微波中继对卫星地球站电磁干扰的分析.pdf

6 0 山东煤 炭科技 1 9 9 6 年第2 期 6 。 一 f 微 波中 继对 卫星 地 球站电 磁干 扰的 分析 山东煤 炭信息计算 中 心范 一 一 f’， 星接收机 电磁干扰的方向及大小 。在 l共了依 据。 ． ， 干 扰 电 平 于 不 借 助 昂 贵 仪 器 的 条 件 下 ， 为 合 理 选 择 站 址 提 关 键 询地 球 站 三 项 参 数微 波 中 继 ，一一 1 问 囊 的 提 出 收 微波中继通信已在山东煤炭系统得到了 广泛应用。随着卫星通信设备的集成化 、 小 型 化 ． 建 立 一个小 型 地球站 以实现 远距 离 、 多址通信成为许多单位的迫切要求。 卫星上行频率 6 G H z ， 功率大 ． 下行频率 4 G H z ， 信号极其微弱 ， 很容易产生伺频干扰 、 组合干扰或互调干扰 。如果站址选择不当 ． 将会影响通信质量 ， 甚至不得不搬迁 ， 造成 巨大浪费。依靠高灵敏度的频谱仅或测试用 接收机来测量微渡干扰电平． 这在现有 的条 件下不易做到。如何能寻求一种不借助任何 昂贵的仪器 ． 就可以判断是否构成干扰的方 法 ， 将是很有意义的。 2 电磁 干扰的分析 计算 在投影座标地图上拽出微波站和待定地 球站的站址 ． 记下座标 在实地勘察时要查 对 ． 计算出两站间的距离和通信方位角 ， 计 算出两站连线与微波通信方向夹角。 2 ． 1 三项参数 的计算 地球站对卫星的方位角 、 仰角以及与卫 星的距离三项参数是判断能否构成干扰的依 据 。 1 天线方位角 Y ， 指卫星 与地 球站联线 在 地 面 上 的 投 影 与 经 之 户 的 夹 角 。 ’ _l 8 t g [ 堕 ] 式 中 卫 星的经度 一 地球站的经度 一 地球站的纬度 2 仰角 6 地球站所在位置切平面与卫 星至地球站连线的夹角 a tg - 1 c 茗 筹 。 3 地球站到卫 星的距离 s s 4 2 1 6 4 ． 6 [ 1 ． 0 2 3 0 ．3 0 2 c o s c l s -- e c o 蚰] k in 此三项参数决定了天线 的指向 ． 查看在 同方向 或相反方向是否存在微波线路 ． 存在 干扰源 ， 以便采取措施尽量避免对地球站形 成定向干扰。 图 1 擞 波干 扰示意 匿 维普资讯 1 9 9 6 年第2 期 山东省 煤 炭科技 6 1 2 ． 2 干扰 电平 的计 算 假设 微波 站正 北方 向有一待 建地 球站 ， 如图 l 所 示 。 1 L N A 地 球站 低 噪声放大 器 入 口处 的信号强 度 S ①等效全 向辐 射功率 E I RP E I R P表 明 了卫星发射能力 ， 取决于下行功率 。 E I RP P T oT d Bw P t 发射机输 出功率 G 发射天线增益 馈线损耗 ②卫星至地球站的空间损耗 L d 一 9 2 ． 4 2 0 t S d 2 0 ] f d B 式 中 d 卫 星至地球站距离 ， k m f 下行频率 ； GH z s E I R P 地球 站天线增 益一 2 L N A入 口处的干扰信号强度 N ①依据地图上投影坐标的数值以及三项 参数 ， 运用三角函数的算式求得 a 嘞的角 度 。在 已知微波天线和卫星天线指标的情况 下 ， 查表得微波天线对地球站方向增益 G o , 和地球站天线对微波站方 向增 益 G啦 ②微波站与地球站之间的损耗 k L e 9 2 ． 4 2 0 I 昏 d 2 咀g f d B 式 中 ； d 微波站 至地球站距离 ， k m f 微波站对地球的频 率 ， GHz L f 与 的不同在于前者为路径损耗 ， 后 者为 空间损耗 。 N P T Ga l Ga 2 一 L f 3 结论 在 L N A入口处的信噪比为 S ／ NS --N， 若 S ／ N0 则表明干扰信号 大 于接收的正 常信号 。 3 工程实例 在图 l中， 微波通信方向方位角3 0 0 ， 发 信功率 I W ， 使用 3 m抛物面 天线 。距 微渡站 3 0 0 m 处有一待 建地球 站 ， 其 经度 1 2 0 。 ， 纬 度 3 2 。 ， 使 用 3 ． 7 m 天线 ， 增 益 4 2 d B， 频 段 拟 用 4GHz。 根据公式 ， 算得参数如下 Y一 2 30 。 ， 6 3 8 。 ， s 一 380 0 k m 。 根据三项参数选用 8 7 。 卫 星 。 0 1 6 2 。 ， 嘞 一 4 2 。 EIRP一 35 d Bw 1 9 6 d B S一 一 l 22 d BW Ga 1 一 1 2 d B G 一 - 1 0 d B k 一 9 5 d B N一 一 11 7 d Bw 则 S ／ N一l 2 2 一 一l 1 7 一一5 d B w 计算表 明干扰信号大于正常接收信号 5 d B w ， 需采取措施． 4 抗干扰的几种途径 1 选 择 合理 的 位置 ， 利用 地形 阻 挡徽 渡干扰 ． 或与微波天线主波束问角度尽可能 大 。 2 加带通滤波器 ， 弱干扰加在前置放 大器后 ， 强干扰则加在馈源之后。此法只适 用于非同频干扰。 3 相位抵消 ， 实质上是振幅反相 分集 接收 ， 对抵消同频干扰很有作用。 参考文献 1 舒标 ． 卫星 电视 原理 电路 及维 护 ． 成都 t 电子 科技 大 学出版社 ， 1 9 9 3年 ， 2 3 4 2 5 3 ． 2 刘 国渠 、 荣 昆壁 ． 卫 星通 信 ． 西 安 西安 电 子 科技 大 学 出版社 ， 1 9 9 0 ．3 ～9 、 2 0 g ～2 1 1 ． 、 I ■ ～ 维普资讯