卫星导航C频段上行信号频率雨衰性能分析
卫星通信雨衰论证
卫星通信雨衰论证摘要：卫星通信在输油管道的语音通信、自动化信号传输和应急抢险中起着不可替代的作用,而卫星信号的传输随着使用频段的变化,受降雨的影响也有很大相同。
本文依据兰成渝输油管道系统的卫星通信应用,探讨在C波段、Ku波段雨衰对卫星通信各个技术指标的改变,同时根据多年卫星通信维护经验,总结出在不同频段下,克服或减少雨衰对通信影响的措施。
关键词：卫星通信雨衰Ku波段兰成渝管道兰成渝输油管道卫星通信系统采用香港亚洲卫星公司3S卫星的Ku波段转发器,卫星位置为东经105.5°,采用正交双线极化方式。
降雨对Ku波段卫星通信的影响比较严重,在兰成渝卫星通信系统组网和调试运行中,我对Ｋｕ波段信号的特点有了全面的了解,尤其是对雨衰的影响有了本质性的认识,提出一套切实可行的预防雨衰的具体改进措施。
1、Ku波段卫星通信的主要特点(1)Ku波段卫星单转发器功率一般比较大,多采用赋形波束覆盖,卫星EIRP较大,加上Ku波段接收天线效率高于C波段接收天线,因此Ku波段的天线口径远小于C波段,从而可有效地降低接收成本。
(2)C波段卫星通信遭受地面微波等干扰源的同频干扰比较严重,而Ku波段的地面干扰很小,大大地降低了对接收环境的要求。
鉴于兰成渝输油管道的特殊地理地貌,更适合采用Ku波段。
(3)降雨对Ku波段卫星通信的影响比较严重,其上下行信号降雨衰耗远大于C波段,暴雨情况下Ku波段上行或下行链路瞬间雨衰量可超过20dB,而C波段最大雨衰量一般不超过1dB。
(4)Ku波段还有通信距离远,建设成本与通信距离无关、不受地理环境影响,卫星覆盖区域内的任何点可实现通信。
通信容量大,可自发自收等特点。
2、雨衰的产生及影响当电磁波穿过降雨的区域时,雨不仅吸收电波能量,而且对电波产生散射。
这种吸收和散射共同形成电波衰减,我们称为雨衰。
雨衰的大小与雨滴直径与波长的比值有着密切的关系,当信号的波长比雨滴大时,散射衰减起决定作用,当电磁波的波长比雨滴小时,吸收损耗起决定作用,无论是吸收或散射作用,其效果都使电波在传播方向遭受衰减;当电磁波的波长和雨滴直径越接近时衰减越大,一般情况下（比如中短波）电磁波的波长远大于雨滴直径,故衰减很小,Ｃ波段信号受雨衰的影响也可以忽略。
5G信号对广播电视卫星地球站的干扰分析及对策
I G I T C W技术 分析Technology Analysis60DIGITCW2023.091 广播电视卫星地球站工作原理与5G信号干扰问题分析广播电视卫星地球站一般使用C 波段作为下行频段。
C 波段是我国广播电视业务的核心频段，其下行频率范围为3 400～4200 MHz ，其中扩展C 波段为3 400～3 700 MHz 。
根据工业和信息化部的规划，我国5G 网络的主要工作频段为3 300～3 600 MHz 和4 800～5 000 MHz ，其中中国电信和中国联通的5G 频段为3 400～3 600 MHz ，与卫星扩展C 波段有部分重叠。
这就意味着5G 基站发射的信号和卫星下行信号可能会在同一频率或相邻频率上发生碰撞，形成同频或邻频干扰。
同频干扰是指5G 基站发射信号和卫星下行信号载频相同的干扰，这是最严重的一种干扰，因为它们完全重合，无法通过滤波等方式分离。
邻频干扰是指5G 基站发射信号和卫星下行信号载频相邻的干扰，这种干扰取决于卫星接收天线的高频头性能，如果高频头的选择性不好，会使得5G 干扰信号的部分变频分量进入卫星有用信号的频率范围。
5G 信号的功率较高，如果与广播电视卫星地球站的工作频段相近或重叠，就会导致接收站的前端放大器饱和，无法正常接收卫星信号，从而影响广播电视节目的传输质量和覆盖范围[1]。
5G 基站信号对卫星接收系统的干扰影响主要取决于两者之间的距离、方位、天线大小和方向、接收系统的损耗等因素。
