責任心不到位，未及時發現異態并采取拯救措施、業務不過硬造成的處理不

    當或處理不及時、維護檢修不到位造成的設備故障。

    人為失誤是可以杜絕的，辦法是完善的治理制度、全面細致的故障預案、令行禁止的工作作

    風和一絲不茍的工作責任心。

    尤其是面對當前法輪功的瘋狂干擾，衛星傳輸的安全播出工作必須做實做細。處理突發事件

    的原則是有效抵御干擾，減少影響、縮短停播。圍繞這一原則找出解決問題的要害：

    重在銜接：在處理突發事件時，主備設備之間、主備系統之間、部門之間的無縫銜接，是減

    少影響的要害。銜接程序要科學嚴謹，銜接手段要完善，銜接責任要明確，要求要高，治理要嚴格，考核要精確，對接才能準確無誤，達到盡可能減少影響，縮短停劣播的目的。

    重在反應：在處理突發事件時，反應迅速、處理果斷，是避免重大事故的要害。反應快是建

    立在責任心強的基礎上，值班三心二意往往不能及時發現問題。處理果斷是建立在業務功底強的基礎上，業務不熟練，技術不過硬往往延誤處理時間。因此，一線值班員的政治素質和業務素質在很大程度上決定了停播時間和影響大小。

    重在方法：在處理突發事件時，清楚的處理程序，簡潔的操作步驟，簡練的口令是爭取時間

    的要害。在日常工作中就要按照盡可能減少影響，縮短停播的原則，善于總結，善于積累，通過每一次停播事故改進維護流程，制定準確、簡明、有效、實用的應急處理預案和操作卡片，通過科學的方法達到有效抵御干擾，減少影響，縮短停播的目的。

    (2)設備故障

    單機設備故障是不可避免的，但可以通過系統備份策略、快速故障維護來避免或縮短因其造

    成的傳輸中斷或傳輸質量下降。

    上行站作為點對面的衛星傳輸的一個核心環節，為保證傳輸的不間斷和高質量，需要有必要

    的系統在線冗余配置，故障情況下上行設備的主備切換是及時恢復或避免傳輸異常的有效手段。

    設備故障的快速恢復主要靠平時嚴格深入的業務培訓和各種故障演練等措施提高維護人員的業務素質，從而快速恢復設備或系統故障達到目標。

    (3)電磁干擾

    主要靠電磁檢測、頻率協調以及電磁屏蔽手段解決問題。

    常見的電磁干擾為中波干擾、短波干擾、手機機站干擾、雷達干擾、電焊機產生的電磁干擾、微波干擾等。中波干擾主要影響地球站的基帶處理系統和電源系統，主要的克服措施是良好的系統或機房屏蔽及屏蔽接地；短波干擾主要影響高速數字基帶系統和L波段窄帶傳輸線路，對于采用L波段ODU的地球站，由于該種設備一般需要由室內單元饋送一個L波段的本振信號，單頻本振信號往往由于受短波干擾而給整個上行系統引入強大噪聲，嚴重影響系統信噪比指標，比較有效的措施是機房屏蔽和饋線屏蔽，或采用半鋼(銅皮屏蔽)電纜；雷達干擾多表現為對衛星C波段下行信號(4GHz)的干擾，由于此類干擾信號直接由接收天線引入衛星傳輸系統，地球站或衛星單收站一般無法克服，只能通過國家無委的頻率協調解決，假如地球站或衛星單收站離干擾較遠且有一定夾角也可通過適當加大接收天線口徑解決；電焊機工作時會產生高頻電磁弧，較近時會對衛星接收L波段的信號產生干擾，正常傳輸時一般應避免電焊機在衛星接收區近距離工作；c波段衛星信號很可能受到地面微波信號的干擾，但現實中由于國家無委一般對上行站和微波信道有較好的規劃，所以這種情況較少發生。

    (4)必要的值班輔助設施不完善

    尤其是對于擔負多衛星傳輸任務的地球站，面對當前嚴重的衛星播出形式，僅靠傳統的人眼看、人耳聽的手段發現異態、判定異態、處理異態是遠遠不夠的，這些傳統的手段不能保證所有異態的及時發現，不能保證每個具體處理人員主觀綜合判定的正確性，不能保證每次處理的最恰當性。面對以上問題，一個有效的辦法就是讓對監視信號的主觀評價客觀化，讓對一般異態的經驗判定通過多點檢測和科學的綜合判定方法自動化，讓對設備或系統的人為手動操作自動化，盡量減少安全播出對人的依靠。

