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廣播電視衛(wèi)星傳輸連載二( 四 )

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圖2—3—6地磁赤道示意圖

;此外，通信頻率越低，電離層閃爍現(xiàn)象越嚴(yán)重 。軍用vⅢ’波段影響最重，L波段次之，只有最強(qiáng)的閃爍(發(fā)生在劇烈太陽活動中)才會對C波段及其以上波段造成影響 。
(4)對流層對衛(wèi)星信號傳播的影響
對流層對衛(wèi)星通信鏈路的影響主要表現(xiàn)為吸收衰減，對流層中的水蒸氣對2GHz以上的信號損傷較大，且隨頻率增加而影響加劇 。Ku波段(10～20GHz)除了對水蒸氣吸收敏感外，對對流層中的塵埃也較為敏感 。頻率在20GHz以上的信號除了以上因素外，還會出現(xiàn)諧振吸收，如某些頻率的信號會同空氣中的氧分子產(chǎn)生諧振，其能量會因此被吸收 。
對流層對衛(wèi)星傳輸最常見和最重要的影響是雨雪衰，以下對此做具體分析介紹 。
①雨衰成因及一般規(guī)律
當(dāng)電磁信號穿過對流層時，其能量會因雨、雪、云、霧的吸收或散射而受到衰耗，衰耗的程度因信號頻率、雨雪的大小及信號穿過雨雪區(qū)的路程長短而不同 。圖2—3—7給出了衰耗量與信號頻率及雨、云、霧量的一般關(guān)系 。
(圖)
頻率(GHz)
實(shí)線…雨引起的衰減
A：0.25mm／h(細(xì)雨)
B：lmm／h(小雨)
C：4mm／h(中雨)
D：16mm／h(大雨)
E：100mm／h(暴雨)
虛線…一云霧引起的衰減
F：0.032g／m 。(可見度約600m)
G：0.32g／m 。(可見度約120m)
H：2.3g／m 。(可見度約600m)
圖2—3—7雨衰與信號頻率及雨、云、霧量的一般關(guān)系
因降雨對衛(wèi)星傳輸信號造成的衰減隨頻率的升高而迅速增大，隨雨量的增大而增大，隨傳播路程的增長而增大 。
一般來說，大雨以下的雨量，對于C波段的衛(wèi)星信號，不會產(chǎn)生明顯的影響 。大雨
(16mm／h)時，C波段上行鏈路的單位雨衰量約為0.08dB／km，下行鏈路的單位雨衰量約0.02dB／km，雨區(qū)的高度一般不超過10公里，因此對一個仰角為40度的地面站，其衛(wèi)星上行信號的最大衰耗不超過1.2dB，衛(wèi)星下行信號的衰耗約0.3dB；暴雨時，C波段上行鏈路的單位雨衰量小于0.5dB／km，下行鏈路的單位雨衰量約0.1dB／km，但雨區(qū)的高度一般小于2公里，地面站仰角為40度時，衛(wèi)星上行信號的最大衰耗不超過1.5dB，衛(wèi)星下行信號的衰耗約0.3dB 。這種情況下的雨衰影響可以忽略，但遇有大暴雨或暴雨時雨區(qū)的高度又超過2km的情況，雨衰對于C波段信號的衰耗也會相當(dāng)嚴(yán)重 。事實(shí)上，根據(jù)我們從北京市氣象局檔案館得到的資料，在北京盛夏，暴雨時的雨區(qū)高度可達(dá)8km以上，此時C波段40度仰角的上行信號的雨衰在6dB以上 。北京沙河2001年的一場大暴雨曾對c波段的上行鏈路產(chǎn)生了至少13dB的衰耗 。
Ku、Ka波段的衛(wèi)星信號，波長短，因雨、雪、云、霧引起的衰耗明顯大于C波段 。同樣仰角和雨區(qū)高度，大雨時，Ku波段上、下行鏈路的衰耗可分別達(dá)到11dB、7.5dB以上；暴雨時，上、下行鏈路的衰耗分別超過16dB、10dB 。北京地區(qū)，暴雨時Ku波段上行信號的衰耗經(jīng)常在20dB以上 。
事實(shí)上，降雨不僅會衰減電磁波，還會產(chǎn)生去極化作用 。空氣阻力會使雨滴變成略微扁平的外形，雨滴越大，變形越明顯 。極化面取向沿著雨滴長軸方向的電磁波因雨滴引起的衰減和相位移最大，而極化面取向沿著短軸方向的電磁波因雨滴引起的衰減和相位移最小，這種在兩個軸向上的衰減和相位移之差，會降低正交極化復(fù)用信號的極化隔離度，導(dǎo)致干擾增加 。云霧引起的衰耗比降雨衰耗小得多，近十年來，在北京地區(qū)，雨云對c波段的衛(wèi)星信號尚未造成可見影響，對Ku波段信號造成的衰耗不超過6.5dB，但對小口徑接收站來說，這已經(jīng)超過或界于其接收備余量了 。

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