5G 基站信号对卫星接收系统的干扰会导致接收载噪比和误码率等指标下降，影响卫星信号的质量和可靠性。
5G 信号对广播电视卫星地球站的干扰会造成卫星接收系统载噪比和误码率等指标下降，影响卫星电视信号的质量和稳定性。
5G信号对广播电视卫星地球站的干扰分析及对策姜 伟（白山市电视转播台，吉林 白山 134300）摘要：5G网络具有高速率、低时延、高容量等特点，为人们提供了更好的网络体验。
关于雨衰现象对卫星信号传输的影响研究
关于雨衰现象对卫星信号传输的影响研究作者：郑宇来源：《中国科技博览》2016年第14期[摘要]卫星通信是现代通信技术的一项重要手段，是科技发展的结果。
卫星信号的传播质量受到大气层的影响，尤其是雨雪天气的发生。
由于卫星信号能够广泛的传播，不受距离的限制。
因此，我们认为卫星信号具有远大的发展前景，可以运用到生活的方方面面，具有开放性。
但是，通信信号也容易受到外部因素的制约。
本文将对雨衰现象对卫星信号传输的干扰做出几点分析。
[关键词]雨衰现象；卫星信号；传输；干扰因素中图分类号：TN927.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）14-0320-01卫星通信是利用微波波段的高频电磁波来传输数据的，在这个过程中会穿过大气层传输地面和卫星之间的讯息。
卫星信号的传递是一个复杂的过程，影响卫星信号传输的因素有很多，例如卫星蚀、日凌现象、雨衰现象等。
本文将针对雨衰现象对卫星信号传输的影响进行深入浅出的探讨，从而找出可以有效解决该问题的具体方案，有效的预防雨衰对卫星信号的干扰，推动我国的卫星事业向前发展。
一、雨衰产生的机理雨衰是电磁波进入雨层后对卫星信号产生的干扰，主要是因为雨粒散射和吸收导致的衰减情况。
在电磁波遇到雨粒的时候，会被反射而出现二次反射，最后导致了衰减。
因此，雨粒吸收衰减是因为雨粒本身的特点，作为传导的媒介导致衰减情况的出现。
雨滴的直径和波长之比对雨衰的强弱有着直接的影响，因此我们得出雨滴的直径和降雨率的大小有关。
在进一步研究中，我们发现雨衰的大小和雨滴直径与波长的比值有着可比性关系，而雨滴的半径则与降雨率有关。
在对实验结果进行统计分析时，我们得出如下数据：雨滴的半径约在 0.024cm～0.3cm， C波段的电波波长在7.4cm 左右，由于雨滴的半径相对较大，所以没有受到降雨量太多的影响，一般小于2dB；在Ku波段内，电波的波长在维持在2.5cm 左右，因此，受到降雨量的影响比较大，最大的时候可以超过20dB。
探析雨、雪、雾对卫星通信信号的影响
探析雨、雪、雾对卫星通信信号的影响近些年来，随着社会经济与科学技术的飞速发展，卫星通信已经在气象、军事、测绘等各个行业领域得到广泛普及与应用。
但是，影响卫星通信系统性能及其传输质量的因素越来越多样化，其中气象因素作为严重影响卫星通信信号的一项因素越来越不容忽视。
本文重点探讨了雨、雪、雾等天气现象对卫星通信信号的影响，并在此基础上提出有效的处理应对措施，仅供参考。
标签：雨衰;雪;雾;卫星通信信号;影响引言卫星传输是无线信号传输的一种常见类型，通常表现出传播范围广、速度快、效果好、质量高、维护成本低、极少会受到地理环境的限制等特点。
当前，随着科学技术的快速发展，我国卫星事业也突飞猛进。
然而，受到开放式的影响，导致卫星在输送传播与信息接收过程中极易受到外界各种因素的干扰，进而导致微信通信信号的传输效果与质量明显下降。
基于此，本文重点研究了雨、雪、雾对卫星通信信号的影响，对于提升卫星通信信号质量，进而推动我国卫星事业实现快速、健康发展等具有重要意义。
1雨、雪、雾对卫星通信信号的影响当出现雨、雪、雾等恶劣天气现象时，电波在对流层传播时由此产生的一部分能量往往会被雨、雪、雾等吸收或散射，进而导致一部分能量被损耗。