    2.空間環境對衛星傳輸的影響及改善措施

    衛星通信是一個開放的通信系統，因此通信鏈路易受外部條件影響。影響廣播電視衛星傳輸的因素很多，如通信信號間的干擾，太空天氣對衛星傳輸空間鏈路的影響等。以下通過對幾種常見現象的深入分析，以加強對衛星傳輸安全漏洞的判定和預防。

    (1)天空天氣對衛星傳輸的影響

    太空天氣對衛星傳輸的影響包括：對衛星的影響、對信號傳播環境的影響和對地面站的影響，主要表現在以下幾個方面：

    ①由太陽放射的高能量粒子可能造成高軌道衛星(如同步衛星)存儲器發生混亂、絕緣材料充電及因絕緣材料被擊穿突發放電造成的元器件損壞；

    ②太陽活動的加強會加速低軌道衛星的軌道衰落、降低衛星壽命；

    ③太陽噪聲直接影響衛星下行鏈路的信噪比；

    ④信號穿過電離層或對流層時，會因被吸收、電離層閃爍、法拉第極化旋轉等降級，即使接收站的輸入信噪比下降。

    (2)太陽活動對廣播衛星的影響

    廣播衛星為同步衛星，屬高軌道衛星，距離太陽最近，受太陽輻射的直接影響最大。太陽輻射包括電磁輻射和粒子輻射，情形復雜，其離子化輻射包括低量級紫外線、x射線及太陽風，通常情況下對同步衛星不會造成影響。但在太陽風暴爆發期，紫外線及x射線流會忽然增大幾個量級，輻射能量也會增強，同時還會伴隨著大量電子和質子，少數情況下有些粒子會積累很高的能量。這些高能量的太陽能粒子往往就成為了衛星太空倉的殺手。

    來自太陽的帶電粒子會在衛星表面積累起來，在一些曲面上，或幾個非凡的絕緣面之間充

    電，產生所謂的太空倉充電現象。當充電電壓足夠大時，衛星上的某些絕緣材料會被擊穿，產生絕緣層放電，使某些PCB電路、電子器件被損壞。此外，假如在衛星倉計算機存儲單元四周出現高電量的粒子，就有可能改變存儲單元的狀態，如由0變為1，這可能會導致系統控制程序或數據出錯，觸發衛星倉控制電路，產生偽指令。一般情形下，這些偽指令不會有什么大的影響，但偶然也會觸發使太空倉飄離地球等重大事故，幾年前加拿大的Anik衛星正是因此丟失的。

    在國內就曾出現過由于電離子累積產生了偽指令，導致衛星轉發器自保護關機的事例。

    此外，地球磁層可以控制太空粒子的運動，因此對處于其中的衛星通常有一定程度的屏蔽和保護作用。但對同步衛星，當太陽風及太陽系內的磁場條件足以將地球磁層靠近太陽一側的邊緣壓縮到同步衛星軌道時(在太陽大爆發造成地球電離層磁暴時很可能發生)，同步衛星一旦處于地球和太陽之間，就會完全暴露在太陽粒子輻射的巨大作用力之下。對于一些較早的靠地球磁場維持正確軌道的衛星來說，除了要遭受來自太陽的高能粒子流的危害之外，同時還會因此失去它們的軌道參考，這無疑是危險的。在太陽活動峰年，隨著輻射加劇，這種潛在的危險會隨之增大。

    (3)電離層對衛星傳輸信號的影響

    電離層中布滿了電子，相當于一個等離子導體，當電磁信號在其中傳播時會產生相互作用。當信號頻率在某個特定頻率之下時，會在電離層處被反射；當信號頻率在這個特定頻率之上時，信號將穿過電離層，但同時會受到電離層的折射，從而改變傳播方向，信號頻率越高，傳播路徑因電離層折射而彎曲的程度越小。衛星通信的信號傳播方式屬于后者。但電離層并不是一個均勻的等離子層，其密度隨每日不同時刻、高度、緯度、季節及太陽活動情況而改變，同時電離層還是一個色散媒體，并處于地球磁場中。這些特性決定了電磁信號在電離層中傳播時必然會受到各種各樣的影響。

