2020年第08期
75
杨贯荣
32369部队，北京 100042
摘要：随着卫星通信技术的发展，卫星应用日益凸现其独特的优势。卫星干扰一方面会给卫星业务的正常开展造成巨大危害；另一方面，由于卫星应用往往具有国际性、战略性和全局性，卫星干扰还可能造成无法估量的国际影响和社会影响。文章归纳梳理了常见的卫星通信干扰类型，并提出解决措施。关键词：卫星通信；干扰分析；抗扰措施中图分类号：TN927.2 0 引言
与其他通信手段相比，卫星通信有极高的性价比，因此得到了迅速推广与应用。但卫星通信受设备本身
客观因素、社会因素、自然环境和人为因素的影响，会存在各种干扰，影响系统传输质量和稳定性。下面总结几种常见干扰及处理措施。
1 常见的干扰类型
1.1 地面干扰
1.1.1 杂波干扰
理想的卫星通信系统是无干扰的载波信号传输，但在实际中，由于设备本身制造原因、器件制造工艺差别，使载波信号中串入一些无用的杂波或谐波，导致杂散指标不达标，影响通信效果；也有的地球站中频设备或射频设备经过长时间运行，频率、功率稳定度等技术指标发生变化，出现频率偏移、功率增大的现象［1］。 1.1.2 电磁干扰
目前的电磁干扰主要由于广播电视发射设备增多，功率增大，地面上存在雷达、载波等信号，以及陆地微波通信系统同频信号相互干扰。另外，工业、科研、医疗使用的检测仪器越来越多，频率也越来越高，有些接近卫星通信的载波频率，高压线路、高铁和轻轨电气化等设备在使用中产生干扰信号，这些信号如果存在于卫星地球站周围，就会对卫星通信系统产生干扰。还有的地球站建在飞机的航线
上，当飞机飞越地球站天线主波束时，由于要阻挡一部分电磁波，使电磁能量发生散射，在一定程度上会对通信产生影
响；也有地球站设备接地电阻过高，未达到规定指标，一些中频电缆屏蔽性差导致信号串入也会产生电磁干扰。
1.1.3 互调干扰
当卫星通信链路采用单载波工作状态时，不会产生互调干扰；当通信链路中有2个或多个不同频率的载波信号时，会产生谐波和组合频率分量，一些与载波信号相近的组合频率分量就会形成干扰；也有一些上行发射功率过大，把卫星转发器推至非线性工作区，使下行互调特性恶化，造成干扰［2］。
1.1.4 交叉极化干扰
在完成卫星地球站建站和天线对星后，还需要调整地球站发射站天线的交叉极化隔离度。若天线的交叉极化隔离度本身未达到要求或出现故障，或用户调整时未到位，会造成反极化信号泄漏到主极化内，对主极化信号造成干扰。极化隔离度若未调整好，造成的干扰是长期的。另外，天线馈源膜由于长期遭受风吹日晒及动物毁坏，会造成破损，如不及时更换，也会造成干扰。
1.2 空间干扰
水溶性封闭剂
1.2.1 相邻信道干扰
在卫星转发器上，相邻两个载波频率之间未留出足够的保护带宽，接收的载波频谱特性和指定不匹配，背景噪声过高或出现副瓣，造成相邻信道干扰。
1.2.2 邻星干扰
热缩管
随着卫星通信快速发展，越来越多的卫星发射到同步轨道，各类同步卫星之间的间隔越来越小，造成邻星干扰越来越频繁。表现在个别星上的通信天线
2020年第08期
76
口径小，但为了使地球站接收到高质量的信号，采用星上发射高电平，功率超过各星之间的协调指标，对其他星造成干扰；也有的干扰卫星和被干扰卫星具有重叠覆盖区，被干扰卫星地球站同时接收正常信号和邻星信号，同样造成干扰［3］。此类干扰多见于不同国家相邻卫星之间，若不及时消除干扰势必造成不好的国际影响。
1.2.3 操作不按规程造成干扰
