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移动平台地球站的潜在干扰 发布时间:2021/12/16 13:52:00

     移动平台抗干扰.jpg     当今,越来越多的移动平台通过安装卫星通信系统而具备通信功能,例如船舶、火车、汽车、飞机或无人机其中有些仅需要卫星接收功能,而有些则需要与卫星建立发射、接收的双向通信链路。卫星运营商需要特别关注具有发射功能的移动平台地球站。卫星通信中的干扰可能是由目标卫星的交叉极化引入,但如果是小口径天线,其波束角非常宽,如果没有严格遵守卫星运营商的管理规定来操作,则将对相邻的卫星造成干扰。移动平台卫星地球站带来的干扰与传统的卫星固定业务有着根本性的不同。卫星干扰的定位需要经验丰富的运维技术人员进行大量的分析与排查,而移动平台卫星地球站的工作具有随机性和间歇性,这将大大增加干扰排查的难度。这些干扰可能是由装有动中通天线的车辆、船舶、火车或飞机的特定运动引起,也可能是由系统反馈机制不规范、传感器读数错误,或卫星角度计算的算法不正确而引起的。此外,移动平台与天线坐标系的偏差将降低精度,导致误差的积累。为了严格遵守相邻卫星频率协调的限制条件,移动平台地球站通常工作在相对较低的上行功率状态下,转发器的回退较大,避免产生邻星干扰。如果出现故障,它们可能不会完全中断传输服务,而是间歇性的故障。通常移动平台地球站采用TDMA回传,其传输位置和时间一直在变化。假设它们采用MF-TDMA回传,回传载波可能在不同频率的时隙跳动,从而引起比单个信道频率更宽的短时间、间歇性的邻星干扰,为干扰排查带来更多的困难。此外,移动平台地球站引发的干扰可能无法被及时判断出来。在向卫星运营商上报故障前,用户可能会倾向于先对自身的系统设备的设置进行排查,但无法确定干扰是否来自本系统或是第三方,因此,可能需要较长的时间来排查干扰。

移动平台抗干扰1.jpg

     随着卫星通信技术的发展,以及移动平台使用卫星容量的不断扩大,未来干扰环境可能更加复杂,因此,对动中通天线系统进行全面的测试,并由卫星运营商提供链路计算至关重要。为避免干扰,移动平台终端射频前端的性能决定了其最大允许的EIRP谱密。关键参数如下:

1)偏轴EIRP谱密度,需考虑天线罩的影响和波束指向精度;

2)加装天线罩后的交叉极化隔离度;

3)带外辐射。

由于动中通天线口径较小,在多数情况下,由天线的方向图(即偏轴EIRP谱密度)决定了允许的最大EIRP谱密度。此外,移动平台终端还需要完成以下测试:

a) 需带天线罩测量天线的方向图和交叉极化隔离度,强烈建议在多个不同频率下,分别扫描两个极化,在不同指向角度下重复测试,以检测天线罩在不同角度下的辐射影响。

b) 评估天线方向图测试结果,同时考虑天线主瓣轴偏离时发射停止的最大偏离角度,需评估以下内容:

a 一定数量动态实测得出的跟踪误差;

b  接收正交极化跟踪信号时的波束倾斜(特别需要关注非圆形天线面的斜极化);

c 在开环跟踪模式下:

        i.天线罩对波束的折射影响

        ii.惯导与天线之间的偏移

        iii.飞机弯曲的机身结构导致的惯导与天线的机械位移经过上述测试与分析,可确定最大允许的EIRP谱密度。动中通天线的性能越好,则为其分配的最大允许EIRP谱密度越大。这意味着性能仅满足最低要求的终端将需要租用更多的卫星带宽,而为选用高性能终端而增加的成本可通过租用更少的卫星带宽迅速收回。为了实现卫星资源公平的使用,以及干扰的快速定位,所有的卫星用户都应遵循最大允许EIRP谱密度的限制规则。