雨衰和雪衰对广播电视卫星传输的影响及改善措施

徐 洋

（山东广播电视台，山东 济南 250014）

0 引 言

随着生活水平的不断提高，人们对广播电视信号传输提出了更高的要求。卫星通信以其传输距离远、范围广、对地理环境没有过高要求等特点得到了广泛应用和发展。但是，由于卫星传输具有开放性，其通信链路难免会受到外界环境的影响，如雨衰和雪衰。

1 雨衰和雪衰的成因和规律

1.1 降雨影响

在广播电视信号卫星传输过程中，电磁信号会穿过对流层。对流层中雨雪等自然现象会使电磁信号被吸收或者散射，导致能量受损而形成雨衰或者雪衰。信号损耗衰减的程度由信号本身的频率、雨雪的大小以及信号穿过影响区域的路程长短决定。信号衰耗量与信号频率和雨雪量的一般关系如图1 所示。

图1 衰耗量与信号频率和雨雪量关系图

图1 中，实线为雨引起的衰耗情况。其中，雨引起的衰耗情况有：A 线为0.25 mm/h 的细雨；B线为1 mm/h 的小雨；C 线为4 mm/h 的中雨；D 线为16 mm/h 的大雨；E 线为100 mm/h 的暴雨。

根据图1 可知：降雨造成的卫星传输衰耗与降雨量成正比，即降雨量越大衰耗越大；与信号的频率成正比，即频率越高衰减越大。通常情况下，大雨量（16 mm/h）以下的降雨，对C 波段信号不会产生过大的影响；降雨量为16 mm/h 时，C 波段上行链路衰减为0.08 dB/km，下行链路衰减为0.02 dB/km。通常雨区的高度在10 km 以下，因此当地面站的仰角为47°时，其上行信号衰耗会小于1.2 dB/km，而下行衰耗也会控制在0.3 dB/km 左右。当降雨量达到100 mm/h（暴雨）时，C 波段上行链路衰耗小于0.5 dB/km，下行链路信号衰耗在0.1 dB/km 左右。通常暴雨雨区的高度在2 km 左右，因此对于仰角为47°的地面站，暴雨时卫星上行衰耗在1.5 dB/km 以内，下行衰耗在0.3 dB/km 左右。……