馬剛

摘要：在本文前期，筆者首先對(duì)雨雪衰的形成原因做了簡(jiǎn)要的分析，并根據(jù)相關(guān)資料，對(duì)如何降低雨雪衰對(duì)衛(wèi)星信號(hào)傳輸所產(chǎn)生的不利影響而提出的幾點(diǎn)相對(duì)措施，僅供參考。

關(guān)鍵詞：雨衰 雪衰 衛(wèi)星信號(hào)傳輸 影響 措施

一、前言

衛(wèi)星通信的優(yōu)勢(shì)在于覆蓋面相對(duì)較廣、可傳輸較遠(yuǎn)的距離。因此，在最近幾年中，衛(wèi)星通信的發(fā)展迅猛無(wú)比，應(yīng)用已走進(jìn)千家萬(wàn)戶。當(dāng)前，現(xiàn)代通信應(yīng)用最為普遍的技術(shù)手段就是衛(wèi)星信號(hào)通信，其傳輸質(zhì)量與大氣層中雨和雪致衰減有著重要聯(lián)系。經(jīng)過(guò)調(diào)查可知，影響衛(wèi)星信號(hào)傳輸質(zhì)量因素有很多。譬如：通信信號(hào)相互之間的干擾、電離層的閃爍、宇宙噪聲以及大氣層中某些微粒的吸收等。其中，最為常見(jiàn)的就是在大氣層中的雨衰和雪衰的作用下，導(dǎo)致衛(wèi)星信號(hào)信噪比下降的情況。因此，一定要分析出雨衰和雪衰的形成原因，并總結(jié)出它的一般規(guī)律。只有這樣做，才可以真正地解決并預(yù)防此類事件的發(fā)生。

二、雨、雪衰的形成原因以及一般規(guī)律

電磁的信號(hào)在穿過(guò)對(duì)流層時(shí)，其能量就會(huì)因雨雪等吸收和散射而衰耗一部分。而電磁信號(hào)的頻率是造成衰耗的程度的主要因素。隨著降雨頻率的增高，由于信號(hào)而引發(fā)的衰減會(huì)導(dǎo)致雨量增大，從而加大傳播路徑。在一般情況下，大雨所造成的雨量，不會(huì)對(duì)c波段的衛(wèi)星造成過(guò)大的影響。但在實(shí)際過(guò)程中，大雨一定會(huì)衰減電磁波，同時(shí)隨之而來(lái)的還有一定程度的去極化的作用?？諝獾淖枇€可以將雨滴的形狀由雨滴狀變化為有些扁平的形狀，從而實(shí)現(xiàn)改變雨滴的形狀。且隨著雨滴的增大，雨滴的變形程度越加明顯度。

傳統(tǒng)上來(lái)說(shuō)，與雨衰的定義相似，降雪量的多少就是衡量雪衰造成的衰耗是否符合要求的標(biāo)準(zhǔn)。但是此衡量標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確性是很低的。據(jù)實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)可知，只有在暴雪情況下，降雪才會(huì)對(duì)Ku波段以及Ku以下頻段的衛(wèi)星信號(hào)產(chǎn)生較為明顯的降耗，而一般情況下是不會(huì)產(chǎn)生明顯能耗的。但在化雪階段，C波段以及Ku頻段的衛(wèi)星信號(hào)傳輸都會(huì)受到較為明顯的影響。所以，無(wú)論對(duì)上行站還是下行站而言，可以采取相關(guān)措施來(lái)靈活地預(yù)防這一現(xiàn)象。

三、減小雨衰對(duì)衛(wèi)星信號(hào)傳輸?shù)牟焕绊懙南鄳?yīng)措施

在進(jìn)行雨衰補(bǔ)償過(guò)程中，其決定因素就是衛(wèi)星傳輸?shù)穆窂胶托l(wèi)星傳輸?shù)奶攸c(diǎn)。如果將其分成三個(gè)環(huán)節(jié)。第一個(gè)環(huán)節(jié)就是在上行站中，補(bǔ)償雨衰所造成的損耗。接著就是利用衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器，補(bǔ)償上行站階段部分雨衰所造成的損耗。最后一個(gè)環(huán)節(jié)就是在下行站中，提前預(yù)留特定的雨衰備余量，從而最大程度地較少雨衰帶來(lái)的損失。

（一）補(bǔ)償上行站的雨衰。在上行站上，補(bǔ)償雨衰的主要措施就是降雨時(shí)，利用線性增大上行站的EIRP的手段，來(lái)實(shí)現(xiàn)上行信號(hào)通量的密度達(dá)到飽和，從而維持相對(duì)穩(wěn)定。這樣做，可以使到達(dá)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器中的信號(hào)在特定的天氣條件下，絲毫不會(huì)受到降雨的任何影響和制約。

