謝澤富

（作者單位：福建省寧德市古田縣廣播電視局事業(yè)局）

廣播電視衛(wèi)星傳輸中安全影響因素及對(duì)策

謝澤富

（作者單位：福建省寧德市古田縣廣播電視局事業(yè)局）

處于太空的衛(wèi)星平臺(tái)距離地面近4 000米，無(wú)論是信號(hào)從地球到達(dá)衛(wèi)星還是從衛(wèi)星返回地球，其間都會(huì)受到各種因素的干擾，使信號(hào)不能安全傳輸，其中既有設(shè)備自身的因素，也有自然因素和人為因素。本文就廣播電視衛(wèi)星傳輸中影響安全的因素進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，并提出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。

廣播電視衛(wèi)星傳輸；影響因素；應(yīng)對(duì)對(duì)策

實(shí)現(xiàn)信號(hào)的安全傳輸，是廣播電視各部門合作的結(jié)果，信號(hào)傳輸質(zhì)量除了依賴于部門合作外，還需要過(guò)硬的技術(shù)。電視節(jié)目是否播放順暢與信號(hào)的質(zhì)量和安全密切相關(guān)，但由于信號(hào)傳輸過(guò)程中受到各方面的影響，質(zhì)量和安全問(wèn)題有時(shí)候得不到保證，對(duì)這些影響因素進(jìn)行分析并找到應(yīng)對(duì)辦法，可以提高廣播電視衛(wèi)星傳輸?shù)男省?/p>

1　廣播電視衛(wèi)星傳輸安全的影響因素

1.1設(shè)備帶來(lái)的影響

1.1.1信號(hào)源

信號(hào)在空間內(nèi)傳輸，受到空間、雨衰等的影響，一部分微波被損壞，節(jié)目信號(hào)源則被影響；地質(zhì)災(zāi)害、地面上的工程施工是影響光纖的主要因素，信號(hào)會(huì)中斷甚至丟失，穩(wěn)定信號(hào)很難安全到達(dá)地球站。

1.1.2上行發(fā)射系統(tǒng)

對(duì)上行節(jié)目信號(hào)統(tǒng)一編碼、變頻、調(diào)制等操作都屬于上行發(fā)射系統(tǒng)的任務(wù)，處理完后再統(tǒng)一播放。其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)差池，信號(hào)都不可能順暢地播放。例如，設(shè)備缺乏合理的隔離度，調(diào)頻信號(hào)被衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器一同接收，MF便對(duì)其干擾。因年久失修、用度過(guò)頻等原因，上行設(shè)備接收信號(hào)的功能也會(huì)弱化，極化天線在接收極化信號(hào)的過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)遲鈍現(xiàn)象，也就出現(xiàn)了極化干擾［1］。

1.1.3同步衛(wèi)星

地球的赤道與衛(wèi)星之間會(huì)形成一個(gè)傾斜的軌道，衛(wèi)星在這個(gè)軌道上運(yùn)行，但由于受到地球引力、太陽(yáng)等的外部因素的影響，會(huì)時(shí)常出現(xiàn)漂移的情況，這樣衛(wèi)星信號(hào)就很難再做到安全傳輸。若是同步衛(wèi)星出現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)器故障，其附近的信號(hào)軌道和衛(wèi)星廣播系統(tǒng)定會(huì)受到影響，這種情況下，信號(hào)質(zhì)量也會(huì)受到破壞。

1.1.4下行接收系統(tǒng)

信號(hào)在返回地面的過(guò)程中也容易受各種因素干擾。發(fā)出的和接收的信號(hào)頻率如果出現(xiàn)相似，也會(huì)干擾信號(hào)質(zhì)量，如無(wú)碼率提高，接收載噪比增加等，廣播電視信號(hào)的頻率和質(zhì)量自然受到影響。

1.2空間環(huán)境帶來(lái)的影響

1.2.1電離層干擾

低頻信號(hào)主要受電離層干擾。受到法拉第極化旋轉(zhuǎn)效應(yīng)的影響，信號(hào)在橫穿店里層的過(guò)程中，信號(hào)頻率的平方根越大，法拉第極化旋轉(zhuǎn)量越小，兩者之間是負(fù)相關(guān)的關(guān)系。閃爍的電離層可能會(huì)使信號(hào)的相位和頻率出現(xiàn)變化，也是呈負(fù)相關(guān)。電離層干擾低頻信號(hào)的情況在我國(guó)南方更加明顯。