能量损耗的多少与雨雪的大小、雾的浓度等密切相关。
1.1雨对卫星通信信号的影响降雨天气过程发生时，由于降雨云层的类型不同，其形状、厚度、水汽含量、移向、水汽凝成物的几何尺寸、电波的波长等都会在一定程度上影响到电波的衰减。
当电磁波穿过降雨发生区域时，雨滴往往会吸收或散射一定量的电波，进而导致电波明显减少，这一现象被称为雨衰。
雨滴的直径及电磁波的波长对雨衰的大小起到决定性作用，通常情况下，当电磁波的波长越接近雨滴的直径，则降雨引起的衰减就越大。
相关资料研究表明，降雨过程中雨滴的半径往往位于0.25～3.00mm之间。
就Ku频段而言，其电波波长大都位于25mm左右。
由此可见电波波长与雨滴的直径较为接近，进而导致Ku波段在工作过程中造成的雨衰现象较为显著。
卫星地球站载波跌落的分析方法
2019 / 11 运营一线 Communication & Information Technology卫星地球站载波跌落的分析方法张俊，罗鹏(四川地球站，四川成都610000)摘要：卫星地球站通信系统链路环节复杂，引发载波跌落的原因也多种多样，有些还带有极强的隐蔽性。
在广播电视卫星通讯传输中，载波跌落可能引发严重的安全播出事故。
当发现载波跌落的时候，应结合气候条件、电磁环境、以及载波跌落频谱情况，全面梳理整个通信链路环节，深入查找载波跌落原因，排除系统隐患。
载波频谱分析是地球站运维管理中的一项重要工作，可以将一些重大安全播出事故隐患及时排除，所以全面掌握载波跌落的分析方法对卫星地球站的日常运维管 理工作具有重要的意义。
关键词：卫星地球站；载波跌落；运维管理；分析方法中图分类号：TN915. 63 文献标识码：C文章编号：1672-0164 (2019) 06-0016-041引言广播电视卫星地球站担负着广播电视节目的上星工作，具有覆盖广、受众多、影响大的特点，所以国家广电总局对地球站的安全播出工作考核向来严格。
对于卫星地球站而言，安全播出工作就是"生命线” o 而守住安全播出这条”生命线”就成了卫星地球站运维管理工作中的核心工作。
但是，从近年的情况来看，安全播出形势依然不容乐观，各种原因导致的安全播出事故依然层出不穷，对但是近年来，地球站引入了网管系统、码流监测技术、抗干扰自动增益系统和完备的监视监听系统。
其中，网管系 统实现设备参数采集、设备运行状态的监控和故障环节的切换管理；码流监测系统完成链路环节码流监测和特性分析；抗干扰自动增益系统实现信号比对，干扰发生时可以 快速自动提升功率；监视监听系统提供直观的图像、声光信号辅助人工判断。
当上行链路系统中信号源丢失或设备发生故障时网管系统可以进行准确快速的判断，并且实现 自动切换。
即便网管系统也同时发生故障，失去管理能力，也可以依靠码流监测和完备的监视监听系统进行人工于卫星地球站，载波跌落依然是导致安全 播出事故的重要原因。
c-band定义的频谱范围
c-band定义的频谱范围C波段是指频率范围在4到8 GHz之间的电磁波段。
在无线通信领域中，C波段被广泛应用于卫星通信、雷达系统和无线电测量等领域。
C波段的频谱范围适中，具有较好的穿透能力和传输性能，因此在许多应用场景中得到了广泛的应用。
C波段在卫星通信中扮演着重要的角色。
由于C波段的频率范围较低，电磁波的传输损耗相对较小，因此在卫星通信中，C 波段被用于长距离的通信传输。
C波段的应用包括卫星电视广播、远程通信、移动通信等。
在卫星电视广播中，C波段可以提供高质量的音视频传输，能够满足用户对高清电视节目的需求。
在远程通信领域，C波段可以实现长距离的通信传输，适用于船舶、飞机等移动平台的通信需求。
在移动通信中，C波段可以提供较大的覆盖范围和较好的穿透能力，适用于农村地区和偏远地区的通信需求。
