廣播電視衛星傳輸的干擾因素與應對措施

2022-07-24 03:27:02 字數 5177 閱讀 5541

摘要:影響廣播電視衛星傳輸系統的干擾因素主要有地球站的裝置雜散干擾、正交極化干擾、電磁環境干擾等上行站影響安全播出的干擾;**器惡意干擾、交調干擾等**器干擾;空間段太陽輻射、電離層、對流層干擾等空間段自然干擾;接收站地面訊號和裝置干擾等接收系統干擾四大方面,具體分析了以上干擾產生原因和應對措施。

關鍵詞:廣播電視衛星傳輸;干擾;應對措施

目前,利用通訊衛星和直播衛星傳輸廣播電視節目已廣泛使用,並成為主要的無線傳輸方式之一,近十年來傳統的傳輸模擬電視節目逐步地改進為傳輸數字電視節目,大大提高了衛星**器的通道利用率,改善了傳輸質量,降低了發射功率。衛星傳輸與其他傳輸方式相比具有通訊距離遠、覆蓋面大、費用與通訊距離無關,通訊線路容量大、傳輸質量高、穩定可靠等優點,但衛星廣播電視訊號通訊受自身特點的限制和環境的影響,不可避免地存在各種干擾,特別是其開放式的無線傳輸系統,更容易受到一些不可預見的無意或惡意干擾,影響訊號傳輸效果。由於c波段(3700mhz--4200 mhz)為衛星廣播和地面通訊業務公用頻段,為了避免對地面通訊的干擾,國際電信聯盟限制衛星廣播發射到地球的功率通量密度,所以衛星電視接收不可避免的存在地面微波通訊的干擾。

廣播電視衛星傳輸系統主要由同步衛星(由天線系統、**器、電源系統、跟蹤遙測指令系統、姿態控制系統五個系統組成)空間段、地球站、接收站等部分組成,其中衛星**器與地球站完成訊號傳輸,地球站是衛星傳輸系統的重要組成部分,它的作用是將基帶訊號經過調製、變頻、放大等通道處理並通過天線傳送至衛星,它同時接收衛星的下行載波訊號,經變頻處理和解調後恢復出基帶訊號傳送給使用者。衛星**器將地球站傳送來的訊號放大變頻後再傳送回地面接收站,實現衛星的廣播功能。所以地球站的裝置、地球站到衛星的空間環境、**器、衛星到接收站的空間環境以及接收系統的異常都是影響廣播電視衛星安全傳輸的主要因素。

下面筆者結合多年地球站技術工作的實踐,在衛星廣播電視傳輸系統範圍內,分析各種干擾產生的原因和並介紹具體應對措施。

1.上行站影響安全播出的主要干擾和應對措施

1.1不規範操作引發干擾

不規範操作引發干擾主要包括基本操作不規範、操作失誤、未及時發現異常並採取挽救措施、故障定位不準確、技術系統不熟悉造成的應急處置不當或處理不及時、維護檢修不到位引發裝置故障等。

杜絕人為失誤的辦法是重視職工的業務技能的學習與培訓,普遍提高值班技術員的業務水平,強化安全播出意識,提高責任心,重要操作保證兩人在場,完善機房規章制度、應急操作預案和故障處置預案並將播出應急處理程式、主要上行播出裝置的開關機、緊急切換等簡要操作步驟張貼明顯處,使操作人員在緊急情況時能直接看到所需要的內容。

1.2裝置雜散干擾

這種干擾一般是上行站發射裝置故障所致,地球站上變頻、調製器、高功放效能變差,可能產生雜波。我站曾出現過因上變頻輸出有雜散訊號,導致衛星訊號出現間歇雜音,對該上變頻更換後訊號恢復正常。對這種干擾,測試系統各節點,確定干擾源後及時更換裝置即可排除,另外應定期測試系統各環節,發現細微變化,立即查詢原因並解決,即可避免此類干擾發生。

1.3正交極化干擾

當衛星地球站發射天線交叉極化隔離度沒有調整好或載波超功率發射就會對衛星上反極化使用者造成干擾,這種情況衛星公司安排干擾使用者重新進行極化和功率標定即可,同時上行使用者天線對星時注意滿足極化隔離度要求,並遵守發射電平要求避免影響同**器使用者。

1.4地球站電磁環境不達標引發的干擾

地球站周圍電磁環境惡劣,電纜遮蔽效能差,裝置接地不合要求,鏈路電平配置不合理導致地面微波、調頻廣播、工業點雜訊等串入上行鏈路發射到衛星**器造成上行干擾。可通過建站選址前進行電磁環境測試,地球站做好相應的系統或傳輸線路的電磁遮蔽工作來避免這種干擾。

2.**器干擾和應對措施

2.1惡意干擾

惡意干擾通常採取以下三種方法:(1)干擾方通過發射乙個大功率單載波訊號來干擾某一路電視載波,使該路載波的訊雜比低於接收機門限,從而在接收端出現黑屏。(2)干擾訊號強佔**器功率,將**器推向功放的非線性區乃至飽和區,嚴重干擾該**器的廣播電視節目,導致收看的節目黑屏。