    對于衛星通信波段的信號而言，電離層的影響主要表現為折射、散射、閃爍及法拉第旋轉效應。雷達跟蹤目標對電離層折射非常敏感，但假如電離層相對均勻，折射對于衛星通信卻影響不大。電離層色散效應會引起信號延時，對寬帶通信還會產生差分延時，這對于寬帶的衛星電視信號影響相對較大。以上效應正常情形下，對衛星通信不產生明顯影響，但在劇烈太陽活動中，紫外線和x射線倍增，使電離層離子化程度加劇，不均勻性增強，地球磁場也因此有所改變，所以也需加以注重。

    衛星通信信號穿過電離層時，信號極化同時會受到偏轉，即發生法拉第極化旋轉效應，對接收系統而言，這不僅減小了正極化接收信號的強度，同時增大了反極化干擾。對于一個極化隔離度在35dB以上的接收系統，假如法拉第效應將下行信號極化旋轉5度，則極化隔離度會降到約20dB。法拉第極化旋轉量正比于磁場強度和電離層總離子數，反比于信號頻率的平方根，因此對低頻信號影響相對較大，對低仰角傳播的信號由于傳播路徑長，影響相對較大。在劇烈太陽活動中，VHF波段信號的極化可被旋轉多周，而C波段(4GHz)信號的極化旋轉最多在幾度之內。

    圖2—3—5示意了在劇烈太陽活動中電離層中總電子數在一天之內的典型的變化情況及一個C波段衛星電視下行信號的相應的法拉第旋轉情況和接收反極化信號的情況。

    由于電離層不均勻，信號在電離層中傳播時，其強度會隨電離層密度的不規則變化產生快速波動，即形成所謂的電離層閃爍現象。電離層閃爍會給通信信號疊加一個低頻分量的噪聲，越靠近兩極，電離層的不規則變化越強。在兩極，電離層閃爍隨時出現，但夜間更強一些；.在靠近赤道區域，電離層閃爍一般在晚間出現在午夜時消失，很少數情況下才會持續到清晨。當太陽紫外線、X射線增多時，離子化加強，電離層增厚，則電離層閃爍現象加劇，有時造成信號嚴重衰減。因此電離層閃爍強度也隨著太陽活動變化。此外，由于太陽表面輻射不均勻，因此電離層閃

    圖2—3—5電離層電子數及法拉第效應24小時變化規律

    爍強度一般又隨著太陽的旋轉，以27天為一個周期變化。

    電離層閃爍對信號的強度和相位均會產生影響。事實上，信號強度的波動并不是由于電離層的不規則吸收引起的，而是由于信號不同成分的相位變化不同，從而使合成信號的強度產生波動引起的。

    同步衛星通信主要考慮地磁赤道四周區域(地磁赤道南北20度范圍內)的閃爍，同步衛星通信信號在地磁緯度15～20度區域內穿過電離層時，電離層閃爍現象最強。地磁赤道與地理赤道稍有差異，如圖2—3—6所示。從1995年我國廣播電視衛星傳輸的數據統計也可以看出，北方地區受電離層閃爍影響不明顯，但南方地區的廣播電視衛星傳輸卻受到相對較明顯的影響。

    圖2—3—6地磁赤道示意圖

    此外，通信頻率越低，電離層閃爍現象越嚴重。軍用vⅢ’波段影響最重，L波段次之，只有最強的閃爍(發生在劇烈太陽活動中)才會對C波段及其以上波段造成影響。

    (4)對流層對衛星信號傳播的影響

    對流層對衛星通信鏈路的影響主要表現為吸收衰減，對流層中的水蒸氣對2GHz以上的信號損傷較大，且隨頻率增加而影響加劇。Ku波段(10～20GHz)除了對水蒸氣吸收敏感外，對對流層中的塵埃也較為敏感。頻率在20GHz以上的信號除了以上因素外，還會出現諧振吸收，如某些頻率的信號會同空氣中的氧分子產生諧振，其能量會因此被吸收。

