關(guān)于衛(wèi)星信號傳輸?shù)闹饕绊懸蛩靥接?/h1>
2015-05-30 19:05:34龍秋雪
中國新通信 2015年11期
龍秋雪
【摘要】 現(xiàn)如今衛(wèi)星通信對于我們整個社會的影響越來越大，測繪、軍事、氣象、電視廣播等領(lǐng)域都廣泛的運(yùn)用衛(wèi)星通訊技術(shù)。但是受到氣候、天體、氣候等因素會讓衛(wèi)星信號傳輸產(chǎn)生一定的不確定性，會對衛(wèi)星通訊技術(shù)的運(yùn)用產(chǎn)生一定的不利影響。本文主要分析影響衛(wèi)星信號傳輸?shù)闹饕蛩?，并嘗試探索增強(qiáng)衛(wèi)星傳輸信號的方法，以提高衛(wèi)星通訊技術(shù)。
【關(guān)鍵詞】 衛(wèi)星信號 傳輸 影響因素
所謂衛(wèi)星通訊就是將地面發(fā)射站的數(shù)據(jù)以高頻電磁波形式通過衛(wèi)星的中專傳輸?shù)揭欢ǜ采w范圍的地面接收器上。在此過程中，這些數(shù)據(jù)要兩次穿過大氣層，再到達(dá)衛(wèi)星或者地面。使用衛(wèi)星通訊有頻率高、功率大、距離遠(yuǎn)、容量大、地面適用性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。
但是也存在一些影響衛(wèi)星信號傳輸?shù)囊蛩?。下面我們就影響衛(wèi)星信號傳輸?shù)闹饕蛩刈龀龊喴治?，并探討各影響因素下的增?qiáng)衛(wèi)星傳輸信號的補(bǔ)償措施。
一、衛(wèi)星蝕的影響及補(bǔ)充措施
衛(wèi)星蝕也叫做衛(wèi)星食，是因?yàn)樾l(wèi)星由于在某一天體的遮擋下而受不到太陽光的照射而出現(xiàn)的自然現(xiàn)象[1]。一些依靠太陽能發(fā)電的衛(wèi)星受到衛(wèi)星食的影響最大。這些依靠太陽能發(fā)電的人造衛(wèi)星中軌道比較低、周期比較短的雖然遇到衛(wèi)星食的幾率比較高，但是衛(wèi)星食對于其的影響比較小，而一些軌道比較高、周期較長的人造衛(wèi)星一旦遇到衛(wèi)星食，長達(dá)數(shù)小時得不到能源的補(bǔ)充，對于其許多功能的正常運(yùn)行尤其是其信號的傳輸功能會受到很大影響。衛(wèi)星食出現(xiàn)時會使得衛(wèi)星長時間得不到太陽光光照而造成表面溫度下降，進(jìn)而影響其信號傳輸功能，這點(diǎn)也是應(yīng)該注意到的。
衛(wèi)星食現(xiàn)象出現(xiàn)在每年的春分和秋分時期，一共會出現(xiàn)90天，對人造衛(wèi)星的信號傳輸影響比較大。因此我們必須在依靠太陽能發(fā)電的人造衛(wèi)星上設(shè)計(jì)備用電池，在衛(wèi)星食時期減少衛(wèi)星上不必要設(shè)備的啟用，以保證衛(wèi)星信號能夠得到正常傳輸。
二、日凌現(xiàn)象的影響及補(bǔ)償措施
同樣是在每年的春分和秋分前后，會出現(xiàn)日凌現(xiàn)象來干擾人造衛(wèi)星的信號傳輸。所謂日凌現(xiàn)象就是指當(dāng)太陽、人造衛(wèi)星、地球依次處于同一條直線上時，地球上的衛(wèi)星接收站的天線在對準(zhǔn)人造衛(wèi)星的同時也就其也對準(zhǔn)了太陽，這時其天線由于受到太陽電磁波這個能量巨大的噪聲源的影響，而造成的衛(wèi)星信號接收困難甚至中斷的現(xiàn)象[2]。
日凌現(xiàn)象與地球上的衛(wèi)星信號接收站存在一定的關(guān)系：日凌現(xiàn)象的持續(xù)時間與接收頻率存在反比關(guān)系，天線接收頻率越高，則天線持續(xù)時間越短；天線口徑與日凌現(xiàn)象同樣存在反比例關(guān)系，如果天線口徑越大，則日凌持續(xù)時間也就越短。因此為了減少日凌現(xiàn)象對于衛(wèi)星信號傳輸?shù)挠绊懀梢栽谠试S范圍內(nèi)盡量擴(kuò)大地面接收站天線的接收頻率和口徑。
三、雨衰現(xiàn)象及補(bǔ)償措施
當(dāng)衛(wèi)星信號接收地區(qū)發(fā)生降雨時，雨滴會對電波發(fā)生吸收和散射作用，以此造成衰減，其中大的衰減量會造成衛(wèi)星信號傳輸?shù)氖3]。 為了克服雨衰對于衛(wèi)星信號傳輸造成的不利影響，要對雨衰進(jìn)行詳細(xì)的觀察，以此為根據(jù)優(yōu)化設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)發(fā)器天線的波束圖或者是優(yōu)化設(shè)計(jì)整個衛(wèi)星接收系統(tǒng)，以改善衛(wèi)星信號的傳輸。
