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卫星通信雨衰论证摘要：卫星通信在输油管道的语音通信、自动化信号传输和应急抢险中起着不可替代的作用,而卫星信号的传输随着使用频段的变化,受降雨的影响也有很大相同。
本文依据兰成渝输油管道系统的卫星通信应用,探讨在C波段、Ku波段雨衰对卫星通信各个技术指标的改变,同时根据多年卫星通信维护经验,总结出在不同频段下,克服或减少雨衰对通信影响的措施。
关键词：卫星通信雨衰Ku波段兰成渝管道兰成渝输油管道卫星通信系统采用香港亚洲卫星公司3S卫星的Ku波段转发器,卫星位置为东经105.5°,采用正交双线极化方式。
降雨对Ku波段卫星通信的影响比较严重,在兰成渝卫星通信系统组网和调试运行中,我对Ｋｕ波段信号的特点有了全面的了解,尤其是对雨衰的影响有了本质性的认识,提出一套切实可行的预防雨衰的具体改进措施。
1、Ku波段卫星通信的主要特点(1)Ku波段卫星单转发器功率一般比较大,多采用赋形波束覆盖,卫星EIRP较大,加上Ku波段接收天线效率高于C波段接收天线,因此Ku波段的天线口径远小于C波段,从而可有效地降低接收成本。
(2)C波段卫星通信遭受地面微波等干扰源的同频干扰比较严重,而Ku波段的地面干扰很小,大大地降低了对接收环境的要求。
鉴于兰成渝输油管道的特殊地理地貌,更适合采用Ku波段。
(3)降雨对Ku波段卫星通信的影响比较严重,其上下行信号降雨衰耗远大于C波段,暴雨情况下Ku波段上行或下行链路瞬间雨衰量可超过20dB,而C波段最大雨衰量一般不超过1dB。
(4)Ku波段还有通信距离远,建设成本与通信距离无关、不受地理环境影响,卫星覆盖区域内的任何点可实现通信。
通信容量大,可自发自收等特点。
2、雨衰的产生及影响当电磁波穿过降雨的区域时,雨不仅吸收电波能量,而且对电波产生散射。
这种吸收和散射共同形成电波衰减,我们称为雨衰。
雨衰的大小与雨滴直径与波长的比值有着密切的关系,当信号的波长比雨滴大时,散射衰减起决定作用,当电磁波的波长比雨滴小时,吸收损耗起决定作用,无论是吸收或散射作用,其效果都使电波在传播方向遭受衰减;当电磁波的波长和雨滴直径越接近时衰减越大,一般情况下（比如中短波）电磁波的波长远大于雨滴直径,故衰减很小,Ｃ波段信号受雨衰的影响也可以忽略。
I G I T C W技术 分析Technology Analysis60DIGITCW2023.091 广播电视卫星地球站工作原理与5G信号干扰问题分析广播电视卫星地球站一般使用C 波段作为下行频段。
C 波段是我国广播电视业务的核心频段，其下行频率范围为3 400～4200 MHz ，其中扩展C 波段为3 400～3 700 MHz 。
根据工业和信息化部的规划，我国5G 网络的主要工作频段为3 300～3 600 MHz 和4 800～5 000 MHz ，其中中国电信和中国联通的5G 频段为3 400～3 600 MHz ，与卫星扩展C 波段有部分重叠。
这就意味着5G 基站发射的信号和卫星下行信号可能会在同一频率或相邻频率上发生碰撞，形成同频或邻频干扰。
同频干扰是指5G 基站发射信号和卫星下行信号载频相同的干扰，这是最严重的一种干扰，因为它们完全重合，无法通过滤波等方式分离。
邻频干扰是指5G 基站发射信号和卫星下行信号载频相邻的干扰，这种干扰取决于卫星接收天线的高频头性能，如果高频头的选择性不好，会使得5G 干扰信号的部分变频分量进入卫星有用信号的频率范围。
5G 信号的功率较高，如果与广播电视卫星地球站的工作频段相近或重叠，就会导致接收站的前端放大器饱和，无法正常接收卫星信号，从而影响广播电视节目的传输质量和覆盖范围[1]。
5G 基站信号对卫星接收系统的干扰影响主要取决于两者之间的距离、方位、天线大小和方向、接收系统的损耗等因素。
5G 基站信号对卫星接收系统的干扰会导致接收载噪比和误码率等指标下降，影响卫星信号的质量和可靠性。
5G 信号对广播电视卫星地球站的干扰会造成卫星接收系统载噪比和误码率等指标下降，影响卫星电视信号的质量和稳定性。
