原创什么是雨衰

 2010-7-7 14:19  1615 1 1 分类: 工程师职场

雨衰，是指电波进入雨层中引起的衰减。它包括雨粒吸收引起的衰减和雨粒散射引起的衰减。雨粒吸收引起的衰减是由于雨粒具有卫星电视介质损耗引起的，雨粒散射引起的衰减是由于电波碰到雨粒时被雨粒反射而再反射引起的。这种二次发射的电波入与射波方向无关，这是四面八方发射的，这就是所谓的二次散射。由于二次散射，在原来的方向上入射的电波就被衰减了。雨衰的大小与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。实测结果表明雨滴的半径约在0.025cm~0.3cm。C波段的电波波长在7.5cm左右，与雨滴半径相关较大，因此受降雨影响较小，一般小于2DB。KU波段内电波的波长在2.5cm左右，故降雨对电波产生的影响比较明显，最大可达20DB。雨衰主要是吸引衰减，大部分表现为热损耗。当电波的波长可以和雨粒的几何尺寸相比拟时，将引起雨粒共振，则产生最大的衰减。但实际上雨粒有大有小，而作为介质，无论雨粒大小它都要吸收能量的。所以根据实测与统计的结果，雨粒的吸收衰减比散射衰减要大。
对于电磁波来讲雨水会使其衰减,称作"雨衰",但是不同频率的电磁波对于雨水的穿透率不同,就像楼上说的你的手机也有问题.下雨天尽量不要打手机,闪电时打手机可能会导致触电,由于雷电的干扰，手机的无线频率跳跃性增强，这容易诱发雷击和烧机等事故。但一般来说，公共聚居地都装有避雷装置，人们处在这种环境中相对安全，雷电仅仅会干扰手机信号，顶多也仅是损坏芯片，对人体不会造成致命伤害。而一旦处于空旷地带时，人和手机就成为地面明显的凸起物，手机极有可能成为雷雨云选择的放电对象。一定要加强有关避雷尤其是电源、信号系统的防雷击意识，尽量避免在打雷时拨打或接听手机，雷雨中穿行无障碍物地区时，最好关掉手机电源。
关于雨衰现象的个人理解
现在全国大部地区都进入了多雨的季节，关于雨衰现象的问题，又进入了烧友的话题，但是关于雨衰现象的成因，什么叫雨衰现象，一直没有找到一个比较权威的答案。
就雨衰现象，本人将个人的体会进行个小小的总结，只求与烧友交流，能够抛砖引玉。
一、雨衰的实际接收现象：
就雨衰现象，其成因首先不用考虑，但是结果都是导致无法正常收看到卫视节目，表现为无声音画面或者画面出现马赛卡声音断续的现象。
至于什么问题导致如上的现象，个人感觉可以从信号上行信号下行信号接收三个方面来考虑。
二、上行信号段雨衰现象
首先是信号上行，也就卫星电视是卫星直播商将卫星信号通过天线发射给地球同步轨道直播卫星的过程中。在这个过程中导致的信号衰减。
主要有两个可能的原因，第一是可能受到干扰，例如某某年鑫诺卫星来自台湾方面的信号插拨。
第二是由于恶劣天气。比较明显例子，例如前几年由于超强台风侵袭台湾，导致数码天空的上行信号质量变差。我们就无法接收或者接收时候马赛克严重。这种现象也出现在香港有线艺华菲律宾梦幻等直播系统中。原因是这些直播系统所在地是台风多发地，相对比大陆地区的直播系统上行信号发射点一般在北京，而北京是一辈子也难得受台风影响的。
这种现象的原因比较好理解，我们知道超强台风所带来的浓密云层，带有大量的水汽，在卫星发射天线和在太空同步轨道的直播卫星间形成了一个无线电信号的衰减层，导致不能有足够强度的无线电信号被同步卫星的接收天线所接收，也就不能下行传输足够用于解出全部图像的码流了。
对于这种上行段的问题，我们个人是无能为力的，只能等待好天气了。
三、下行信号段雨衰现象