一些地球站用户法规意识淡薄，没有全局观念，有时本站设备发生故障，未经同意就随意调整到其他载波频率上，或者随意更改系统纠错方式、调制参数；新建地球站运行前未完成严格指标测试即上星；个别用户私发偷发载波信号。以上这些不规范操作都会影响正常通信。
1.3 自然干扰
自然干扰主要有恶劣气候，日凌、星蚀，电离层、对流层闪烁等。
1.3.1 恶劣气候干扰
坏的天气将使卫星信道的传输损耗和噪声增大，性能下降甚至不能工作。当电磁波在传输过程中通过降雨区或降雪区时，雨滴、雪花、冰晶会对电磁波产生吸收和散射从而造成干扰，即所谓的雨衰和雪衰。通常，Ku 频段受影响较大
［4］
。对于这种情况，必须
佐太采用传输功率控制，其目的在于补偿降雨对Ku 频段卫星链路的衰减，还可用于补偿发送增益的变化和电缆衰减。这样，各个接收站可在高功放的最大输出功率的限制范围内，获取一个恒定的信号质量，即有一个良好的Es/No 值。
1.3.2 日凌、星蚀
每年春分和秋分前后，卫星、地球和太阳共处在一条直线上，这时地球站天线对准卫星的同时也就对准太阳，强大的太阳噪声进入地球站将对接收到的信号造成干扰，有时会导致链路中断，称为“日凌”现象
［5］
。同时，晚上卫星将处在太阳和地球站之间分量接口
连线的延长线上，此时卫星完全进入地球阴影区，造成了卫星的“星蚀”。在此期间，卫星供电只采用备用蓄电池或燃料电池供电系统。
1.3.3 电离层、对流层闪烁
闪烁是无线电信号在传播路径上参数随时间无
规则快速波动的现象。闪烁出现在电离层和对流层，闪烁时，信号的幅度、相位、到达角、极化会受影响。电离层闪烁主要是电离层电子密度分布不规则引起无线信号幅度和相位的快速波动，它对6 GHz 以下频率信号都会有影响。在某些大气条件下，闪烁非常严重，会影响到通信的可靠性。尤其是每天日出和日落时段的传输，电离层闪烁极为严重，但高纬度地区的电离层闪烁通常没有赤道地区那么严重。而对流层产生的折射率不均匀会对3 GHz 以上的频率信号产生闪烁效应。对流闪烁是由海拔几千米高度内的折射率波动产生的，由高湿度差和温度反转层引起。该效应与季节相关，每天都随气候条件变化。发生对流层闪烁时，卫星通信系统中接收信号电平的快速波动，这是一定温度、压力、湿度条件下导致折射率小范围变化的湍流波动所引起的，进而又造成电场的幅度和相位变化，影响传输质量。
1.4 人为干扰
一些非法用户在没有取得卫星运营商许可的情况下，擅自在某个频点发射载波，以达到自己盈利或试验设备的目的。还有一些不法分子利用大功率对卫星上行设备进行攻击，选择的频点和正常工作频点完全一致，但功率非常大，这时就出现大信号压制小信号的现象。曾经发生的鑫诺一号、亚洲3S 卫星干扰都是被恶意攻击的事件，导致广播电视内容无法解码，甚至出现非法内容，因此此类干扰的社会影响面非常大。
2 抗干扰措施
2.1 严格完成系统运行前指标测试，把好设备质量关
设备质量是确保设备正常运行的重要保证，必须保证设备、器材、线缆符合要求。同时，要在基础设施建设过程中加强实时全程监督检查。
比如，为使卫星地球站在运行过程中受干扰的因素降至最少，需要严格做好设备运行前的入网验证测试，排除一些不必要的干扰；对测试指标逐项完成测试调整，保证各项入网参数达到要求。在具体测试中，“一行三阶互调抵制比”必须符合相关技术规范，激励放大器回退和功率回退始终符合相关标准和法规，以确保调制器上的每个载波的正常输出［6］。
2020年第08期
77
2.2 做好卫星地球站保护工作，减少自然环境的影响