    對流層對衛星傳輸最常見和最重要的影響是雨雪衰，以下對此做具體分析介紹。

    ①雨衰成因及一般規律

    當電磁信號穿過對流層時，其能量會因雨、雪、云、霧的吸收或散射而受到衰耗，衰耗的程度因信號頻率、雨雪的大小及信號穿過雨雪區的路程長短而不同。圖2—3—7給出了衰耗量與信號頻率及雨、云、霧量的一般關系。

    (圖)

    頻率(GHz)

    實線…雨引起的衰減

    A：0.25mm／h(細雨)

    B：lmm／h(小雨)

    C：4mm／h(中雨)

    D：16mm／h(大雨)

    E：100mm／h(暴雨)

    虛線…一云霧引起的衰減

    F：0.032g／m。(可見度約600m)

    G：0.32g／m。(可見度約120m)

    H：2.3g／m。(可見度約600m)

    圖2—3—7雨衰與信號頻率及雨、云、霧量的一般關系

    因降雨對衛星傳輸信號造成的衰減隨頻率的升高而迅速增大，隨雨量的增大而增大，隨傳播路程的增長而增大。

    一般來說，大雨以下的雨量，對于C波段的衛星信號，不會產生明顯的影響。大雨

    (16mm／h)時，C波段上行鏈路的單位雨衰量約為0.08dB／km，下行鏈路的單位雨衰量約0.02dB／km，雨區的高度一般不超過10公里，因此對一個仰角為40度的地面站，其衛星上行信號的最大衰耗不超過1.2dB，衛星下行信號的衰耗約0.3dB；暴雨時，C波段上行鏈路的單位雨衰量小于0.5dB／km，下行鏈路的單位雨衰量約0.1dB／km，但雨區的高度一般小于2公里，地面站仰角為40度時，衛星上行信號的最大衰耗不超過1.5dB，衛星下行信號的衰耗約0.3dB。這種情況下的雨衰影響可以忽略，但遇有大暴雨或暴雨時雨區的高度又超過2km的情況，雨衰對于C波段信號的衰耗也會相當嚴重。事實上，根據我們從北京市氣象局檔案館得到的資料，在北京盛夏，暴雨時的雨區高度可達8km以上，此時C波段40度仰角的上行信號的雨衰在6dB以上。北京沙河2001年的一場大暴雨曾對c波段的上行鏈路產生了至少13dB的衰耗。

    Ku、Ka波段的衛星信號，波長短，因雨、雪、云、霧引起的衰耗明顯大于C波段。同樣仰角和雨區高度，大雨時，Ku波段上、下行鏈路的衰耗可分別達到11dB、7.5dB以上；暴雨時，上、下行鏈路的衰耗分別超過16dB、10dB。北京地區，暴雨時Ku波段上行信號的衰耗經常在20dB以上。

    事實上，降雨不僅會衰減電磁波，還會產生去極化作用。空氣阻力會使雨滴變成略微扁平的外形，雨滴越大，變形越明顯。極化面取向沿著雨滴長軸方向的電磁波因雨滴引起的衰減和相位移最大，而極化面取向沿著短軸方向的電磁波因雨滴引起的衰減和相位移最小，這種在兩個軸向上的衰減和相位移之差，會降低正交極化復用信號的極化隔離度，導致干擾增加。云霧引起的衰耗比降雨衰耗小得多，近十年來，在北京地區，雨云對c波段的衛星信號尚未造成可見影響，對Ku波段信號造成的衰耗不超過6.5dB，但對小口徑接收站來說，這已經超過或界于其接收備余量了。

    ②減小雨衰影響的有效措施

    衛星傳輸的路徑和特點決定了可以和需要進行雨衰補償的三個環節，一是在上行站補償上行鏈路的雨衰損耗，二是通過衛星轉發器補償部分上行鏈路的雨衰，三是在下行站留出足夠的雨衰備余量克服因雨衰造成的損失。

