Nhiễu mặt trời trong thông tin vệ tinh

Thời điểm xảy ra nhiễu mặt trời

Nhiễu mặt trời xảy ra khi mặt trời di chuyển đến vị trí phía sau một vệ tinh địa tĩnh. Khi đó, trái đất - vệ tinh - mặt trời cùng nằm trên một đường thẳng. Lúc này, ăng ten thu Đài vệ tinh trái đất thu được cả tín hiệu vệ tinh và nhiễu từ ánh sáng mặt trời.

Tại các thời điểm mặt trời chiếu trực tiếp từ phía sau vệ tinh, ánh sáng của nó xuất hiện trong độ rộng búp sóng của Đài thu trái đất. Nhiệt độ được phát xạ bởi mặt trời là nhiễu nhiệt bức xạ tại cùng một dải tần số vệ tinh sử dụng, do đó nhiệt độ nhiễu của ăng ten thu tăng lên nhanh chóng.

Nhiễu mặt trời xảy ra bởi vì Đài VT trái đất không thể phân biệt được năng lượng phát ra từ mặt trời hay vệ tinh. Điều này làm giảm tỷ số nhiễu trên sóng mang (C/I), tỷ số sóng mang trên nhiễu (C/N); làm tăng nhiệt độ nhiễu ăng ten, do đó giảm tỷ số chất lượng tín hiệu (G/T).

Đối với các vệ tinh địa tĩnh, nhiễu mặt trời có thể gây gián đoạn tín hiệu thu được trong vài phút mỗi ngày và hiện tượng này xảy ra trong vài ngày. Nghiên cứu chỉ ra rằng, nhiễu mặt trời thường xảy ra vào kỳ xuân phân và thu phân, vào đầu tháng 3 và tháng 10 hàng năm ở Bắc bán cầu và đầu tháng 4 và tháng 9 ở Nam bán cầu.

Thời gian xảy ra nhiễu mặt trời phụ thuộc vào một số những yếu tố: Độ rộng búp sóng của ăng ten thu, độ lợi và tỷ số tín hiệu trên tạp âm (S/N) của Đài vệ tinh trái đất, bán kính hiển thị của mặt trời nhìn từ trái đất (khoảng 0.250) và một vài yếu tố khác. Tất cả những yếu tố này có thể được sử dụng để xác định góc nhiễu của ăng ten thu.

Góc nhiễu được định nghĩa như là một góc riêng (được đo từ ăng ten Đài VT trái đất) giữa vệ tinh và mặt trời tại thời điểm khi nhiễu mặt trời xảy ra hoặc kết thúc.

Khó có thể xác định được chính xác các góc nhiễu mặt trời khi không có đầy đủ thông tin về thiết bị Đài trái đất và các thông số vệ tinh. Tuy vậy, nó có thể tính tương đối theo công thức:

Trong đó, Tần số là tần số đường xuống, đơn vị GHz; Kích thước là đường kính ăng ten thu, đơn vị mét.

Có thể dự đoán thời điểm xảy ra nhiễu mặt trời đối với từng Đài trái đất của mỗi vệ tinh thông qua nhiều phép tính liên quan đến các thông số của vệ tinh và ăng ten thu Đài trái đất.

Ảnh hưởng của nhiễu mặt trời.

Tham số độ lợi ăng ten có thể tạo sự khác biệt lớn về lượng thời gian của nhiễu mặt trời. Các ăng ten với độ rộng búp sóng lớn có thể bị ảnh hưởng tới nửa giờ, trong khi các ăng ten có độ lợi và mức hướng tính cao hơn (thường được sử dụng để thu tín hiệu vệ tinh) sẽ bị ảnh hưởng ít hơn, thông thường chỉ bị một vài phút.

Không phải lúc nào cũng có thể dự đoán chính xác được thời gian xảy ra nhiễu mặt trời. Từ khi bắt đầu đến khi kết thúc, nhiễu mặt trời có sự chuyển đổi từ từ. Ngoài ra, do sự khác biệt giữa các hệ thống và cách cài đặt, nên khi có nhiễu mặt trời, có thể một số Đài VT trái đất bị mất hoàn toàn tín hiệu, nhưng các Đài khác chỉ bị suy giảm tín hiệu.

Dưới đây là hình ảnh quan sát nhiễu mặt trời xảy ra đối với Đài VT trái đất có ăng ten 6,3 m thu vệ tinh Vinasat-1:

Khi thực hiện kiểm soát một vệ tinh bất kỳ cần quan tâm đến thời điểm xảy ra nhiễu mặt trời đối với Đài thu trái đất của của vệ tinh đó. Để có thể phân tích, đánh giá được chất lượng tín hiệu chính xác nhất, thì không thực hiện thu đo, kiểm soát khi xảy ra nhiễu mặt trời.

Tài liệu tham khảo:

http://www.intelsat.com

http://www.geosats.com

theo www.cuctanso.vn