5G信号对广播电视卫星地球站的干扰分析及对策姜 伟（白山市电视转播台，吉林 白山 134300）摘要：5G网络具有高速率、低时延、高容量等特点，为人们提供了更好的网络体验。
关于雨衰现象对卫星信号传输的影响研究作者：郑宇来源：《中国科技博览》2016年第14期[摘要]卫星通信是现代通信技术的一项重要手段，是科技发展的结果。
卫星信号的传播质量受到大气层的影响，尤其是雨雪天气的发生。
由于卫星信号能够广泛的传播，不受距离的限制。
因此，我们认为卫星信号具有远大的发展前景，可以运用到生活的方方面面，具有开放性。
但是，通信信号也容易受到外部因素的制约。
本文将对雨衰现象对卫星信号传输的干扰做出几点分析。
[关键词]雨衰现象；卫星信号；传输；干扰因素中图分类号：TN927.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）14-0320-01卫星通信是利用微波波段的高频电磁波来传输数据的，在这个过程中会穿过大气层传输地面和卫星之间的讯息。
卫星信号的传递是一个复杂的过程，影响卫星信号传输的因素有很多，例如卫星蚀、日凌现象、雨衰现象等。
本文将针对雨衰现象对卫星信号传输的影响进行深入浅出的探讨，从而找出可以有效解决该问题的具体方案，有效的预防雨衰对卫星信号的干扰，推动我国的卫星事业向前发展。
一、雨衰产生的机理雨衰是电磁波进入雨层后对卫星信号产生的干扰，主要是因为雨粒散射和吸收导致的衰减情况。
在电磁波遇到雨粒的时候，会被反射而出现二次反射，最后导致了衰减。
因此，雨粒吸收衰减是因为雨粒本身的特点，作为传导的媒介导致衰减情况的出现。
雨滴的直径和波长之比对雨衰的强弱有着直接的影响，因此我们得出雨滴的直径和降雨率的大小有关。
在进一步研究中，我们发现雨衰的大小和雨滴直径与波长的比值有着可比性关系，而雨滴的半径则与降雨率有关。
在对实验结果进行统计分析时，我们得出如下数据：雨滴的半径约在 0.024cm～0.3cm， C波段的电波波长在7.4cm 左右，由于雨滴的半径相对较大，所以没有受到降雨量太多的影响，一般小于2dB；在Ku波段内，电波的波长在维持在2.5cm 左右，因此，受到降雨量的影响比较大，最大的时候可以超过20dB。
探析雨、雪、雾对卫星通信信号的影响近些年来，随着社会经济与科学技术的飞速发展，卫星通信已经在气象、军事、测绘等各个行业领域得到广泛普及与应用。
但是，影响卫星通信系统性能及其传输质量的因素越来越多样化，其中气象因素作为严重影响卫星通信信号的一项因素越来越不容忽视。
本文重点探讨了雨、雪、雾等天气现象对卫星通信信号的影响，并在此基础上提出有效的处理应对措施，仅供参考。
标签：雨衰;雪;雾;卫星通信信号;影响引言卫星传输是无线信号传输的一种常见类型，通常表现出传播范围广、速度快、效果好、质量高、维护成本低、极少会受到地理环境的限制等特点。
当前，随着科学技术的快速发展，我国卫星事业也突飞猛进。
然而，受到开放式的影响，导致卫星在输送传播与信息接收过程中极易受到外界各种因素的干扰，进而导致微信通信信号的传输效果与质量明显下降。
基于此，本文重点研究了雨、雪、雾对卫星通信信号的影响，对于提升卫星通信信号质量，进而推动我国卫星事业实现快速、健康发展等具有重要意义。
1雨、雪、雾对卫星通信信号的影响当出现雨、雪、雾等恶劣天气现象时，电波在对流层传播时由此产生的一部分能量往往会被雨、雪、雾等吸收或散射，进而导致一部分能量被损耗。
能量损耗的多少与雨雪的大小、雾的浓度等密切相关。
1.1雨对卫星通信信号的影响降雨天气过程发生时，由于降雨云层的类型不同，其形状、厚度、水汽含量、移向、水汽凝成物的几何尺寸、电波的波长等都会在一定程度上影响到电波的衰减。
当电磁波穿过降雨发生区域时，雨滴往往会吸收或散射一定量的电波，进而导致电波明显减少，这一现象被称为雨衰。
雨滴的直径及电磁波的波长对雨衰的大小起到决定性作用，通常情况下，当电磁波的波长越接近雨滴的直径，则降雨引起的衰减就越大。
相关资料研究表明，降雨过程中雨滴的半径往往位于0.25～3.00mm之间。
就Ku频段而言，其电波波长大都位于25mm左右。