除了卫星通信，C波段在雷达系统中也有重要的应用。
雷达系统利用电磁波的反射和回波来探测目标物体，并获取其位置和速度等信息。
C波段由于其较低的频率范围，可以提供较好的穿透能力和较长的探测距离。
因此，在军事、气象、航空等领域中，C波段的雷达系统得到了广泛的应用。
例如，在军事领域中，C波段雷达可以用于远程目标探测和监视，对于提高军事侦察和预警能力具有重要意义。
在气象领域中，C波段雷达可以用于天气预报和气象监测，对于提高天气预警和灾害防护能力具有重要作用。
在航空领域中，C波段雷达可以用于飞机导航和空中交通管制，对于提高航空安全性具有重要意义。
此外，C波段还在无线电测量领域中得到了广泛应用。
无线电测量是一种利用无线电技术进行测量和监测的方法。
C波段由于其较低的频率范围和较好的穿透能力，可以用于测量和监测各种物理量，如温度、湿度、压力等。
在工业生产过程中，C波段无线电测量可以实现对生产环境和设备状态的实时监测，对于提高生产效率和质量管理具有重要意义。
在环境监测领域中，C波段无线电测量可以用于大气污染监测、水质监测等，对于保护环境和人类健康具有重要作用。
雨衰对卫星信号的影响
雨衰对卫星信号的影响随着科技的不断发展，卫星通信在现代社会中扮演着越来越重要的角色。
在通信、导航、气象预报等领域，卫星信号都发挥着不可替代的作用。
在使用卫星信号的过程中，我们常常会遇到一个问题，那就是雨衰对卫星信号的影响。
雨衰是指雨水对卫星信号的传输和接收造成的干扰和衰减，它会影响卫星通信的质量和稳定性。
本文将探讨雨衰对卫星信号的影响，以及针对雨衰的相应解决办法。
我们来了解一下雨衰对卫星信号的具体影响。
雨衰主要是由于雨滴对电磁波信号的散射和吸收造成的。
当卫星信号穿过下雨天气时，雨滴会散射出部分信号，同时还会吸收部分信号，导致信号的衰减。
尤其是在较高频率的卫星信号中，雨衰现象更加显著。
而且，雨衰的程度还受到雨滴的大小、密度以及下雨的强度等因素的影响。
一般来说，雨水越大、密度越大、下雨越大，雨衰的影响就越严重。
雨衰对卫星信号的主要影响表现为信号强度下降、信噪比下降、抖动和断续等，从而影响通信的效果和质量。
雨衰对卫星信号的影响不仅体现在通信领域，在卫星导航、气象预报等领域也同样存在。
在卫星导航中，由于雨衰会导致信号的强度下降和信号抖动，从而影响卫星接收器对信号的识别和定位，使得卫星导航系统的定位精度下降。
在气象预报中，卫星信号的准确接收和解析对气象卫星的观测数据至关重要，而雨衰会影响气象卫星信号的接收和解析，进而影响气象预报的准确性。
雨衰对卫星信号的影响不仅局限于通信领域，而是波及到了多个领域，损害着卫星应用的质量和效果。
针对雨衰对卫星信号的影响，我们需要采取相应的解决办法。
我们可以通过技术手段来减缓雨衰对卫星信号的影响。
通过设计更高效的卫星天线和接收器，优化天线的极化方向和天线增益，以提高信号的抗雨衰能力；通过采用多径信号抑制技术和碎波器技术来减轻雨衰对信号的影响；通过调整卫星信号的频率和功率，选择适合雨水传播的频率和功率范围，以减小雨衰的影响等。
我们可以通过合理的网络规划和运营管理来减小雨衰带来的影响。
卫星通讯接收知识培训资料
1、卫星通信的上行频段和下行频段： C频段上行频段：5925~6425MHz；下行频段：3700~4200MHz。 Ku频段上行频段：14000~14500MHz；下行频段：12250~12750MHz。 2、卫星通信天线工作的三要素： 方位角AZ：正南方向为180° 俯仰角EL：水平方向为0° 极化角 P：LNB的振子垂直为0°
点对点、点对多点的卫星通信，受卫星信道的资源影响，是有 限的。每一对通信载波都会占用一段卫星转发器的功率资源和信道 资源。通信成本很高。 卫星广播只有主站占用卫星转发器的功率资源和信道资源，其 余所有的单收站都不再占用卫星信道。 不管有多少单收站在接收 该信号，对主站和卫星转发器都不会产生额外的功率和信道资源。 所以，一个卫星广播的载波，在其波束覆盖的范围内，可以被 任意数量的单收站接收。