1.2.2對(duì)流層干擾

雨、雪都是處在對(duì)流層中的，當(dāng)信號(hào)在此穿過(guò)時(shí)，部分信號(hào)能量會(huì)被雨、雪吸收，這時(shí)信號(hào)也會(huì)釋放部分能量，因此自身的能量也出現(xiàn)衰減，衛(wèi)星信號(hào)受對(duì)流層的影響就在于此。雨滴在對(duì)流層中的形狀不確定，當(dāng)散布的形狀改變時(shí)，信號(hào)橫向和縱向的相位就會(huì)出現(xiàn)偏差，信號(hào)的隔離度也就被降低了，從而使信號(hào)無(wú)法實(shí)現(xiàn)正常傳送。

1.2.3太陽(yáng)電磁輻射

衛(wèi)星表面都會(huì)有不少電磁物質(zhì)粘附，這些物質(zhì)都是由X射線、紫外線等照射產(chǎn)生的，對(duì)衛(wèi)星的內(nèi)部元件有所損傷，PCB電路也會(huì)受到這些元素的影響隨便發(fā)出指令，衛(wèi)星的正常運(yùn)行因此被干擾。耀斑爆發(fā)噴出日冕物質(zhì)，產(chǎn)生磁暴，對(duì)信號(hào)造成干擾甚至中斷傳輸。

1.2.4日凌干擾

太陽(yáng)、衛(wèi)星、地球在春秋兩分時(shí)候是在一條直線上的，這時(shí)，地球上的衛(wèi)星接收站與地球、衛(wèi)星一線相連。下行信號(hào)主要受日凌干擾，一旦出現(xiàn)日凌，地球上的電磁波就變成了噪音源，電磁波和衛(wèi)星信號(hào)被同時(shí)接收，如果衛(wèi)星信號(hào)小于電磁波，此時(shí)，就中斷了信號(hào)傳播。

1.3人為因素帶來(lái)的影響

1.3.1轉(zhuǎn)發(fā)器故障或被盜用

服務(wù)區(qū)內(nèi)的射頻信號(hào)都是衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)或是接受的，無(wú)論是非法還是合法用戶的信息都可以通過(guò)轉(zhuǎn)發(fā)器操作，如果轉(zhuǎn)發(fā)器所接收的信號(hào)頻率與用戶發(fā)出的頻率相符，轉(zhuǎn)發(fā)器很容易就可以被非法用戶盜用，非法的節(jié)目信號(hào)就是這樣發(fā)射的。在轉(zhuǎn)發(fā)器出現(xiàn)故障的情況下，發(fā)射器對(duì)信號(hào)的傳輸也可能出現(xiàn)故障。

1.3.2操作失誤

如果負(fù)責(zé)人員沒(méi)有過(guò)硬的專業(yè)知識(shí)，很多突發(fā)事件得不到及時(shí)、準(zhǔn)確的處理，或是工作人員缺乏責(zé)任心，對(duì)運(yùn)行中設(shè)備出現(xiàn)的異常情況沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)，將可能導(dǎo)致傳輸信號(hào)中斷；同時(shí)，部分用戶對(duì)衛(wèi)星參數(shù)不甚了解，不能正確操作信號(hào)極化、頻率，也會(huì)對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的傳輸和安全構(gòu)成影響。

2　針對(duì)廣播電視衛(wèi)星傳輸安全影響因素應(yīng)采取的措施

2.1地球站抗干擾方法

隨時(shí)觀察信號(hào)接收設(shè)備是否正常運(yùn)行是平時(shí)工作中最基本的，極化器偏離如何、天線指向方位是否正確等問(wèn)題，都需要工作人員按時(shí)做出檢測(cè)，相關(guān)的工作人員還要及時(shí)對(duì)天線饋源膜等容易損壞的部件進(jìn)行檢查。

2.2抗空間干擾

降水是影響信號(hào)的一個(gè)主要自然因素，降水越是頻繁、雨量越大、雨季越長(zhǎng)，信號(hào)質(zhì)量和安全就會(huì)越差，因?yàn)橛炅坎皇侨藶榭刂频模虼酥荒軓男盘?hào)本身著手。想要使信號(hào)盡量避免降水造成的影響，可以通過(guò)調(diào)整接收信號(hào)的天線角度、清除掉積水、直對(duì)饋源口處吹熱風(fēng)加速積雪融化、加熱反射面加速冰雪融化等措施，還可以人工沖雪，或是將噴水系統(tǒng)安裝在天線頂部。對(duì)于日凌現(xiàn)象中斷的信號(hào)，可以用備份的方法解決。