    a.上行站的雨衰補償措施

    上行鏈路的雨衰補償是通過在一定范圍內線性增大上行站的上行EIRP，從而使降雨期間到達衛星轉發器的上行信號的飽和通量密度相對穩定，在一定天氣條件下不受降雨的影響。

    (a)C波段的雨衰補償

    從以上對c波段雨衰的理論和實際分析中可見，非大暴雨等非凡氣象條件，C波段的衛星傳輸受雨衰影響不明顯，因此在其相應的系統設計和配置中，一般不需考慮雨衰的問題即可滿足99.99%的可用度。但對于大暴雨頻繁的地區或對上行可用度有更高要求的情況，c波段衛星上行站在交調保護回退之后，需至少具備4～6dB提高上行功率的能力。在暴雨對C波段上行站接收信標信號造成2dB損耗后，上行站可以以接收信標信號的損耗量為參考，人工及時調整上行功率，在一定范圍內補償C波段傳輸的上行雨衰。從北京地區近七年的氣象條件看，C波段的衛星傳輸有3次受到較明顯的雨衰影響，最長一次持續時問在15分鐘以上，將上行功率及時提高2～5dB即可有效地減小c波段衛星傳輸的雨衰影響。

    (b)根據接收信標信號的電平補償上行雨衰的UPC

    由于Ku以上波段的衛星傳輸受雨衰影響明顯，因此在其系統配置中，必須考慮雨衰的影響。

    由于射頻器件的成本原因，目前在Ku波段的上行站基本上都采用中頻補償的方式來補償上行鏈路的雨衰，即通過上行功率控制單元(UPC)，根據降雨對信號的衰減量，相應提高中頻信號電平，從而增大功放輸出功率，補償上行鏈路因雨衰產生的衰耗。

    上行鏈路中頻補償的依據一般為衛星上行鏈路的大氣噪聲或衛星下行接收信號的強度的變化，如信標信號。

    圖2—3—8為一個根據接收信標信號的強度控制上行功率的Ku波段上行系統。

    (圖自己畫)

    圖2—3—8信標參考型上行功率控制補償系統

    這是一種較為簡單的上行雨衰補償方式，雨雪霧等天氣對于接收信標信號強度的影響較為接近地反映了上行鏈路的衰減量，以受到衰耗后的信標電壓與晴天時的基準信標電壓差控制中頻增益量，簡單準確。

    c)通過測算天線的噪聲溫度補償上行雨衰的UPC

    圖2—3—9為一個典型的以某天線的噪聲溫度的變化量來反映上行空間鏈路的衰耗，并以此為依據控制上行功率的衛星上行系統。

    該系統的特點是利用一套獨立的接收和控制系統完成上行功率的控制，無需任何信標或由地面轉發的信號做功率控制參考。即用一個射電測量計代替了一個小型偏饋接收天線的LNB，該射電測量計根據采集到的衛星上行通路上13.45GHz頻點上的射電信號的強度，得到天線的噪聲溫度，并與晴天時測得的天線噪聲溫度相比較，換算出相應的上行波段的雨衰及增益補償量，補償

    .107

    (圖自己畫)

    圖2—3—9噪聲溫度參考型上行功率控制補償系統

    上行功率。

    與信標系統相比，該系統的優點是上行補償更為準確(測算波段更接近)、更為可靠(不受上行天線故障、信標接收單元故障、LNA／LNB增益一溫度穩定性的影響)，且不需人工識別日凌(系統根據衛星的經度、上行站的地理位置、上行站UPC的工作時間可以計算出地球站上行波束和太陽的夾角，當該夾角小于某一安全設定值時，該UPC系統認為上行站進人日凌期，對此期間的天線噪聲溫度的升高，不進行增益補償)。缺點是費用稍高，對UPC接收天線的意外遮擋會被誤認為雨衰，造成上行功率誤差增大，對雪衰的補償不很準確。

    (d)雨衰對Ku波段上行站設備配置的基本要求

    雨衰補償能力是評價一個Ku波段上行站的重要指標之一，主要表現在補償范圍和補償線性兩個方面。

    表2—3一l為1996年8月11日，亞洲2號Ku波段某中心節目的一組上行參數。

    表2—3—1

    注：表中的UPC增益為其測算增益，實際增益補償能力最大為12.75dB。

    表中數據表明，由于當時系統的非線性，在中頻增益超過10dB時高功放的輸出功率即出現了壓縮，系統的最大增益補償范圍為10.3dB。經測試，上變頻器的輸入輸出動態范圍不夠是造成以上雨衰補償范圍減小的直接原因。