4、符号率和传输带宽的关系 符号率（SR）和传输带宽（BW）的关系是：
BW=SR（1+α）
α是低通滤波器的滚降系数，一般不小于0.15。 例如，在数字电视系统，α=0.16 。
比特率与符号率的关系是：比特率=符号率*log2 m 这里“log2 m”称为数据调制比特率，由调制等级决定. 一个模拟频道的带宽为8M，那么其符号率=8/(1+0.16)=6.896Mbps。 如果采用是QPSK调制方式，QPSK调制是四相位码，它的一个单位码 元对应四个比特数据信息，即m=4。 那么其比特率： 比特率=6.896*log2 4=13.792Mbps 。
四、卫星的脉动
卫星的脉动，造成天线接收信号的强度，时刻都在变化。
五、通信卫星对地面的信号强度EIRP值
卫星天线赋型后，加强了覆盖区域的信号强度。
中星8号C频段覆盖区域及P值
六、卫星通信的频段及极化
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图 2 频率、降雨量与雨衰的关系（仰角固定 40°）
对于天线仰角较低的星地系统，雨衰的影响尤 为严重，天线仰角与雨衰的关系如图 3 所示。天线 会受到约 1.7dB～3dB 的 仰角在 25°～5°变化时， 衰减，仰角越小，雨衰越大。
3.6 3.4 3.2 3 2.8
5 结束语
对使用 C 频段上行信号的卫星导航系统而言， 准确、及时地掌握信号雨衰性能，可以为系统采取 消除雨衰影响措施（如：增加链路余量、调整上行 功率、优化编码方式以及建设地面备份站等）提供 重要依据，对保证卫星导航系统的稳定运行和提供 高可用度服务具有重要意义。 参考文献：
2 雨衰模型
根据降雨实际情况，雨衰模型如图 1 所示。
1 所示。
表 1 典型的 k H , H 和 kV , V 值 kH kV H V f (GHz)
1 2 4 6 7 8 10 图 1 雨衰模型 12 15 20 25 30 0.0000387 0.000154 0.000650 0.00175 0.00301 0.00454 0.0101 0.0188 0.0367 0.0751 0.124 0.187 0.0000352 0.000138 0.000591 0.00155 0.00265 0.00395 0.00887 0.0168 0.0335 0.0691 0.113 0.167 0.912 0.963 1.121 1.308 1.332 1.327 1.276 1.217 1.154 1.099 1.061 1.021 0.880 0.923 1.075 1.265 1.312 1.310 1.264 1.200 1.128 1.065 1.030 1.000
根据雨衰模型，降雨对卫星导航信号的实际作 用的长度取决于降雨云高度、地面站海拔高度以及 地面跟踪天线仰角。另一方面，单位长度内雨滴数 量越多，雨衰效果越明显。
实际应用中， k , 参数可根据表中数据进行
3 雨衰经验公式
3.1 雨衰公式 在卫星链路中，统计雨衰模型一般采用 ITU-R P.618 提供的 CCIR 模型，它来源于储存在 ITU-R 数据库里的长期测试的雨衰结果， 该模型对于 C 波 段的卫星导航信号同样有效。 雨衰模型公式为：
Key words: Satellite Navigation; C-Band; Rain Attenuation