四、雪衰現(xiàn)象及補(bǔ)償措施
一般情況下，如果不是特別大的雪，則降雪不會對衛(wèi)星信號的傳輸產(chǎn)生明顯的影響，但是如果是雨夾雪或者是雪融化時，凹凸不平的積雪會散射和吸收電磁波，造成天線饋源和天線口面場分布不均勻，降低了天線的增益，增加了天線噪音的溫度，因此無論是從地面?zhèn)鬏斝盘柕叫l(wèi)星，還是衛(wèi)星傳輸信號到地球，都會對衛(wèi)星信號傳輸產(chǎn)生十分不利的影響，因此無論是上行站還是下行站，都會采取積極的預(yù)防措施。
五、同步衛(wèi)星運(yùn)動方式的影響及補(bǔ)償措施
因?yàn)榈厍蛞εc太陽引力共同影響的原因，使得同步衛(wèi)星的運(yùn)動始終處于一個不斷變化的傾斜軌道上。若某一衛(wèi)星軌道的東西位置沒有發(fā)生改變，其同步衛(wèi)星會以24小時為一個周期，再其軌道點(diǎn)上呈8字行運(yùn)動。這對衛(wèi)星信號的穩(wěn)定傳輸產(chǎn)生了不利影響。這時要保持衛(wèi)星信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性，可以控制衛(wèi)星的姿態(tài)。
六、結(jié)語
影響衛(wèi)星信號傳輸?shù)囊蛩赜泻芏?，而本文只是對衛(wèi)星食、日凌、雨衰、雪衰及同步衛(wèi)星的運(yùn)動方式等主要影響因素做了一個初步的探討。我覺得應(yīng)該加強(qiáng)對影響衛(wèi)星信號傳輸?shù)囊蛩氐难芯苛Χ?，形成一個完善、準(zhǔn)確的理解體系，并制定行之有效的措施，才能保證衛(wèi)星信號的傳輸功能，提高衛(wèi)星通訊技術(shù)。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]胡玉娟.大氣層傳播因素對衛(wèi)星通信的影響分析[J].阜陽師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2010（09）：102-104.
[2]楊偉斌.影響衛(wèi)星信號傳輸?shù)闹饕绊懸蛩胤治鯷J].衛(wèi)星電視與寬帶多媒體，2013（09）：64-65.
[3]陳耀榮.影響衛(wèi)星視頻廣播（DVB-S）信號傳輸?shù)闹饕蛩豙J].衛(wèi)星電視與寬帶多媒體，2005（02）：17-18.
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【關(guān)鍵詞】 衛(wèi)星信號 傳輸 影響因素
所謂衛(wèi)星通訊就是將地面發(fā)射站的數(shù)據(jù)以高頻電磁波形式通過衛(wèi)星的中專傳輸?shù)揭欢ǜ采w范圍的地面接收器上。在此過程中，這些數(shù)據(jù)要兩次穿過大氣層，再到達(dá)衛(wèi)星或者地面。使用衛(wèi)星通訊有頻率高、功率大、距離遠(yuǎn)、容量大、地面適用性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。
但是也存在一些影響衛(wèi)星信號傳輸?shù)囊蛩?。下面我們就影響衛(wèi)星信號傳輸?shù)闹饕蛩刈龀龊喴治?，并探討各影響因素下的增?qiáng)衛(wèi)星傳輸信號的補(bǔ)償措施。
一、衛(wèi)星蝕的影響及補(bǔ)充措施
衛(wèi)星蝕也叫做衛(wèi)星食，是因?yàn)樾l(wèi)星由于在某一天體的遮擋下而受不到太陽光的照射而出現(xiàn)的自然現(xiàn)象[1]。一些依靠太陽能發(fā)電的衛(wèi)星受到衛(wèi)星食的影響最大。這些依靠太陽能發(fā)電的人造衛(wèi)星中軌道比較低、周期比較短的雖然遇到衛(wèi)星食的幾率比較高，但是衛(wèi)星食對于其的影響比較小，而一些軌道比較高、周期較長的人造衛(wèi)星一旦遇到衛(wèi)星食，長達(dá)數(shù)小時得不到能源的補(bǔ)充，對于其許多功能的正常運(yùn)行尤其是其信號的傳輸功能會受到很大影響。衛(wèi)星食出現(xiàn)時會使得衛(wèi)星長時間得不到太陽光光照而造成表面溫度下降，進(jìn)而影響其信號傳輸功能，這點(diǎn)也是應(yīng)該注意到的。