(3)干擾方發射乙個與正常節目訊號引數相同的非法節目並使干擾功率高於正常訊號的功率,這樣正常工作的接收台站收到就是干擾方的非法訊號或者馬賽克。亞洲3s衛星6個c波段**器曾被不法分子惡意干擾,致使租用該**器的國內地幾個省級電視台正常的電視節目中斷。

對抗惡意干擾主要措施:(1)地球站使用大功率發射機和高增益發射天線,增加正常廣播電視節目的上行功率,達到強功率壓制目的,使得訊號明顯大於干擾。(2)地球站使用大功率mcpc上行訊號工作於**器飽和點,利用**器飽和點強訊號對弱訊號的抑制特性減小非法使用者干擾。

(3)關閉**器方式。(4)採用抗干擾衛星傳輸廣播電視節目。

2.2交調干擾

交調干擾是是由於上行使用者多載波工作,但是沒給**器足夠的輸出回退,造成三階互調超標或者部分使用者上行電平過高,使衛星**器工作在非線性區,造成**器互調特性變差,從而影響接收端訊號質量。交調干擾可通過地球站嚴格控制上行功率,確保數據機、上變頻器、發射機等有足夠的預留回退餘量和限定同**器使用者上行載波電平,保證**器工作**性區來解決。

3.空間段自然干擾和應對措施

空間環境對衛星傳輸的影響因素很多,下面對常見的太陽輻射、電離層、對流層雨雪衰、日凌影響進行分析。

3.1太陽輻射干擾

太陽輻射通常情況不會對同步衛星造成輻射,在太陽風暴爆發期,來自太陽的帶電粒子積累在衛星表面,造成衛星上某些絕緣材料擊穿並放電,使pcb電路、電子器件被損壞,甚至改變儲存單元的狀態,導致衛星倉控制電路產生偽指令而影響衛星的正常工作。太陽耀斑爆發噴射的帶電粒子流與地球磁場發生作用產生地磁暴,也會嚴重影響衛星廣播電視訊號。國內曾出現過由於電離子累積產生了偽指令,導致衛星**器自保護關機的事例。

3.2電離層干擾

電離層中充滿了電子,相當於乙個等離子導體,當電磁訊號在其中傳播時會產生相互作用。對衛星通訊而言,電離層的影響表現為折射、散射、閃爍及法拉第旋轉效應都會對衛星通訊產生干擾。

3.2.1電離層閃爍

由於電離層不均勻,訊號在電離層中傳播時,其強度會隨電離層的密度的不規則變化產生快速波動,造成電離層閃爍。電離層閃爍主要影響我國南方地區的衛星廣播電視,而且通訊頻率越低,電離層閃爍越嚴重。只有最強的閃爍才會對c波段造成影響。

3.2.2法拉第極化旋轉效應

當衛星訊號穿過電離層時,訊號極化同時受到偏轉,會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訊號的強度,同時增大了反極化干擾。法拉第極化旋轉能量反比於訊號頻率的平方根,因此主要影響低頻訊號。

3.3對流層干擾

對流層對衛星鏈路的影響主要表現為吸收衰減,對流層中的水蒸氣對2ghz以上的訊號損傷較大,且隨頻率增加而加劇。ku波段(10-20ghz)除了對水蒸氣吸收敏感外,對對流層中塵埃也較為敏感。對流層對衛星傳輸最常見和最重要的影響是雨雪衰。

頻率在20ghz以上的訊號還會與空氣氧氣分子出現諧振吸收。

3.3.1雨衰:

在雨中傳播的電波受雨滴的吸收和散射影響而產生的衰減稱為雨衰。而且雨量越大、波束的仰角(或電波通過降雨區的路徑長度)越大、頻率越高降雨引起的衰減越明顯。雨衰使地球站和衛星接收到的訊號功率降低,導致上行和下行訊號的載噪比下降和去極化干擾。

抗雨衰的應對措施:(1)上行功率控制,利用接收本站發出的訊號或者衛星信標訊號推算出上行鏈路的雨衰值,從而相應增加地球站的發射功率,使得雨天到達衛星接收機的訊號或者訊雜比與晴天一樣。(2)調整地球站天線的仰角,高仰角可以減少雨衰,但仰角過大會使天線主反射面形成積水,反而衰減上行訊號,所以增大仰角的同時還要避免形成積水。

3.3.2雪衰:

指電波在雪中的衰減,實際上相比降雪而言,化雪過程對於天線增益影響更加顯著。在化雪過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,降低天線增益,增大天線雜訊溫度,使上行鏈路的等效全向輻射功率和接收系統的品質因數急劇降低,從而影響衛星訊號的傳輸質量。

抗雪衰的應對措施:(1)接收天線在化雪前及時清掃天線饋源和主反射面得積雪即可避免雪衰的影響。(2)上行站發射天線一方面防止饋源和主反射面上積雪,另一方面及時除雪,可用大功率風機吹走雪花阻止其落在主反射面上或者用高壓水龍頭衝去反射面上的積雪。