根据国际无线电规则， 频率范围 6.0 GHz 至 6.5 GHz 的 C 频段是卫星导航可选的上行信号频率。 由 于 C 频段信号传输受对流层影响明显， 因此必须考 虑大气传输对信号传输的衰减影响。 对流层对电波传输的影响主要表现为降雨衰 减（雨衰）。雨衰由雨滴对电波的吸收和散射造成， 其大小与雨滴的物理模型、电波的极化方向、工作 频率、接收地点的位置及海拔高度等诸多因素有 关。 对于高可用度的卫星导航系统而言，雨衰是影 响系统上行信号链路质量和系统运行稳定性的重 要因素。因此，需要根据雨衰的产生机理和统计特 性，建立合适的雨衰预测模型，以确保能够及时预 测雨衰并采取相应的抗雨衰措施来保证系统的稳
选取的偏差，以上计算结果与实际情况基本相符。 因此，为保证卫星导航系统高可用度运行，需及时 掌握天气状况，并根据需要及时调整系统设备相应 状态，消除雨衰对上行信号的影响。
3.5 雨衰定量分析
以北京地区为例，对雨衰做定量分析。北京的 纬度为 40.2°，海拔高度约为 50 m。导航信号极化 方式为圆极化，取天线仰角为 40°时，不同的信号 频率和不同程度的降雨量对雨衰的影响如图 2 所 示。在大雨至暴雨情况下，C 波段卫星导航信号会 受到约 4dB～8dB 的衰减。
2012 年 6 月第 3 期
现代导航
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卫星导航 C 频段上行信号频率雨衰性能分析
严银江，张书雨
（北京 5136 信箱，北京 100094）
摘
要：雨衰是影响卫星导航 C 频段上行信号链路质量的重要因素，根据雨衰及时采取措施
可以保障系统运行的稳定性。本文对雨衰产生机理、雨衰模型、雨衰计算以及雨衰影响作了定性 和定量的分析，解决了在各种降雨程度下计算不同频点、不同形式的卫星导航信号雨衰的问题， 分析结果可用于卫星导航系统的设计和保持系统稳定运行。 关键词：卫星导航；C 频段；雨衰 中图分类号： TN927 文献标识码： A 文章编号： 1674-7976-(2012)03-157-03
Rain Attenuation Analysis of C-Band Satellite Navigation Signal
YAN Yinjiang，ZHANG Shuyu
Abstract: Rain attenuation is an important factor which influences the uplink quality of C-band satellite navigation. The
非线性拟合得到。本文采取拉格郎日插值和三次样 条插值相结合的方法来获取不同频率、极化方式下 的 k , 参数。
3.3 等效路径长度 L 的获取
根据图 1 的雨衰模型可得：
L
hR hd sin
(4)
A k R L
(1)
其中： 为地面站天线仰角；hR 为雨区的高度；hd 为地面站海拔高度。 国际通用的雨区高度计算方法为：
23北半球 5 0.075( 23)； 21 23南北半球 5； hR 1 21 ）； 71 21南半球 5 0.（ 0； 71南半球
Hale Waihona Puke 式中，A 为雨衰值（dB） ；R 为降雨量（mm/h） ；L 为雨层对电磁波作用的等效路径长度（km） ；k, 为电磁参数，是依赖于电磁波频率、极化方式的常 数。各参数具体由如下算法获取。 3.2 电磁参数 k, 的获取 设 k H , H 和 kv , v 分别为水平和垂直极化 时常数，那么：
收稿日期：2012-03-31。
定运行。
1 雨衰机理
雨滴对电磁波的影响主要为吸收和散射。水分 子处于快速变化的电磁场中时，其热振动的强度会 变大，宏观表现为雨滴温度增加，穿过雨层的电磁 波的衰减增加。当电磁波的波长远大于雨滴的直径 时，衰减主要由雨滴吸收引起，当电磁波的波长变 小或雨滴的直径增大时，散射衰减的作用增大。电 磁波通过雨滴发生散射会降低原传播方向上的电 磁波强度，雨滴尺寸和电磁波波长相差越小，散射 作用就越明显，电磁波衰减值就越大。据统计，普 通降雨中雨滴的尺寸一般为 0.05 cm～0.6 cm， 相比 C 波段导航信号的波长最短为 4.78 cm， 因此雨衰效
