衛(wèi)星系統(tǒng)可能發(fā)生的一個問題是所謂的“衛(wèi)星太陽停電”或“太陽停電”。
在太陽停電期間,可能無法接收來自衛(wèi)星的信號,或者信號會降級。
太陽停電影響所有衛(wèi)星系統(tǒng),它們是可以預(yù)測的,它們源于衛(wèi)星系統(tǒng)運(yùn)行背后的基本物理學(xué),實(shí)際上是任何無線電通信鏈路。
衛(wèi)星太陽能停電基礎(chǔ)知識
衛(wèi)星太陽能停電的發(fā)生是因?yàn)樘柺且粋€強(qiáng)大的寬帶微波噪聲源,它直接經(jīng)過衛(wèi)星后面(從地球上看時),并且光束指向衛(wèi)星的接收器接收衛(wèi)星信號和來自太陽的噪聲。
衛(wèi)星太陽能停電造成的干擾程度各不相同,從輕微的信號衰減到信號完全丟失,因?yàn)橄滦墟溌繁粊碜蕴柕脑胍粞蜎]。
太陽能停電背后的機(jī)制
對于地球靜止衛(wèi)星,太陽停電通常會導(dǎo)致接收到的信號中斷幾分鐘,持續(xù)幾天。此類事件的確切日期、時間和持續(xù)時間取決于多種因素,包括:
接收器位置
特定衛(wèi)星的位置
尺寸,或者更具體地說是天線的波束寬度
從地球上看到的太陽的視半徑(約0.25°)。
天線方向朝向衛(wèi)星的對準(zhǔn)精度
天線方向性等參數(shù)會對太陽停電的時間產(chǎn)生很大影響。波束寬度非常寬的天線可能會受到影響長達(dá)半小時,而具有更高增益和方向性水平的天線(更常用于衛(wèi)星接收)將受到影響的時間要短得多。通常只有幾分鐘。
導(dǎo)致停電的太陽噪聲的影響非常明顯。即使在太陽活動較少的時候,這種影響也非常明顯,并且可能導(dǎo)致噪聲水平比轉(zhuǎn)發(fā)器的信號高出 10 到 20 dB,這取決于許多因素。
太陽能停電角度
可以定義接收天線的術(shù)語和中斷角度。太陽停電角的天線角定義為太陽停電或信號衰減開始或結(jié)束時衛(wèi)星與太陽之間的分離角(從地面站天線測量)。
并不總是能夠準(zhǔn)確預(yù)測太陽能停電的持續(xù)時間。太陽能停電開始和結(jié)束的確切時間點(diǎn)是一個漸進(jìn)的過渡。除此之外,不同的安裝和系統(tǒng)之間還有許多差異。因此,一些電臺可能會經(jīng)歷完全的信號丟失,而另一些電臺可能只會經(jīng)歷可容忍的信號衰減。
有鑒于此,如果沒有關(guān)于地面站設(shè)備和衛(wèi)星參數(shù)的完整信息,就不可能準(zhǔn)確確定確切的太陽停電角度。但是,可以從以下等式中獲得近似值:
) 其中(直徑)= 接收器拋物面反射器或碟形天線直徑(米)
衛(wèi)星太陽能何時中斷
對于地球靜止衛(wèi)星,太陽停電發(fā)生在春分前后,即3月/4月,然后在9月/10月再次發(fā)生。在一年中的這些時候,太陽穿過赤道,它沿著一條弧線直接位于地球靜止衛(wèi)星的后面。
研究發(fā)現(xiàn),在北半球,由于衛(wèi)星的幾何形狀和相對位置以及太陽凌日,太陽停電通常發(fā)生在3月初和10月初。
在南半球,停電通常發(fā)生在 9 月初和 4 月。一天中的時間主要隨衛(wèi)星和接收站的經(jīng)度而變化,而確切的日期主要隨站的緯度而變化。赤道沿線的站點(diǎn)將在春分點(diǎn)經(jīng)歷太陽凌日,因?yàn)榈厍蜢o止軌道上的衛(wèi)星正好位于它們上方。
太陽能停電的確切日期和時間很容易預(yù)測,并且有許多計算器可用。所需要的只是了解衛(wèi)星位置(有時只需要衛(wèi)星,因?yàn)樗淖鴺?biāo)可能保存在計算器中),接收器在緯度和經(jīng)度上的位置。
通常需要天線的波束寬度,因?yàn)樗梢源_定衛(wèi)星太陽能停電的時間。
雖然衛(wèi)星太陽能停電或衛(wèi)星太陽停電可能很煩人,但它們通常是短暫的,而且是完全可以預(yù)測的。它們影響到所有衛(wèi)星,特別是由于衛(wèi)星直接廣播電視接收的廣泛使用,這些太陽能停電很常見。
然而,所有衛(wèi)星都會受到影響,無論是地球靜止軌道還是其他軌道,這些影響可能會對無線電通信造成短暫的中斷。
審核編輯:黃飛
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