由此可见电波波长与雨滴的直径较为接近，进而导致Ku波段在工作过程中造成的雨衰现象较为显著。
2019 / 11 运营一线 Communication & Information Technology卫星地球站载波跌落的分析方法张俊，罗鹏(四川地球站，四川成都610000)摘要：卫星地球站通信系统链路环节复杂，引发载波跌落的原因也多种多样，有些还带有极强的隐蔽性。
在广播电视卫星通讯传输中，载波跌落可能引发严重的安全播出事故。
当发现载波跌落的时候，应结合气候条件、电磁环境、以及载波跌落频谱情况，全面梳理整个通信链路环节，深入查找载波跌落原因，排除系统隐患。
载波频谱分析是地球站运维管理中的一项重要工作，可以将一些重大安全播出事故隐患及时排除，所以全面掌握载波跌落的分析方法对卫星地球站的日常运维管 理工作具有重要的意义。
关键词：卫星地球站；载波跌落；运维管理；分析方法中图分类号：TN915. 63 文献标识码：C文章编号：1672-0164 (2019) 06-0016-041引言广播电视卫星地球站担负着广播电视节目的上星工作，具有覆盖广、受众多、影响大的特点，所以国家广电总局对地球站的安全播出工作考核向来严格。
对于卫星地球站而言，安全播出工作就是"生命线” o 而守住安全播出这条”生命线”就成了卫星地球站运维管理工作中的核心工作。
但是，从近年的情况来看，安全播出形势依然不容乐观，各种原因导致的安全播出事故依然层出不穷，对但是近年来，地球站引入了网管系统、码流监测技术、抗干扰自动增益系统和完备的监视监听系统。
其中，网管系 统实现设备参数采集、设备运行状态的监控和故障环节的切换管理；码流监测系统完成链路环节码流监测和特性分析；抗干扰自动增益系统实现信号比对，干扰发生时可以 快速自动提升功率；监视监听系统提供直观的图像、声光信号辅助人工判断。
当上行链路系统中信号源丢失或设备发生故障时网管系统可以进行准确快速的判断，并且实现 自动切换。
即便网管系统也同时发生故障，失去管理能力，也可以依靠码流监测和完备的监视监听系统进行人工于卫星地球站，载波跌落依然是导致安全 播出事故的重要原因。
c-band定义的频谱范围C波段是指频率范围在4到8 GHz之间的电磁波段。
在无线通信领域中，C波段被广泛应用于卫星通信、雷达系统和无线电测量等领域。
C波段的频谱范围适中，具有较好的穿透能力和传输性能，因此在许多应用场景中得到了广泛的应用。
C波段在卫星通信中扮演着重要的角色。
由于C波段的频率范围较低，电磁波的传输损耗相对较小，因此在卫星通信中，C 波段被用于长距离的通信传输。
C波段的应用包括卫星电视广播、远程通信、移动通信等。
在卫星电视广播中，C波段可以提供高质量的音视频传输，能够满足用户对高清电视节目的需求。
在远程通信领域，C波段可以实现长距离的通信传输，适用于船舶、飞机等移动平台的通信需求。
在移动通信中，C波段可以提供较大的覆盖范围和较好的穿透能力，适用于农村地区和偏远地区的通信需求。
除了卫星通信，C波段在雷达系统中也有重要的应用。
雷达系统利用电磁波的反射和回波来探测目标物体，并获取其位置和速度等信息。
C波段由于其较低的频率范围，可以提供较好的穿透能力和较长的探测距离。
因此，在军事、气象、航空等领域中，C波段的雷达系统得到了广泛的应用。
例如，在军事领域中，C波段雷达可以用于远程目标探测和监视，对于提高军事侦察和预警能力具有重要意义。
在气象领域中，C波段雷达可以用于天气预报和气象监测，对于提高天气预警和灾害防护能力具有重要作用。
在航空领域中，C波段雷达可以用于飞机导航和空中交通管制，对于提高航空安全性具有重要意义。
此外，C波段还在无线电测量领域中得到了广泛应用。
无线电测量是一种利用无线电技术进行测量和监测的方法。
C波段由于其较低的频率范围和较好的穿透能力，可以用于测量和监测各种物理量，如温度、湿度、压力等。
在工业生产过程中，C波段无线电测量可以实现对生产环境和设备状态的实时监测，对于提高生产效率和质量管理具有重要意义。
在环境监测领域中，C波段无线电测量可以用于大气污染监测、水质监测等，对于保护环境和人类健康具有重要作用。