4 降雨对卫星导航信号的其他影响
4.1 去极化效应
雨滴在降落的过程中，由于受到地球引力和空 气阻力的作用，不会保持标准球形。而且雨滴对水 平和垂直方向衰减系数也不一致，k H , H , kv , v 值 的不一致则定量说明了这一点。 由此可见，圆极化卫星导航信号受到雨滴的影
15
响，会降低自身极化鉴别度，增加卫星导航系统的 误码率。
降雨雨dB
2.6 2.4 2.2 2 1.8 1.6 0 5 10 15 20 25 30
天天天天
图 3 天线仰角与雨衰的关系（频率 6GHz，降雨量 60mm/h）
考虑到测量误差和纬度、海拔、降雨量等参数
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现代导航
2012 年
应非常显著。而且降雨量越大或传输路径越长，电 磁波与雨滴的这两种相互作用发生次数越多，雨衰 效果就越明显。
k H H kV V k H H kV V cos2 cos2 (3) 2k
其中，圆极化时 =45°； 为天线仰角；根据 ITU 提供的 CCIR 数据， 典型的 k H , H 和 kV , V 见表
[1] [2] [3] 陈芳允. 卫星测控手册[M]. 北京: 科学出版社, 1992 孔宝根. Ka频段卫星通信网传播衰落效应研究[J]. 现 代电子技术, 2004（21） 甘仲民. 毫米波通信技术与系统[M]. 北京: 电子工 业出版社, 2003 [4] [5] 吴志忠. 移动通信无线电波传播[M]. 北京: 人民邮 电出版社, 2002 陈振国. 卫星通信系统与技术[M]. 北京: 北京邮电 大学出版社, 2003
其中：Φ 为当地纬度。
3.4 降雨率 R 的获取
k
k H kV k H kV cos2 cos2 2
(2)
根据气象标准，不同程度的降雨对应的降雨率
R 可按表 2 划分。
第3期
严银江等：卫星导航 C 频段上行信号频率雨衰性能分析
·159·
表 2 降雨量划分标准
小雨 降雨量 (mm/h) 0～20 中雨 20～50 大雨 50～100 暴雨 100 以上
降雨雨dB
10
4.2 增加系统噪声温度
降雨在产生衰减的同时也会增加系统的噪声 温度。
5
0 150 100
降降降 mm/h
50 0 2 3
4
信信信信 GHz
5
6
7
T TR (1 1 / AR )
(5)
其中： TR 为雨滴温度，单位为 K； AR 为雨衰值。 由此可见，降雨严重时，卫星导航系统噪声温 度会大幅增加，对于系统运行造成一定影响。
stability of system operation could be protected by taking actions timely according to rainfall attenuation. The mechanism of generation, the model, the account and the influence of rain attenuation are analyzed in this paper, and the problems of calculating in different frequency and different form are resolved. The result could be used for the design of satellite navigation system and maintenance.