衛(wèi)星食現(xiàn)象出現(xiàn)在每年的春分和秋分時期，一共會出現(xiàn)90天，對人造衛(wèi)星的信號傳輸影響比較大。因此我們必須在依靠太陽能發(fā)電的人造衛(wèi)星上設(shè)計(jì)備用電池，在衛(wèi)星食時期減少衛(wèi)星上不必要設(shè)備的啟用，以保證衛(wèi)星信號能夠得到正常傳輸。
二、日凌現(xiàn)象的影響及補(bǔ)償措施
同樣是在每年的春分和秋分前后，會出現(xiàn)日凌現(xiàn)象來干擾人造衛(wèi)星的信號傳輸。所謂日凌現(xiàn)象就是指當(dāng)太陽、人造衛(wèi)星、地球依次處于同一條直線上時，地球上的衛(wèi)星接收站的天線在對準(zhǔn)人造衛(wèi)星的同時也就其也對準(zhǔn)了太陽，這時其天線由于受到太陽電磁波這個能量巨大的噪聲源的影響，而造成的衛(wèi)星信號接收困難甚至中斷的現(xiàn)象[2]。
日凌現(xiàn)象與地球上的衛(wèi)星信號接收站存在一定的關(guān)系：日凌現(xiàn)象的持續(xù)時間與接收頻率存在反比關(guān)系，天線接收頻率越高，則天線持續(xù)時間越短；天線口徑與日凌現(xiàn)象同樣存在反比例關(guān)系，如果天線口徑越大，則日凌持續(xù)時間也就越短。因此為了減少日凌現(xiàn)象對于衛(wèi)星信號傳輸?shù)挠绊懀梢栽谠试S范圍內(nèi)盡量擴(kuò)大地面接收站天線的接收頻率和口徑。
三、雨衰現(xiàn)象及補(bǔ)償措施
當(dāng)衛(wèi)星信號接收地區(qū)發(fā)生降雨時，雨滴會對電波發(fā)生吸收和散射作用，以此造成衰減，其中大的衰減量會造成衛(wèi)星信號傳輸?shù)氖3]。 為了克服雨衰對于衛(wèi)星信號傳輸造成的不利影響，要對雨衰進(jìn)行詳細(xì)的觀察，以此為根據(jù)優(yōu)化設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)發(fā)器天線的波束圖或者是優(yōu)化設(shè)計(jì)整個衛(wèi)星接收系統(tǒng)，以改善衛(wèi)星信號的傳輸。
四、雪衰現(xiàn)象及補(bǔ)償措施
一般情況下，如果不是特別大的雪，則降雪不會對衛(wèi)星信號的傳輸產(chǎn)生明顯的影響，但是如果是雨夾雪或者是雪融化時，凹凸不平的積雪會散射和吸收電磁波，造成天線饋源和天線口面場分布不均勻，降低了天線的增益，增加了天線噪音的溫度，因此無論是從地面?zhèn)鬏斝盘柕叫l(wèi)星，還是衛(wèi)星傳輸信號到地球，都會對衛(wèi)星信號傳輸產(chǎn)生十分不利的影響，因此無論是上行站還是下行站，都會采取積極的預(yù)防措施。
五、同步衛(wèi)星運(yùn)動方式的影響及補(bǔ)償措施
因?yàn)榈厍蛞εc太陽引力共同影響的原因，使得同步衛(wèi)星的運(yùn)動始終處于一個不斷變化的傾斜軌道上。若某一衛(wèi)星軌道的東西位置沒有發(fā)生改變，其同步衛(wèi)星會以24小時為一個周期，再其軌道點(diǎn)上呈8字行運(yùn)動。這對衛(wèi)星信號的穩(wěn)定傳輸產(chǎn)生了不利影響。這時要保持衛(wèi)星信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性，可以控制衛(wèi)星的姿態(tài)。
六、結(jié)語
影響衛(wèi)星信號傳輸?shù)囊蛩赜泻芏?，而本文只是對衛(wèi)星食、日凌、雨衰、雪衰及同步衛(wèi)星的運(yùn)動方式等主要影響因素做了一個初步的探討。我覺得應(yīng)該加強(qiáng)對影響衛(wèi)星信號傳輸?shù)囊蛩氐难芯苛Χ?，形成一個完善、準(zhǔn)確的理解體系，并制定行之有效的措施，才能保證衛(wèi)星信號的傳輸功能，提高衛(wèi)星通訊技術(shù)。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]胡玉娟.大氣層傳播因素對衛(wèi)星通信的影響分析[J].阜陽師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2010（09）：102-104.
[2]楊偉斌.影響衛(wèi)星信號傳輸?shù)闹饕绊懸蛩胤治鯷J].衛(wèi)星電視與寬帶多媒體，2013（09）：64-65.
[3]陳耀榮.影響衛(wèi)星視頻廣播（DVB-S）信號傳輸?shù)闹饕蛩豙J].衛(wèi)星電視與寬帶多媒體，2005（02）：17-18.
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