    因此，一個Ku波段的衛星上行站應根據當地的氣象條件確定，滿足99.9%的上行可用度時，上行站應具備的最小上行補償范圍，選用的UPC的動態補償范圍不僅應該滿足這一條件，同時，應在此范圍內具備良好的增益線性，系統后級的上變頻器、高功率放大器應保證在此范圍內具備良好的輸入輸出線性，且當UPC最大增益時，高功放的輸出功率不會超過其交調保護回退工作點。

    b.通過衛星轉發器補償上行鏈路的雨衰

    目前在國際上，較先進的Ku波段的直播衛星或Ka波段的通信衛星對上行鏈路的雨衰也具有一定的補償能力。這種通信系統中，對上行鏈路的雨衰補償一部分由上行站實現，一部分由衛星轉發器實現，當雨衰超過上行站的補償能力時，衛星轉發器會根據接收信號的功率通量密度及時增大輸入增益，進一步補償雨衰。

    利用衛星轉發器的雨衰補償能力，可以大大提高上行鏈路的雨衰補償范圍，這大大提高了Ka波段衛星通信的可用度。在美國，Ku波段的直播衛星也很多采用了這項技術，這降低了對上行站雨衰補償能力的要求，從而大大減小了上行站的成本。但這種技術的使用是有條件的，即要求對同一個轉發器的上行要集中在一個上行站或轉發器采用.MCPC工作方式。

    c.下行站減小雨衰影響的辦法

    接收站對于雨衰的克服是通過在接收系統建立時留有一定的雨衰備余量，以克服其范圍內的雨衰影響。

    另一方面，接收站要獲得較高的接收可用度，還需留有一定的系統儲備量，即接收站只考慮環境溫度、設備穩定性等因素時接收系統需留有的常規C／T門限儲備量，一般最大取2.5dB。

    工程中綜合考慮，C波段廣播電視接收站，降雨余量和門限儲備之和一般取3dB～6dB，Ku波段一般取5dB～12dB，具體數值需據當地的氣候條件(雨季長短，雨量大小等)及對接收系統的不同可用度的要求而定，廣播電視中轉站需配備更大的儲備量。

    接收信號的C/T值、接收門限、INB參數一定時，接收天線的口徑隨接收儲備量的增大而增大。實際應用，不應以吞食Ku波段的雨衰備余量為代價，一味減小Ku波段接收天線的口徑。

    d.VSAT衛星通信系統的雨衰補償

    為了減小上行功率波動、天線增益變化、跟蹤誤差、空間氣候條件等因素對’VSArl’衛星通信系統的影響，VSAT衛星通信系統一般配有全鏈路的自動功率控制系統(APC)。

    這種自動控制系統以VSAT系統網絡治理功能為基礎，主站的網管系統能夠實時地檢測各個遠端小站解調器的輸入電平值，并將該電平值與基準電平，即正常氣候條件下上下行線路及收發信設備在額定工作狀態時的接收電平值(各個VSAT小站的基準電平已存人主站的數據庫)進行比較，網管系統利用比較誤差電壓控制壓控衰減器的衰減量，最終達到根據鏈路衰耗增大或減小輸出功率的目的。這樣，無論是上行鏈路還是下行鏈路有雨衰，或通信設備增益不穩等，該APC系統都能使各接收站的接收功率保持基本穩定。

    ③雪衰成因及一般規律

    傳統對于因雪衰引起的衰耗量都是以降雪量來衡量的，類似于雨衰的定義，這是不準確的。根據實際經驗，除非是暴雪，一般情況下，降雪對Ku及其以下波段的衛星信號不會產生明顯的衰耗。但化雪過程，對于C及Ku波段的衛星傳輸來說，影響都是非常顯著的。現代賦形衛星通信天線的口面場分布函數是對天線高增益和低旁瓣特性、低天線噪聲溫度折衷的結果，口面場分布函數的幅度和相位越均勻，天線的增益越高?；┻^程中，天線饋源及主反射面凹凸不平的積雪對電磁波產生了強弱不同的散射和吸收，其作用就相當于嚴重地破壞了衛星天線口面場分布函數的均勻性，大大降低了天線增益，同時也增大了天線的噪聲溫度，上行鏈路的EIRP值或接收系統的G／T值均會因此而大大減小，影響衛星信號的傳輸質量。根據我們對一面口徑為13米的Ku波段格利高里天線的測試，5mm左右的積雪在化雪時天線G／T值可下降6dB，1cm以上的積雪化雪時天線G／T值至少下降10dB。