雨衰对卫星信号的影响随着科技的不断发展，卫星通信在现代社会中扮演着越来越重要的角色。
在通信、导航、气象预报等领域，卫星信号都发挥着不可替代的作用。
在使用卫星信号的过程中，我们常常会遇到一个问题，那就是雨衰对卫星信号的影响。
雨衰是指雨水对卫星信号的传输和接收造成的干扰和衰减，它会影响卫星通信的质量和稳定性。
本文将探讨雨衰对卫星信号的影响，以及针对雨衰的相应解决办法。
我们来了解一下雨衰对卫星信号的具体影响。
雨衰主要是由于雨滴对电磁波信号的散射和吸收造成的。
当卫星信号穿过下雨天气时，雨滴会散射出部分信号，同时还会吸收部分信号，导致信号的衰减。
尤其是在较高频率的卫星信号中，雨衰现象更加显著。
而且，雨衰的程度还受到雨滴的大小、密度以及下雨的强度等因素的影响。
一般来说，雨水越大、密度越大、下雨越大，雨衰的影响就越严重。
雨衰对卫星信号的主要影响表现为信号强度下降、信噪比下降、抖动和断续等，从而影响通信的效果和质量。
雨衰对卫星信号的影响不仅体现在通信领域，在卫星导航、气象预报等领域也同样存在。
在卫星导航中，由于雨衰会导致信号的强度下降和信号抖动，从而影响卫星接收器对信号的识别和定位，使得卫星导航系统的定位精度下降。
在气象预报中，卫星信号的准确接收和解析对气象卫星的观测数据至关重要，而雨衰会影响气象卫星信号的接收和解析，进而影响气象预报的准确性。
雨衰对卫星信号的影响不仅局限于通信领域，而是波及到了多个领域，损害着卫星应用的质量和效果。
针对雨衰对卫星信号的影响，我们需要采取相应的解决办法。
我们可以通过技术手段来减缓雨衰对卫星信号的影响。
通过设计更高效的卫星天线和接收器，优化天线的极化方向和天线增益，以提高信号的抗雨衰能力；通过采用多径信号抑制技术和碎波器技术来减轻雨衰对信号的影响；通过调整卫星信号的频率和功率，选择适合雨水传播的频率和功率范围，以减小雨衰的影响等。
我们可以通过合理的网络规划和运营管理来减小雨衰带来的影响。
卫星通信中常用的频段和适用场合1、C频段的应用C频段优点较为突出的是C频段的传输受天气的影响较小，是卫星通信中最理想的频段之一。
C频段在卫星通信中一般常用上行频率应用范围为5.925～6.425GHz，拓展频段为5.850～6.425GHz；下行频率应用范围为3.700～4.200GHz，拓展频段为3.625～4.200GHz。
卫星通信的传输中C频段有全球波束（Global Beam）、半球波束（Hemi Beam）和区域波束（Zone Beam）的卫星转发器，较之Ku 频段点波束（Spot Beam）的转发器来说，具有覆盖区域大的优势。
目前我国和亚洲大多数国家仍将C频段来进行卫星电视广播和重要通信，特别是多雨地区，跨洲卫星通信使用C频段来传输更为合适。
然而C频段卫星通信也不是十全十美的。
由于C频段卫星转发器功率相对较小，卫星的下行EIRP也较小，又因C频段地球站的天线增益较之相同口径的Ku频段天线增益要低得多，所以要求较大口径的卫星天线来满足C频段上、下行的传输。
由于C频段卫星天线口径大，运输安装，调试和维护的难度也较大。
由于其波束较宽受邻星干扰、日凌中断的影响远大于Ku频段，其抗干扰性能较差，同时与地面的微波通信还存在频率协调问题。
C频段卫星通信由于天线大的原因，在灵活、机动的应急通信领域使用的场合较之Ku频段卫星通信困难得多。
C频段卫星通信常用于民用通信、广播电视及海事卫星通信等。
2、Ku频段的应用Ku频段在卫星通信中一般上行频率应用范围为14.0～14.5GHz，拓展频段为13.75～14.5GHz；下行频率应用范围为10.95～11.70GHz，11.70～12.20GHz，12.25～12.75GHz；而欧美一些国家除了应用上述上行频段外，上行频段还应用12.75～13.25GHz，13.25～13.75GHz，12.75～13.50GHz等，由于其中两个频段的低端频率为12.75GHz，和下行频率的高端频率一样，为了避免发信对收信的影响，在天馈系统中要加滤波器，严格地将收、发信载频隔离开来。