在補(bǔ)償C波段的雨衰時(shí)，只有在大暴雨等極端天氣下，C波段的衛(wèi)星信號(hào)傳輸才會(huì)產(chǎn)生較為明顯的雨衰影響。所以在進(jìn)行相應(yīng)的系統(tǒng)配置的時(shí)候，不需要將雨衰的問(wèn)題考慮在未來(lái)可滿足可用度的需求。但一旦身處大暴雨發(fā)生較為頻繁的區(qū)域，C波段完成上行站的保護(hù)和回退后，仍需要具備四至六dB的上行功率。

（二）利用衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償。在當(dāng)下這個(gè)國(guó)際背景下，較為先進(jìn)的Ku波段的直播衛(wèi)星、通信衛(wèi)星都可以補(bǔ)償上行站的雨衰。在上行站中，此類通信系統(tǒng)一般能夠?qū)⒖裳a(bǔ)償?shù)挠晁シ殖蓛煞N。一種是利用衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器來(lái)實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償?shù)?。另一種是通過(guò)上行站來(lái)完成補(bǔ)償?shù)?。上行站所具備的補(bǔ)償能力是有限的，一旦雨衰超過(guò)了這個(gè)值，衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器就會(huì)派上用場(chǎng)，及時(shí)地增益輸入，從而完成雨衰進(jìn)一步補(bǔ)償。除此之外，應(yīng)用這種補(bǔ)償雨衰的方式，可以有效地提高補(bǔ)償雨衰的范圍，同時(shí)還可以提高Ka波段的衛(wèi)星可用度。

四、減小雪衰對(duì)衛(wèi)星信號(hào)傳輸?shù)牟焕绊懙南鄳?yīng)措施

根據(jù)分析雪衰的形成原因，可以得出結(jié)論：化雪的過(guò)程是雪衰的主要的發(fā)生階段?；┻^(guò)程，同時(shí)還會(huì)嚴(yán)重危害衛(wèi)星信號(hào)傳輸。因此，在我國(guó)的北方地區(qū)，一定要采取有效的措施來(lái)預(yù)防雪衰影響衛(wèi)星信號(hào)的傳輸。那些接受信號(hào)的小站，一定要在化雪前，第一時(shí)間將主發(fā)射面上的積雪清掃干凈。只有這樣做，才可以最大程度地預(yù)防雪衰現(xiàn)象。在上行站，克服由于雪衰而產(chǎn)生的影響主要可以分成兩個(gè)方面，首先是饋源除雪，另一方面就是主反射面的除雪。在當(dāng)下，最為普遍的除雪方式就是饋源除雪。饋源除雪就是利用饋源口吹送熱風(fēng)來(lái)實(shí)現(xiàn)化雪的，從而最大程度地較少雪衰帶來(lái)的影響。這種方式的優(yōu)勢(shì)在于簡(jiǎn)單、易行，且而價(jià)格較為便宜。因此，我國(guó)的很多廠家普遍應(yīng)用饋源除雪這種能力。

主反射面除雪的具體措施就是利用反射面背面安裝加熱氣囊。但是應(yīng)該注意的是此除雪方式一般都需要的成本較高，所以在現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)采用較少。大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，現(xiàn)階段最為簡(jiǎn)單的一個(gè)化學(xué)方式就是在化雪初期，利用高壓水龍沖刷反射面上的積雪。整個(gè)過(guò)程所需時(shí)間很短，但雪塊的滑落速度十分快，所以一般不會(huì)影響噪聲的溫度。因此，在北京地區(qū)，這種方式應(yīng)用較多。

結(jié)束語(yǔ)：總而言之，衛(wèi)星通信的優(yōu)勢(shì)在于，其覆蓋面相對(duì)較廣、可傳輸較遠(yuǎn)的距離。因此，在最近幾年來(lái)，其發(fā)展迅猛無(wú)比，應(yīng)用已走進(jìn)千家萬(wàn)戶。當(dāng)前，現(xiàn)代通信中，最為普遍應(yīng)用的技術(shù)手段就是衛(wèi)星通信，其質(zhì)量與大氣層中雨和雪致衰減有著重要聯(lián)系。一般來(lái)說(shuō)，雨雪衰和沙塵會(huì)嚴(yán)重影響衛(wèi)星信號(hào)的傳輸，此影響是不容忽視的。面對(duì)Ku以上的波段衛(wèi)星傳輸，一定要必須要采取特定的措施來(lái)克服。在特殊的區(qū)域或者是特定的c波段地面站，雨雪衰的影響也是不能忽視的。雨雪衰雖然很有可能會(huì)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響，但只要所采取集科學(xué)與有效于一身的措施，就可以最大可能性地降低其給衛(wèi)星信號(hào)傳輸帶來(lái)的影響。