    化雪對于天線增益和噪聲的影響程度因天線口面的大小、饋源口的大小天線主反射面的外形及通信頻帶的不同而略有不同。

    由于自然化雪一般持續時間較長，對天線增益影響顯著，因此，無論是上行站還是下行站，均必須對此采取積極的預防和克月艮措施。

    ④減小雪衰影響的有效措施

    通過以上對雪衰的成因及其危害程度的分析可知，雪衰的影響主要表現在化雪過程中，而且對于衛星傳輸危害較大，北方地區必須采取有效措施克服雪衰影響。

    對于接收小站，只要在化雪前及時清掃天線饋源及主發射面上的積雪，即可有效避免雪衰的影響。

    對于上行站，克服雪衰分兩個方面：一是饋源除雪，二是主反射面除雪。

    饋源除雪，目前普遍采用向饋源口吹熱風及時化雪的辦法克服雪衰影響。這種方式簡單易行，價格便宜，國內外大部分廠家都具備這一能力。

    主反射面除雪，可以通過在反射面背面安裝加熱金屬絲、加熱氣囊的方式實現，但這種方式成本太高，國內極少采用。經過實踐，目前最簡單有效且有成功應用的辦法有兩個：一是在下雪的過程中用大功率風機通過喇叭型風口實時吹走雪花阻止其落在天線反射面上，二是化雪前或剛剛開始化雪時用高壓水龍沖去反射面上的積雪。用大功率風機吹雪非常適用于中小口徑天線，國內目前也有12米天線的成功應用，這種方法可基本克服一般雪衰的影響。用高壓水龍沖雪，整個過程只需幾分鐘，雪塊劃落速度很快，對天線增益和噪聲溫度不會產生致命影響。在北京地區，用高壓水龍沖洗Ku波段7.6m、13m，C波段12m天線上8cm以下厚度的積雪時，天線增益的最大損耗不超過7dB，在沖洗天線的過程中可以人工手動及時調整和恢復上行功率，一般情況下不僅可以避免雪衰造成的傳輸劣化，而且不會對衛星轉發器造成威脅。即便是在化雪之前因沖雪而在天線表面結了一層薄冰，對天線性能的影響也遠小于化雪的影響。我們做過實驗，Ku波段2.4m天線因沖雪后天線表面結冰(約2mm厚)，天線增益僅減小了不足ldB。

    (5)地球公轉對衛星傳輸地面站的影響

    地面站的作用是向衛星發射或接收來自衛星的電磁波信號，太陽活動對衛星上行沒有影響，但對衛星接收卻影響顯著，即日凌干擾。

    每年春分和秋分前后，在靜止衛星星下點進入當地中午前后的一段時間里，衛星處于太陽和地球站之間，這時地球站或地面單收站天線在對準衛星的同時也會對準太陽，地面站在接收衛星下行信號的同時，也會接收到強大的太陽噪聲，從而使接收信噪比大大下降，嚴重時甚至使信號完全被太陽噪聲沉沒，此即為日凌現象。對同步衛星，日凌現象每年在春分和秋分時期的連續數天內發生兩次，每次持續的天數和天天造成傳輸中斷的時間因太陽活動程度、地面站天線直徑和工作頻率的不同而呈現出較大差異。

    根據太陽直射點在地球南北回歸線之間的移動規律，日凌在每年中發生的時間因地面站的緯度不同而異。春分期間，地面站越靠北發生日凌的時間越早；秋分期間，地面站越靠南發生日凌的時間越早。根據地球的自轉方向，日凌現象天天出現的具體時間由地面站和衛星的相對位置而定，衛星假如在地面站的西邊，該地面站的日凌在下午發生；衛星假如在地面站的東邊，則該地面站的日凌出現在上午。日凌天天持續的時間長短由地面站接收天線的波束寬度決定，天線波束寬度越寬，日凌每次持續時間越長。太陽噪聲是一個寬帶噪聲，輻射強度隨頻率升高而增大，因此日凌對接收信噪比的影響程度取決于太陽噪聲的大小、工作頻率及信號頻帶寬度。太陽活動高峰期日凌干擾最嚴重；工作頻帶越寬收到的噪聲越多，日凌干擾也相對嚴重；工作頻率越高，收到的相應波段上的噪聲強度也越大，例如，Ku波段的衛星通信系統在日凌持續期間比C波段受干擾程度嚴重。