饋源除雪採用向饋源口吹熱風及時化雪。我站地處北方,冬季天線積雪結冰造成發射效率降低,影響播出質量甚至停播,安裝備份天饋系統後解決了冬季因消除天線積雪而造成衛星節目停播。後來地球站技術人員設計了一套自動天線衝雪裝置,該裝置安裝後,每次衝雪不用調整天線角度,只要開啟水龍頭,用水沖洗即可,減輕了勞動強度,節省了衝雪時間操作方便,提高了冬季下雪期間陝西衛視的播出質量。

3.4日凌干擾

日凌是指每年春分和秋分前後,當衛星處於太陽和地球之間,衛星地球站接收天線在對準衛星的同時也對準了太陽,地面站在接收衛星訊號的同時也接收到大量的太陽雜訊,從而使接收訊雜比下降,嚴重時甚至使訊號完全被太陽雜訊淹沒,造成接收訊號中斷,此即為日凌現象。日凌持續的時間由天線的工作頻率及口徑決定,接收頻率越高、天線口徑越大.日凌持續的時間就越短。

日凌干擾目前尚無有效的方法來避免,衛星公司通常把各地的日凌時間提前通知使用者,以便使用者做好準備,接收站可以適當增大接收天線口徑和接收靈敏度來,減少日凌持續時間,或者利用地面備份手段如光纜、微波傳輸訊號作為有效節目源。

4.接收系統干擾

4.1地面訊號干擾

地球站和接收站周圍的各種地面干擾訊號隨處可見,如:地面無線電視訊號、調頻廣播、微波訊號、雷達系統訊號等,那些與衛星訊號同頻或者臨頻的地面訊號會串入下行鏈路造成接收干擾,劣化衛星訊號接收載噪比、誤位元速率等指標,導致訊號質量下降甚至中斷。各類公眾通訊基站或其他民用電氣裝置的電磁波也會對衛星電視頻號造成干擾。

我站上空有飛機航線,飛機測高雷達雜散訊號串入衛星通訊頻段,對接收訊號造成干擾,引起下行訊號黑場。處理方法:定做高效能的c波段窄帶濾波器,加裝在lna或lnb前端以抑制本地c波段干擾,濾除雜散。

4.2接收裝置干擾

接收站的接收裝置、高頻頭等的雜散不合格或接地不良;接地電阻過高;採用的電纜遮蔽效能差或插頭接地不良;鏈路電平配置不合理等可以造成下行鏈路干擾。當接收站接收天線極化未調整好時也會導致下行接收受干擾。我站曾用一座天線(高頻頭為雙極化雙輸出)分別接收兩路直播訊號時,由於水平極化接收頻率和垂直極化頻率接近,而垂直極化訊號強度遠遠高於水平極化訊號強度,導致水平接收黑屏無法收看。

後來經查因為高頻頭隔離度不好導致干擾,用兩座天線(單極化單輸出高頻頭)分別接收,水平和垂直極化訊號均正常。

抗干擾措施:遇到干擾後,先對干擾源進行全面細緻的分析,針對具體問題採取相應措施:(1)保證接收天線架設在空曠的上方無遮擋物並遠離強磁場的地方。

(2)當干擾訊號頻率與接收訊號頻率相差10mhz以上,可以在lna或lnb前端安裝濾波器抑制干擾,但注意濾波器的指標滿足傳輸要求。(3)當遇到強微波干擾時,將接收站遷至無干擾的地方,或者查清微波站方位與其天線主瓣方向,使微波站天線的干擾訊號對衛星地球接收站的干擾方向減少到最大限度(4)受全波段重干擾時,可利用地形、建築物及人工遮蔽的辦法。(5)給天線安裝靈敏度高的高頻頭,天線足夠多時盡量選用單極化單輸出高頻頭。

探析廣播電視資訊傳輸系統的維護措施

c 在檢修中如需要調整裝置,改動線路,應由分管同志仔細確認,並做好詳細記錄。d 維護檢修完畢在機房工作日誌上做好詳細記錄。e 機房維護檢修工作實行日巡檢 周檢 月檢 季檢 年檢制度。f 每逢節假日或重大播出時間,需提前做好系統和裝置的維護檢修,確保系統和裝置處於良好的執行狀態。g 檢修配電機櫃等電源...

廣播電視頻號傳輸中微波站的重要性

作者 劉大鵬 數位化使用者 2013年第20期 摘要 廣播電視頻號傳輸中微波站在廣播電視中具有十分重要的作用。微波站是指利用現在世界上先進的技術把廣播電台 電視的節目送達到聽眾。然而觀眾接收節目的時候需要乙個工具,這個工具由傳輸網 覆蓋網 接收網組成,而傳輸網是最重要的,而在傳輸的過程中,我們需要乙...

廣播電視中的廣告經營與管理

廣播電視經營管理中廣告的經營管理一直是比較重要的。尤其是在我國,分眾 小眾的專業收費廣播電視還未發展成熟,那麼廣播電視廣告無疑成為電台 電視台最重要甚至唯一的收入 因此,做好廣播電視中廣告的經營管理,無疑成為節目成功的必要保證。一 當前我國廣播電視中廣告經營管理現狀 廣告活動是廣播電視媒介市場運營的...