2.3抗轉(zhuǎn)發(fā)器故障

轉(zhuǎn)發(fā)器主要受到太陽(yáng)輻射影響，一般表現(xiàn)在：轉(zhuǎn)發(fā)器自動(dòng)關(guān)機(jī)，解決這一問(wèn)題可以使用備份轉(zhuǎn)發(fā)器；轉(zhuǎn)發(fā)器控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，這時(shí)可以重新啟動(dòng)系統(tǒng)，并對(duì)其復(fù)位操作；轉(zhuǎn)發(fā)器共用會(huì)出現(xiàn)交調(diào)現(xiàn)象，為減少交調(diào)干擾，轉(zhuǎn)發(fā)器上應(yīng)該有足夠的回退點(diǎn)留出，為了保證轉(zhuǎn)發(fā)器工作不間斷，上行功率不可以在同一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器上隨意增加［2］。

2.4抗衛(wèi)星漂移的方法

在地面上看，衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)形狀呈現(xiàn)“8”字形。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是地球同步衛(wèi)星不但接收太陽(yáng)輻射，還受到地球引力、太陽(yáng)和月亮等的影響，容易出現(xiàn)攝動(dòng)；除此之外，地球的赤道面與衛(wèi)星軌道之間有一定角度，并非是平行的。因此，應(yīng)該在衛(wèi)星上安裝控制系統(tǒng)，隨時(shí)控制衛(wèi)星的運(yùn)行姿態(tài)，從而對(duì)衛(wèi)星的漂移進(jìn)行有效、及時(shí)的控制。

2.5星間抗干擾方法

如今，世界各地都在采用衛(wèi)星傳輸信號(hào)，衛(wèi)星軌道因此日漸擁擠，現(xiàn)在衛(wèi)星運(yùn)行過(guò)程中，相鄰的兩軌道之間軌位間隔僅有2.5，軌位之間太過(guò)密切也會(huì)影響信號(hào)質(zhì)量和安全。問(wèn)題解決的關(guān)鍵在于如何協(xié)調(diào)衛(wèi)星間的軌位，首先，衛(wèi)星用戶要根據(jù)具體的章程來(lái)操作，不能隨便逾越和更改；其次，合理劃分頻率分配，對(duì)超標(biāo)現(xiàn)象按照入網(wǎng)測(cè)試進(jìn)行及時(shí)更正，并使保護(hù)帶足夠?qū)?，保證發(fā)射頻率標(biāo)準(zhǔn)。

2.6地面接收站抗干擾方法

地面上很多因素對(duì)信號(hào)產(chǎn)生干擾。例如，在建筑工程實(shí)施附近，把天線架在高處，遠(yuǎn)離磁場(chǎng)和遮擋物，避免信號(hào)接收受到阻擋或是信號(hào)質(zhì)量受損；在地面設(shè)備的過(guò)程中，返回地面的還未接收的信號(hào)會(huì)出現(xiàn)誤碼率指標(biāo)受損、信號(hào)衰減燈情況，在將信號(hào)送進(jìn)接收機(jī)之前，對(duì)高頻頭的選擇要求是靈敏度高，以便最大限度地提高信號(hào)的質(zhì)量。

根據(jù)以上的分析可以看出，廣播電視衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)相當(dāng)復(fù)雜，隨時(shí)接收信號(hào)給我們的生活帶來(lái)方便，實(shí)質(zhì)上，信號(hào)的運(yùn)行過(guò)程如此艱難，受到的諸多阻礙，好在解決措施也存在多樣化，只要采用有效的辦法解決各種影響因素的干擾，就能保護(hù)信號(hào)質(zhì)量，提高信號(hào)傳輸效率。

［1］儲(chǔ)秀春.廣播電視衛(wèi)星傳輸安全的影響因素及解決策略.安全技術(shù)［J］，2015（2）.

［2］蔣東華.廣播電視衛(wèi)星傳輸安全的影響因素及解決策略.科技傳播［J］2014（4）.

謝澤富（1982-），男，福建古田人，本科，助理工程師，研究方向：廣播電視技術(shù)。