    對某一顆靜止衛星的通信系統來說，日凌中斷一般是難以避免的，為了減小日凌對廣播電視傳輸的影響，地面站可適當增大接收天線口徑，減少13凌持續時間，同時發生日凌時使用單位可以利用地面備份手段如光纜、微波傳輸信號作為有效節目源，克服日凌造成的中斷，也可采用雙星備份手段，即用兩顆軌位相差較大的衛星(4以上)同時轉發相同內容信號，地面站在對某顆衛星發生日凌中斷前就將信道轉接到另一顆衛星上以克服日凌對衛星節目傳輸的影響。

    (6)星間干擾對衛星傳輸的影響

    衛星通信的迅速發展帶來的主要問題就是同步衛星軌道的擁擠，2.5。的軌位間隔使得星間業務干擾成了必需關注的重要問題，解決的辦法就是軌位協調，有效的軌位協調是一定程度上犧牲衛星轉發器的性能、覆蓋以降低星間干擾的結果。

    3.廣播衛星異常對節目傳輸可能造成的影響及補救措施

    簡單地說，衛星在廣播電視節目的傳輸中起到的只是一個點到面單向通信鏈中惟一中繼站的作用，衛星轉發器的技術指標并不多，除了G／T、SFD和EIRP外，用戶可關心的似乎只有工作波段、覆蓋范圍，但實際上，除此之外，衛星操作者的治理經驗，衛星天線與通信轉發器的結構設計，來自鄰星、反極化、以及本轉發器其他用戶的干擾，都可能影響廣播電視衛星傳輸的效果。

    (1)衛星故障

    衛星故障將導致的是該顆衛星上的所有通信業務的災難性中斷，這種情況大多都是由于衛星漂移、衛星指令系統或者是電源系統等的故障造成的，恢復節目傳輸的惟一辦法就是集體轉星。

    (2)轉發器故障

    相對于衛星故障，轉發器故障僅影響該轉發器承擔的業務。常見的轉發器故障有設備故障、控制指令系統故障、轉發器過飽和導致的自保護關機、空間電磁環境影響導致的轉發器自保護關機誤操作等，一般地，轉發器設備故障均可以通過轉發器備份措施得到解決；當轉發器自保護關機的觸發條件不存在時再次開啟轉發器，大約需要5分鐘左右的時間，其承擔的轉發業務即可恢復；控制指令系統故障原因較為復雜，解決辦法也不盡相同，除了簡單的系統復位操作外，一般無規律可循。

    (3)轉發器干擾

    分同極化干擾和反極化干擾，同極化干擾又分無意干擾和有意干擾。辦法：合理安排轉發器業務，加強轉發器的監管，杜絕反極化干擾；合理設置轉發器工作狀態，既考慮上行站的上行能力、保證上行業務的一定抗干擾性，又兼顧相鄰轉發器的狀態、業務及同轉發器其他業務的安全運行等；加強衛星用戶治理，盡可能減少用戶在系統調試時造成的無意干擾行為；同時為防止惡意干擾，技術上可采用部分直播衛星技術，如適當減小衛星全國波束接收天線覆蓋區、設立可移動單點波束接收天線、設固定多點波束接收天線、衛星采用變波束接收天線、衛星采用波束調零接收天線、衛星轉發器設置輸入信號認證裝置、上行站增強抗干擾能力、對信號加密、信號源采用加密認證技術等措施予以克服。

    4)治理人員失誤

    實際工作中衛星操作者的治理能力至少和轉發器的性能指標同樣重要。合理的載波安排可以充分利用轉發器的潛力，嚴格的治理可以減少和避免用戶搶占資源，嚴密的監測可以及時發現故障和干擾，完善的技術支持可以幫助用戶提升系統能力和排除故障。相反，衛星操作人員的處理措施不得當或操作失誤會直接導致廣播電視衛星傳輸質量的劣化甚至中斷。

    事實上，面對當前法輪功對廣播電視衛星傳輸信號瘋狂干擾的惡劣行為，衛星操作人員配合上行站及時采取措施、調整轉發器工作狀態已經成為衛星抗干擾處理措施中的一個非常重要的環節，直接關系到衛星廣播電視節目的安全傳輸。