新华社为其它新闻媒体传输新闻稿件的方式很多，有数据专线、模拟专线、互联网推送、电话拨号等很多种，但通过卫星方式传输是一种主要的手段。我社的卫星传输稿件的方式已经有十多年的历史，这中间使用过C波段、KU波段以及现在使用的C波段全球网。我做为新华社技术局的一员，直接为用户安装卫星小站及卫星小站的故障处理，远至非洲，高到青藏高原，北至中苏边界，南至赤道十余年间为国内外数以千计的用户提供过技术服务，这其中碰到了不少卫星通信中出现干扰的情况，下面就这些干扰现象谈谈我的看法。
卫星传输是将卫星作为中继站进行的一点对多点的无线传输，具有传输距离远、覆盖面大、传输质量高、容量大等的特点。同时，卫星通信传输也存在一些缺点：受气候影响，传输信号有可能衰减或停传；卫星传输信道一般开放式作业，很容易受到其他因素的干扰与侵害。对于担负多卫星传输工作的地球站，尽管已经投资大功率设备，具备了抗干扰的基本条件，但是由于缺乏配套抗干扰软件与网络管理系统，导致抗干扰的技术手段比较落后。单纯靠人工监测频谱仪和电视图像发现干扰、判断干扰、处理干扰明显不足，这些传统的手段不能保证及时发现干扰，并保证处理人员主观综合判断。目前，卫星通信技术的发展与应用热点甚多，包括卫星定位导航、宽带卫星通信、通信广播卫星、直播卫星、卫星遥感、地球资源探测、环境与灾害监测等。卫星通信具有覆盖面积大,受地理条件限制少、通信频宽的特点。因此，研究干扰环境下的卫星通信具有重要意义。
一、卫星通信中的干扰
（一）从干扰来源上说，主要分为自然现象干扰、设备故障干扰、地面电磁环境干扰、邻星干扰与人为原因造成的干扰等，有些干扰是相互交叉。
1）自然现象干扰主要包括日凌干扰、雨雪衰等。
雨雪衰：当电波在传输过程中穿过降雨区域时，雨滴会对电波产生吸收和散射造成衰减，衰减的大小与雨滴半径和波长的比值有关。
日凌干扰：每年春分和秋分前后，在卫星地球站所在地的每天中午时分，卫星将处在太阳与地球之间的直线上，这时卫星地球站天线在对准卫星的同时也对准太阳，使太阳产生的强大的电磁波是个巨大的噪声源，对其所接收的卫星信号造成干扰从而使接收链路严重恶化甚至中断，这种现象即称为卫星通信的“日凌现象”。日凌只影响卫星的下行链路，发生时间和接收点的地理位置有关，持续时长和天线的工作频率及口径有关。
2）设备故障干扰主要包括卫星故障干扰和地面设备故障干扰两大类。而地面设备故障干扰又分为中频转发干扰、地面调频广播干扰、交调干扰、杂散干扰等。产生干扰的原因包括：设备杂散指标不合格，工作载波中带有杂波或谐波；调制器、上变频器输出电平过高，或者“功放”工作非线性，出频谱扩散；上变频器、功放的工作点设置不当，造成载波噪声。
3）地面电磁环境干扰主要由于地面存在着大量的微波、雷达、无线电视、调频广播、工业电噪声等，这些干扰源串入用户站，通过上行链路发射上星造成上行干扰或串入下行链路造成接收干扰。包括微波通信中继信号干扰、雷达信号干扰等。
4）邻星干扰主要分为邻星上行干扰和下行干扰。上行干扰；邻星系统个别用户天线口径小，上行电平过高，功率谱密度超出协调指标，邻星个别用户天线偏向被干扰卫星或其旁瓣指向被干扰卫星。下行干扰：干扰卫星和被干扰卫星具有重叠覆盖区，在此区域内，被干扰卫星地球站在接收正常信号的同时，其旁瓣接收到邻星信号。