首先举个有趣的例子，前几天傍晚，北京东北方已经浓云密布，这时候本人的天线146 138 134 122星还是非常正常的，这时候QQ群里的一个朋友，他居住在北京东北部的望京地区，询问上述几颗星是否正常，因为他那里已经不正常。过了一会，本人所谓在北京市城区中北部已经大雨瓢泼了，这时候上述四颗星就无法接收了，但是朝西的76.5度星依然可以正常接收。又过了一会，浓云已经笼罩了整个本人所在的地区，也就是说西边也是浓云密布了，这时候76.5度星也无法正常收看。
这时候位于北京南城的一位朋友正好反映，现在他们那里也收不到138 146了。这说明这片浓密的雨云已经到了南城的上空。
上述这个例子就很能够说明浓密的雨云对卫星下行信号的影响。
与卫星上行段浓密云层遮断卫星信号一样，下行段在直播卫星与卫星接收天线之间，如果有浓厚的云层，也是一样的会导致卫星信号的衰减，从而导致无法正常收看到卫视节目。与上行段不同的是，如果上行段信号衰减，那么卫星所覆盖的所有地区的接受者都会出现同样的雨衰现象。而下行段则不同，只有在浓云经过的地区，对接受者有影响，对同样是卫星覆盖的地区，没有浓云经过的地区，则依然可以正常收看。
对于卫星下行信号段的雨衰现象，一个可行的办法是加大卫星接收天线的尺寸，来克服这种信号的衰减，这也是为什么卫星接收工程所采用的接收天线口径都非常巨大的一个原因。
四、信号接收方面的雨衰现象
首先让我们来看一个现象，我们知道卫星接收天线伪装的一个方式，就是可以在碟型天线上套个塑料袋或者套个空调罩，这样在一般的天气下，基本上不会产生信号的衰减，可以正常收看。但是如果这个天线是露天安装的，而正好赶上下雨，即使是小雨，你也很难收看到卫视了。但是把塑料袋或者空调罩取消来，让雨直接淋在卫星碟形天线上的时候，我们又可以收看的卫视节目了。
这是为什么呢。我们知道电磁波对于薄的非金属织物或者塑料袋等，有很好的穿透作用。所以在天晴的情况下，卫星信号电磁波可以顺利的穿透这一层伪装层，在碟形天线表面进行反射，然后聚焦在高频头的振子腔，从而可以正常收看到卫视节目。
而在下雨的时候，雨水在塑料袋或者织物表面形成一层水膜，卫星电磁波一部分穿透水膜到达抛物面天线表面，然后在高频头振子腔聚焦，但是更多的电磁波缺在织物或者塑料袋表面水膜层进行了反射，而织物和塑料袋表面为不规则的形状，因此形成了漫反射，从而使电磁波无法聚焦，从而导致无法正常收看到卫视节目。
而我们取下伪装物后，小雨打在抛物面天线表面，由于天线本身的不浸润性，所以这层水膜还是近似为抛物面，因此还能够正常聚焦，所以还是可以正常收看的。
等到雨量的进一步加大，由于抛物面天线表面的水膜加厚，加上大雨动态的在抛物面表面形成的不规则形状，也会导致没有足够的信号聚焦，从而导致无法正常收看。
除了抛物面天线表面的这种情况外，在高频头的防水盖表面同样存在这种情况。在下雨的时候，雨水在高频头防水盖表面形成的水膜，一样的导致聚焦进入振子腔的信号衰减，从而是接受信号质量下降。
对于信号接收段的雨衰现象，一般可以采用如下的办法来克服和减轻。
首先当然是加大卫星天线的尺寸或者采用高增益的高频头来增强卫星信号的强度，大口径的天线永远是最佳的选择。
其次是采用优质的表面处理工艺的抛物面天线，优质的抛物面天线，表面形成的水膜比较薄，雨水能够尽快留下去，能够减少雨衰现象。
再者是采用抗雨衰的高频头，或者在高频头的防水盖上涂敷一层防水油脂，能够使高频头表面尽量少形成水膜。
另外，对于Ku波段的卫星天线，还可以采用wxds_qylq倒装天线的方式，使高频头的振子腔方向朝下，雨水不会直接打在防水盖上了，这样也能有效的克服一部分雨衰。