卫星通信链路总结目录前言 (1)1 .天线增益,等效辐射功率和接收功率 (1)2 . 传输损耗 (3)3 .系统噪声温度 (3)4 .载噪比 (8)5 .上行链路 (9)6,下行链路 (10)7 .雨水衰减 (10)8 .联合载噪比 (11)9 .互调噪声 (12)前言1.空间链路狭义上分为上行链路和下行链路，如果不考虑卫星组网的情况，就是一颗卫星做中继，两个地面终端通信的场景。
上行链路和下行链路都有很大的损耗，计算这些损耗和衰落，是设计卫星通信产品的重要指标。
2.整个通信过程可以大致理解为地面站一一卫星转发器一一地面站3.接下来我们就从地面的发射机天线讲起，将整个链路讲清楚4.在工程中，我们经常将数值转换为db的形式，在本文中口则为某数据的db 值例如天线增益G为10410Λ4,贝∣J[G]=101gG=40dB[G]=101gG=40dB1.天线增益,等效辐射功率和接收功率为了提高天线定向辐射的能力，通信天线的定向性都很强，但计算中不容易。
我们会引入线的增益的概念。
假如现有一个定向天线，它的输出功率为PsP_s,增益为GG就意味着该天线等效为一个输出功率为PsGP.sG的各向同性天线。
将天线等效为各向同性天线后，这个天线在空间中等距离球面的各点辐射相同。
在发射天线和接收天线对准的情况下，等效全向天线的计算结果和原定向天线的计算结果相同。
举例来说就是发射天线输出功率PsP-S,那么发射天线的等效全向辐射功率(11)E1RP=GtPsEIRP=GJP_s∖tag{1-1}发射天线辐射的电磁波强度至于距离有关，辐射功率通量密度(1・2)①m=EIRP4πr2\Phi_m=\frac{EIRP}{4\pir^2}∖tag{1-2}接收天线的增益GrG_r接收天线的有效面积(1-3)Se=λ2Gr4五S-e=∖frac{∖1ambda^2G_r}{4∖pi}∖tag{1-3}发射天线的接收功率(1-4)Pr=ΦmSe=GtGrPs(入44r)2P_r=\Phi_mS_e=G_tG_rP_s(\frac{\1ambda}{4\pir})^2∖tag{1-4}用分贝的语言表示(1-5)[EIRP]=[Gt]+[Ps][EIRP]=[G.t]+[P.s]∖tag{1-5}(1-6)[Pr]=[EIRP]+[Gr]d10Ig(4πrλ)2[P_r]=[EIRP]+[G_r]-101g(\frac{4\pir}{∖1ambda})^2∖tag{1-6}其中等号右边第三项被称为自由空间损耗[FS1](1-7)[FS1]=201g(f)+201g(r)+201g4πc[FS1]=201g(f)+201g(r)+201g∖frac{4∖pi}{c}∖tag{1-7}其中频率单位为MHz,距离单位为km,FS1为比值无单位则光速单位为km*MHz=109m∕s1(P9m∕s,所以c=0.3km*MHzc=0.3km*MHz(1-7)的第三项(1-8)201g4πc=201g4*3.140.3=32.4201g∖frac{4∖pi}{c}=201g∖frac{4*3.14}{0.3}=32.4∖tag{1-8}自由空间损耗FS1的计算(1-9)[FS1]=201gf+201gr+32.4[FS1]=201gf+201gr+32.4∖tag{1-9}补充天线增益的计算公式，在卫星通信中，反射面天线的使用尤为广泛，近年来有向微带天线等体积更小，增益更大的阵列天线发展的趋势，但我们只在此介绍反射面天线的增益的计算公式(I-IO)G=η(πDλ)2=η(πfDc)2G=∖eta(∖frac{∖piD}{∖1ambda})λ2=∖eta(∖frac{∖pifD}{c})λ2∖tag{1-10}参数表中频率比波长更常见,公式(1-10)中n∖eta是孔径效率，有两个典型值，0.55和0.72.D是反射面口径当频率单位GHz,反射面口径单位m,光速单位m*GHz=109m∕s10^9m∕s,c=3×IO-ImGHzc=3∖times1O^{-1}m∖cdotGHz将常数带入：(I-I1)G=η(10.47fD)2G=\eta(10.47fD)A2\tag{1-11}根据(1・6)我们得到了一条链路的两端，计算出了最后接收功率。