5）人为原因造成的干扰主要包括人为失误、同极化干扰、反极化干扰、转发器盗用以及恶意干扰等。由于现阶段我们所使用的卫星都是采用透明转发器，对地面传来的信号只是变频转发而不加以任何处理，其主要部件之一是高功放器件，一般为行波管放大器(TWTA)或固态功放(SSPA)。这两种器件最主要的特点是当输入功率小于饱和点时，可以近似地认为工作在线性区，而当输入功率进一步增大超过该电平时，功率放大器就进入饱和区或过饱和区。在过饱和区，不仅输出功率大大降低，而且出现大信号压缩小信号，即所谓的“功率掠夺”现象或“功率占用”，同时由于非线性的因素，还会出现大量寄生互调分量，为避免将卫星上功放推入饱和区或过饱和区，在使用中一般要实行严格的上行功率控制，或在高功放前加限幅器，尽可能使透明转发器可以避免功放工作在过饱和区，但是如果存在恶意的大功率上行干扰，转发器仍然有可能工作在非线性区，依然存在“功率掠夺”现象，致使正常通信业务信号或广播电视信号被压缩。
（二）从干扰手段上说，分为数字电视图像干扰和载波或窄带信号干扰，数字电视图像干扰是指用非法图像干扰，采用和正常广播信号同样的参数，使正常图像出现“马赛克”或“黑屏”，当正常图像的卫星上行信号中断时，就会出现完整的非法干扰图像；载波或窄带信号干扰是指用单载波或窄带的恶意干扰，频谱表现为单载波或窄带叠加在正常信号上，造成传输质量的下降，严重时也可能导致正常图像出现“马赛克”，但不会出现非法图像和声音。
（三）从干扰链路上说，分为上行干扰与下行干扰。上行干扰是对卫星透明转发器实施干扰，是目前对卫星卫星电视系统的主要干扰方式。干扰方利用上行地球站天线，对准选定的某颗静止卫星，发射已调制的射频信号，盗用该卫星转发器的频率/功率资源，以进行非法信号的传输；发射已调制或未调制的大功率射频信号，阻塞该卫星的转发器，以使正常的信号传输不能进行或传输质量下降；发射比正常信号功率大得多的已调制的射频信号，强行卫星转发器传输非法信号，并在破译密码基础上使用户接收机收到非授权的非法信号所含的图像等信息。下行干扰是指干扰地面站正常信号的接收，干扰方利用大功率无线电发射设备，对某颗静止卫星的下行信号直接进行干扰，使对准该卫星的相关地面站不能收到正常信号或接收质量下降，要达到有效干扰，技术复杂，代价太大，一般不会采用。
二、卫星通信中干扰的解决方法
（一）从干扰来源上的解决方法
1）自然现象干扰干扰目前尚无有效的方法来避免，但可以采取一定的措施减少对卫星通信的影响，一般卫星公司会把各地的日凌时间通知用户，以便用户提前做好准备，地球站可通过增大天线口径和接收灵敏度来缩短日凌干扰的持续时间，而雨(雪)衰所导致的接收信号的恶化有一个渐变过程，可以通过补偿上行链路的雨(雪)衰损耗和留出足够的下行链路的雨衰备余量，来降低因雨(雪)衰造成的损失。
2）设备故障干扰：卫星设备故障干扰可以通过及时切换备份器件，严重时转星或者更换转发器来解决。而地面设备故障干扰需要严格做好设备的入网验证测试，确保杂波功率限制在规定的范围之内。认真研究设备的使用操作说明，正确设置设备的工作点、调整或更换设备，对设备进行合理匹配组合，消除超标杂波。严格按照入网测试时标定功率电平工作，定期进行各环节测试。设备更新时先通电经测试确认指标合格再投入使用。
3）地面电磁环境干扰可以通过电磁检测和频率协调，以及电磁屏蔽手段来解决问题。
4）邻星干扰：上行干扰一般需要卫星公司协调邻星运营商予以解决，而下行干扰则需要地球站调整天线指向、改善天线方向图性能、降低上行功率来解决。