随着城市快速扩张，高铁、轻轨开通，一些原本电磁环境非常干净的卫星地球站也开始受到越来越复杂的干扰。因此，在平时维护中，一方面要保证卫星地球站自身各项指标符合要求，经常检查地球站
周边电磁环境变化，发现干扰及时进行分析判断，查出干扰来源点，按照政策进行妥善处理。同时，在平时的值勤工作中，各用户之间切记不要随意发射上行测试载波信号，若需发射必须与全网主站沟通协调之后使用指定的载波频率后来进行，避免不必要的干扰发生。另一方面，要及时对天气环境等自然干扰采取一定的对策，尽量减小自然环境对通信信号的影响。比如受到雨雪天气影响时，天线的反射面容易形成积水和积雪，我们可以把天线主反射器表面底部钻孔，使水的排放速度加快，以降低对通信的影响程度；对于积雪，还可以使用像高速公路铺设加热装置一样，在主反射面加一些加热管，既能及时融化积雪，又能免除人员清扫时的危险，也及时减小了积雪对通信的影响。
2.3 加快卫星通信抗干扰技术研发
必须不断跟进分析卫星通信系统受到的技术干扰因素，掌握其原因，加快抗扰技术研发，不断提高卫星通信系统的抗干扰能力。
比如，研究多种抗干扰技术的联合应用，结合“跳频技术”（依据某一特定的速度与规律进行来回跳动，保证载波频率可以实现持续跳变的目标，达到扩展频谱的目的）、“扩频技术”（通过利用波状形的合成噪声方式来减少相应的无线通信干扰问题）与“智能天线技术”（宽带技术、虚拟智能天线技术、智能组网技术）等，使它们的抗干扰能力实现优势互补，进
一步提升无线通信抗干扰技术的抗信号干扰性能［7］
。
还可以应用组合扩频技术，通过有机结合“跳时、跳
频与扩频”等抗干扰技术来更好地满足新时期社会发展对无线通信信息传递的高要求和高标准，提升无线通信的抗干扰性能。
2.4 加强卫星通信保护，严厉打击违法干扰行为
一方面，要全面加强卫星通信保护认知，将工作重点转移到对其全方位的管理工作上；另一方面，要不间断地利用卫星干扰源双星定位等科学方法，及时对卫星通信过程中干扰来源、干扰来源的监督和监测，一经发现，应采取强制性管理和惩罚措施，追查干扰目标。同时，需研究制定并完善有关的法律法规，严厉打击非法干扰通信卫星的行为。
3 结语
随着卫星通信系统的持续发展，卫星通信抗干扰技术必然也会迎来新的发展。在未来的研究中，必须要加强新技术与新理论的引入，提高卫星通信抗干扰技术的效能，增强卫星通信系统在不同工作环境中的适用性，为卫星通信系统的发展与运行提供更加稳定的环境，使其有效通信能力可以得到全面提升。
参考文献
核糖体结合位点
［1］廖向荣，林敏，刘笑宇，等.多用户卫星通信系统的中断性能分
姬诚析［J ］.系统工程与电子技术，2020，42（9）:2123-2129. ［2］罗军强.卫星通信中的干扰及处理措施［J ］.中国新通信，
2013（21）：8-9.
［3］李军善.5G 对通信卫星的干扰与解决方案［J ］.广播电
视网络，2020，27（9）:30-31.［4］张任楠，王志涛.卫星通信抗干扰技术及其发展趋势分析［J ］.
数字通信世界，2020（9）:79-80. ［5］李新科，朱英军.基于星上处理的卫星通信抗干扰技术探究［J ］.
网络安全技术与应用，2020（8）:87-88.［6］赵宪章，李永安，马晓远.对卫星通信系统中的干扰识别技术
分析［J ］.数字通信世界，2020（9）:119-120，202.［7］刘少航，贾琦，李奕欣.关于卫星通信抗干扰技术发展趋势研
究［J ］.数码设计（下），2020，9（4）:18.
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议