雨衰对卫星信号传播的影响及解决办法
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目前 在 国 际 上 ，较 先 进 的 Ｋ 波 段 的 直 播卫 星 或 Ｋ 波 ｕ ａ 段 的通 信 卫星 对 上 行 链路 的雨 衰也 具 有 一 定 的补 偿 能 力 。 这 种 通 信 系统 中 ，对 上 行链 路 的 雨衰 补 偿 一 部 分 由 上 行 站 实现 ， 部 分 由卫 星转 发 器 实 现 ， 一 当雨 衰 超过 上 行 站 的 补 偿 能 力 时 ，卫 星 转 发 器 会 根 据 接 收 信 号 的 功率 通 量 密 度 及 时增 大 输 入 增 益 ，进 一步 补 偿 雨 衰 。 利 用卫 星 转 发 器 的 雨衰 补 偿 能 力 ， 以大 大 提 高 上行 可 链 路 的雨 衰 补 偿 范 围 ，这大 大 提 高 了 Ｋ 波 段 卫 星通 信 的 ａ 可 用 度 。在美 国 ｋ ｕ波段 的直 播 卫 星 很 多 也 采 用 了这 项 技 术 ， 降 低 了对 上 行站 雨 衰 补 偿 能 力 的 要 求 ， 而大 大 减 这 从 小 了上 行 站 的 成本 。 这 种 技 术 的使 用 是 有 条件 的 ， 但 即要 求对 同一 个 转 发 器 的上 行 要 集 中在 一 个 上 行 站 或 转 发 器 采 用 ＭＣ Ｃ工 作 方 式 。 Ｐ
在 其 系 统 配 置 中 ，必 须 考 虑 雨 衰 的 影 响 。 由于 射 频 器 件 的 成 本原 因 目前 在 Ｋ 波 段 的上 行 站 ｕ 基 本 都 采 用 中频补 偿 的 方 式 来 补 偿 上 行 链 路 的 雨 衰 ，即 通过 上 行 功 率 控 制 单 元 （ Ｐ ， 据 降 雨 对 信 号 的 衰 减 Ｕ Ｃ） 根
行功率及时提高 ２ ｄ ～５ Ｂ即可 有 效 地 减 少 Ｃ波 段卫 星 传 输
的雨 衰 影 响 。 ．
（ ２）根 据 接 收 信 标 信 号 的 电平 补 偿 上 行 雨 衰 的 Ｕ Ｃ Ｐ
由于 Ｋ ｕ以 上 波 段 的 卫 星 传 输 受 雨 衰 影 响 明显 ， 因 此
３ ｉ 过 翌 星转发 器补 偿 上行 链 路 的雨衰 蘑
地 区或 对 上 行 可 用 度 有更 高 要 求 的情 况 ， 段卫 星 上 行 Ｃ波
站 在 交 调 保 护 回退 之后 ，需 至 少 具 备 ４ ｄ 提 高 上行 功 ～６ Ｂ 率 的能 力 。在 暴 雨 对 Ｃ波 段 上 行 站 接 收 信标 信 号造 成 ２ Ｂ ｄ 以上 损 耗 时 ，上 行 站 可 以 以接 收 信 标 信 号 的损 耗 量 为参 考 ， 工 及 时 调 整 上 行功 率 ， 一 定 范 围 内补 偿 Ｃ波 段 传 人 在 输 的上 行 雨 衰 ，最 长 一 次持 续 时 间在 １ 分 钟 以上 ，将 上 ５
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（ ）Ｃ 波 段 的 雨 衰 补 偿 １
雨衰 补 偿 能 力 是 评价 一个 Ｋ ｕ波段 上 行站 的重 要 指 标 之 一 ，主 要 表现 在补 偿 范 围和 补 偿 线 性 两个 方面 。
条 件 确定 ，满足 ９ ９ 的 上 行可 用度 时 ，上 行 站 应 具 备 ９．０ ％
