Ku波段卫星通信雨衰与抗雨衰问题的研究

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Ku波段卫星通信雨衰与抗雨衰问题的研究

作者：岳昕

来源：《硅谷》2013年第24期

摘 要 雨衰是影响Ku波段卫星通信质量和性能的主要因素之一，为提升卫星通信系统在Ku波段的通信性能就必须依照通信地区和通信系统的特点选用适当的抗雨衰措施增强通信链路的通信质量。本文首先对雨衰的形成机理进行了分析，然后就雨衰对Ku波段卫星通信链路的影响进行了讨论，重点对抗雨衰实现方式和措施进行了研究。 关键词 雨衰；Ku波段；卫星通信；通信质量

中图分类号：TN927 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）24-0063-01

使用Ku频段进行卫星通信可以在发挥卫星通信覆盖区域广，机动性强等优势的基础上增强通信信号的功率，降低地面微波对通信信号的影响。但是Ku频段无线通信的一个重要缺点是该频段信号在穿越密集雨区时会受到严重的干扰，即会出现雨衰现象，使得通信可靠性与有效性大大降低。为增强Ku波段的卫星通信质量就必须对雨衰问题进行研究，并根据雨衰的成因和特点制定适当的抗雨衰措施，降低雨衰对通信信号的影响。 1 雨衰的形成机理及其对Ku频段卫星通信的影响 1.1 雨衰的形成机理

Ku频段无线信号穿越雨区时，密集的雨滴会吸收一部分无线信号的能量，还会对无线信号产生散射，散射后的无线信号进而会导致大面积的无线电干扰，使得无线电波出现去极化效应，这一现象即为雨衰。

Ku频段信号在穿越雨区中的衰减具有非选择性和缓慢的时变特性，雨衰由雨滴直径与无线信号的波长的比值决定，当无线信号波长大于雨滴直径时，雨衰主要体现为散射，当无线信号波长小于雨滴直径时，雨衰主要体现为吸收损耗。无论雨衰体现为哪种特性，都会影响无线信号在传播方向的传输特性。

理论分析和实践研究表明，在Ku波段的无线信号穿越中雨以上的降雨区域时所出现的衰耗会非常明显，当穿越长度为10 km时，衰耗可达2dB。当降雨区域为暴雨时，Ku波段无线信号的雨衰可达10dB，降雨强度与雨衰幅度成正比关系。 1.2 去极化现象