5）人为失误是可以避免的，办法是通过建立完善的管理制度、制定全面细致的故障预案以及增强系统的智能化和自动化水平减少对人的依赖来改进。对于恶意干扰，一定要通过降低卫星转发器增益档，加大上行功率压制非法信号、加速研制新型抗干扰卫星等办法彻底杜绝。
（二）从抗干扰技术上的解决方法
1）加装防干扰装置减小干扰：
（1）阵列天线。天线是系统的一个重要组成部分，是实现接收功能的基本条件。考虑到结构与体积的小型化，我们采用微带阵列天线，天线由微带帖片与馈电网络两部分组成，不包括LNA模块。天线阵型为正六边形，七个阵元分别位于六个顶点和中心。为了避免引起栅瓣，阵元间采用半波长间距。
（2）前置滤波器。滤波器放在低噪放之前，可以屏蔽带外干扰，抑制大的带外干扰。虽然在天线和低噪放之间放置滤波器会带来性能损失，每1dB的插入损耗会导致噪声系数增加1dB，但现有的滤波器设计技术已经可以保证噪声系数足够小。
（3）信道频率流程选择。在选择接收信道频率流程时，首先应着眼于接收信道的下变频器本振信号的选取与产生，接收信道的本振信号应该由高稳定度的本地晶振经锁相环锁相产生，以保证良好的频率稳定度。综合考虑射频滤波器的制作带宽限制以及后端数字信号处理的可能性。
（4）设置耗电单元。可在卫星信号干扰器发射天线附近区域，设置多个耗电单元，来消弱干扰作用。耗电单元可用粗漆包线绕成空心线圈（十余匝即可），线圈两端联接手电筒用的小灯泡或发光管。
（5）加装屏蔽网。判断出干扰波的来源方位，在天线的一侧或多侧架设金属网遮挡干扰波，将干扰波反射回去。金属网架设高度需超过卫星天线上的高频头，且不能挡到卫星信号的行进路线。由于C波段信号波长在71.4mm~88.2mm之间，如果采用金属网屏蔽干扰波，为防止干扰波漏进金属网，网孔孔径应小于最短波长71.4mm的1/4，即<17.85mm。
2）宽带干扰抑制。一般而言，接收机是在没有卫星方向的环境下工作的，所以我们采用一种特殊的数字波束形成算法——功率倒置算法。说明该算法模型，并给出最优权的迭代计算公式。功率倒置自适应算法并不需要知道有用信号的有关信息，但反过来，若有用信号功率较大同样会受到抑制。因为卫星信号淹没在背景噪声下，所以功率倒置将最大程度的抑制干扰。
3）窄带干扰抑制。虽然扩频系统固有的扩频增益可以提供一定的抵抗窄带干扰的能力，但当干扰较强或处理增益不够时，仍需要采用专门的抗干扰技术。从时域来看，加窗实质上是对输入数据进行加权，窗函数从中心向两端逐步衰减，保证了数据段两端的平滑，从而达到减小频谱泄漏的目的。加窗的目的在于准确地估计信号频谱，然而却会使输入信号发生畸变，从而带来额外的信噪比损失
结语
本文针对卫星通信系统容易受到干扰信号影响的问题，进行了一些简单的分析，并提出的一些相应的解决方法，但卫星通信中的干扰是不能完全解除的，只能通过以上方法减少干扰，保障卫星通信中的畅通。
参考文献：
[1]姜康林 , 汪春霆 , 刘学林. 卫星通信技术在我国的应用和发展[J]. 无线电工程 , 2001,(08)
[2]甘仲民，张更新，卫星通信技术的新发展，通信学报，2006年第27卷第8期，p.2～9。
[3]鲁春丛, 郭良, 闫丽, 白春霞. 中国卫星通信发展战略若干问题研究[J]. 电信科学 , 2004,(12)
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