的 最 小 上 行补 偿 范 围 ，选 用 的 Ｕ Ｃ的动 态 补 偿 范 围 不 仅 Ｐ 应 该 满足 这 一 条 件 ， 同时 ， 在 此 范 围 内具 备 良好 的增 益 应 线性 ， 系统 后 级 的上 变频 器 、 功 率放 大 器应 保 证 在 此 范 高 围 内 具备 良好 的输 入 输 出线 性 ， 当 Ｕ Ｃ最 大 增 益 时 ， 且 Ｐ 高 功 率 的 输 出 功率 不 会 超 过 其 交 调保 护 回退 工 作 点 。
பைடு நூலகம்
上 行 功 率 的 控 制 ，无 需任 何信 标 或地 面 转发 的 信 号 作 功
率 控 制参 考 。 即 用一 个 射 电测 量 计 代 替 了 一个 小 型偏 馈 接收 天线 的Ｌ Ｂ 该 射 电测 量计 根 据 采 集 到 的卫 星 上 行通 Ｎ ， 路上 １ ． ５ Ｈ 频 点 上 的射 电信 号 的 强度 ，得 到 天 线 的 噪 ４Ｇ ｚ ３ 声温 度 ， 与 晴 天 时 测 得 的 天线 噪声 温 度 相 比 较 ， 并 换算 出 相 应 的上 行 波 段 的 雨 衰 及 增益 补 偿 量 ，补 偿 上 行 功 率 。 与 信 标 系统 相 比 ， 系 统 的 优 点是 ：上 行 补 偿 更 为 准 该 确 （ 算 波 段 更 接近 ） 更 为可 靠 （ 受上 行 天 线 故 障 、 测 、 不 信
围为 １ ３ Ｂ ０．ｄ 。经 测 试 ，上 变频 器 的 输入 输 出动 态 范 围不 够 是 造 成 以上 雨 衰 补 偿 范 围减 小 的直 接原 因 。 因此 ，一 个 Ｋ 波 段 的卫 星 上 行 站应 根 据 当地 的气 象 ｕ
此 在 其相 应 的 系统 设 计 和 配置 中 ，一 般 不需 要 考 虑 雨 衰 的 问题 即可 满 足 ９ ． ９ 的可 用 度 。 对 于 大暴 雨 频繁 的 ９９％ 但
从 以上 对 Ｃ波段 雨衰 的理 论 分 析 中可 见 ， 大 暴 雨 等 非
特殊气象条件 ， Ｃ波 段 的 卫 星 传 输 受 雨 衰 影 响 不 明 显 ， 因
由 于该 系 统 的非 线 性 ，在 中频 增 益 超 过 １ ｄ ０ Ｂ时 ，高 功 放 的输 出功 率 即 出现 了压 缩 ，系 统 的最 大 增 益 补 偿 范
量 ， 应 提 高 中频 信 号 电平 ， 而 增 大 功 放 输 出功 率 ， 相 从 补 偿 上 行链 路 因雨 衰 产 生 的 衰耗 。 （ ）通 过 测 算 天线 的 噪声 温 度 补 偿 上 行 雨 衰 的 Ｕ Ｃ ３ Ｐ
该 系统 的特点 是 利用 一套 独 立 的接 收和 控制 系统 完 成
在 其 系 统 配 置 中 ，必 须 考 虑 雨 衰 的 影 响 。 由于 射 频 器 件 的 成 本原 因 目前 在 Ｋ 波 段 的上 行 站 ｕ 基 本 都 采 用 中频补 偿 的 方 式 来 补 偿 上 行 链 路 的 雨 衰 ，即 通过 上 行 功 率 控 制 单 元 （ Ｐ ， 据 降 雨 对 信 号 的 衰 减 Ｕ Ｃ） 根
行功率及时提高 ２ ｄ ～５ Ｂ即可 有 效 地 减 少 Ｃ波 段卫 星 传 输
的雨 衰 影 响 。 ．
（ ２）根 据 接 收 信 标 信 号 的 电平 补 偿 上 行 雨 衰 的 Ｕ Ｃ Ｐ
由于 Ｋ ｕ以 上 波 段 的 卫 星 传 输 受 雨 衰 影 响 明显 ， 因 此
３ ｉ 过 翌 星转发 器补 偿 上行 链 路 的雨衰 蘑
地 区或 对 上 行 可 用 度 有更 高 要 求 的情 况 ， 段卫 星 上 行 Ｃ波
站 在 交 调 保 护 回退 之后 ，需 至 少 具 备 ４ ｄ 提 高 上行 功 ～６ Ｂ 率 的能 力 。在 暴 雨 对 Ｃ波 段 上 行 站 接 收 信标 信 号造 成 ２ Ｂ ｄ 以上 损 耗 时 ，上 行 站 可 以 以接 收 信 标 信 号 的损 耗 量 为参 考 ， 工 及 时 调 整 上 行功 率 ， 一 定 范 围 内补 偿 Ｃ波 段 传 人 在 输 的上 行 雨 衰 ，最 长 一 次持 续 时 间在 １ 分 钟 以上 ，将 上 ５
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（ ）Ｃ 波 段 的 雨 衰 补 偿 １
雨衰 补 偿 能 力 是 评价 一个 Ｋ ｕ波段 上 行站 的重 要 指 标 之 一 ，主 要 表现 在补 偿 范 围和 补 偿 线 性 两个 方面 。
条 件 确定 ，满足 ９ ９ 的 上 行可 用度 时 ，上 行 站 应 具 备 ９．０ ％
的 最 小 上 行补 偿 范 围 ，选 用 的 Ｕ Ｃ的动 态 补 偿 范 围 不 仅 Ｐ 应 该 满足 这 一 条 件 ， 同时 ， 在 此 范 围 内具 备 良好 的增 益 应 线性 ， 系统 后 级 的上 变频 器 、 功 率放 大 器应 保 证 在 此 范 高 围 内 具备 良好 的输 入 输 出线 性 ， 当 Ｕ Ｃ最 大 增 益 时 ， 且 Ｐ 高 功 率 的 输 出 功率 不 会 超 过 其 交 调保 护 回退 工 作 点 。
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上 行 功 率 的 控 制 ，无 需任 何信 标 或地 面 转发 的 信 号 作 功
率 控 制参 考 。 即 用一 个 射 电测 量 计 代 替 了 一个 小 型偏 馈 接收 天线 的Ｌ Ｂ 该 射 电测 量计 根 据 采 集 到 的卫 星 上 行通 Ｎ ， 路上 １ ． ５ Ｈ 频 点 上 的射 电信 号 的 强度 ，得 到 天 线 的 噪 ４Ｇ ｚ ３ 声温 度 ， 与 晴 天 时 测 得 的 天线 噪声 温 度 相 比 较 ， 并 换算 出 相 应 的上 行 波 段 的 雨 衰 及 增益 补 偿 量 ，补 偿 上 行 功 率 。 与 信 标 系统 相 比 ， 系 统 的 优 点是 ：上 行 补 偿 更 为 准 该 确 （ 算 波 段 更 接近 ） 更 为可 靠 （ 受上 行 天 线 故 障 、 测 、 不 信
围为 １ ３ Ｂ ０．ｄ 。经 测 试 ，上 变频 器 的 输入 输 出动 态 范 围不 够 是 造 成 以上 雨 衰 补 偿 范 围减 小 的直 接原 因 。 因此 ，一 个 Ｋ 波 段 的卫 星 上 行 站应 根 据 当地 的气 象 ｕ
此 在 其相 应 的 系统 设 计 和 配置 中 ，一 般 不需 要 考 虑 雨 衰 的 问题 即可 满 足 ９ ． ９ 的可 用 度 。 对 于 大暴 雨 频繁 的 ９９％ 但
从 以上 对 Ｃ波段 雨衰 的理 论 分 析 中可 见 ， 大 暴 雨 等 非
特殊气象条件 ， Ｃ波 段 的 卫 星 传 输 受 雨 衰 影 响 不 明 显 ， 因
由 于该 系 统 的非 线 性 ，在 中频 增 益 超 过 １ ｄ ０ Ｂ时 ，高 功 放 的输 出功 率 即 出现 了压 缩 ，系 统 的最 大 增 益 补 偿 范
量 ， 应 提 高 中频 信 号 电平 ， 而 增 大 功 放 输 出功 率 ， 相 从 补 偿 上 行链 路 因雨 衰 产 生 的 衰耗 。 （ ）通 过 测 算 天线 的 噪声 温 度 补 偿 上 行 雨 衰 的 Ｕ Ｃ ３ Ｐ
该 系统 的特点 是 利用 一套 独 立 的接 收和 控制 系统 完 成
