Hurricane season 2017 har varit en för böckerna. I år har Nordamerika upplevt några av de största och starkaste orkanerna någonsin i inspelad historia. Harvey, Irma, och Maria slog tillbaka, till rygg, till rygg, orsakar några av de värsta förstörelse världen någonsin har sett. En sak som många av oss förmodligen ser över under en orkan är dess inverkan på satellitkommunikation. Miljöfaktorer, såsom Nederbörd från orkaner, kan leda till ett utmanande fenomen som kallas regnblekning.
när fler och fler konstellationer går online kommer pålitlig kommunikation mellan satelliter och mottagare på marken att bli allt viktigare. Regnblekning kan försämra signalöverföring och mottagning och orsaka tillfällig försämring i radiofrekvenskommunikation.
låter utforska regn blekna och de olika metoderna RF ingenjörer kan använda för att kompensera för denna form av atmosfäriska störningar.
Regnblekningsfenomenet
termen” regnblekning ” gäller för hur atmosfäriska förhållanden som regn, snö och snö kan absorbera mikrovågssignaler i både satellit-och markbunden punkt-till-punkt-kommunikation och bidra till vägförlust. Elektriska stormar och stora väderhändelser som orkaner kan också orsaka betydande störningar på samma sätt. Resultatet av denna absorption är en förlust av signalkvalitet och till och med en minskning av Tjänsten (till exempel en satellit-TV-signal som går offline). Regn bleknar kan orsakas av nederbörd på antingen upplänk eller nedlänk platser, men även dåligt väder som är långt borta kan fortfarande bidra till signalnedbrytning om det sker i överföringsvägen för signalen. Regnblekning kallas också regndämpning.
frekvenser över 11 GHz är mer sårbara för regnblekning än lägre frekvenser, med de i Ku och särskilt Ka-banden som är mest mottagliga.
bekämpa regn Fade genom att öka Sun Fade Transmission Power (och mer)
det finns flera olika metoder för regn fade ersättning. En av de enklare metoderna innebär att man ökar överföringseffekten för att kompensera för förlusten i signalstyrkan. Detta tillvägagångssätt kallas Uplink Power Control (UPC). Moderna UPC-system kan övervaka överföringar och upptäcka när regnblekning stör signalstyrkan och justera effektnivåerna automatiskt för att kompensera. Detta är ett enkelt och effektivt sätt att mildra effekterna av dåligt väder på en radiosignal, men det är inte alltid lämpligt om det finns begränsad strömtillgänglighet.
en annan enkel metod för att övervinna regn fade är plats mångfald. Denna metod kräver att satelliten ansluter till två eller flera ytbaserade stationer samtidigt, snarare än bara en. Om Nederbörd stör signalen där en av antennerna är belägen, skickas signalen fortfarande till andra stationer som inte påverkas av dessa atmosfäriska förhållanden. Förutom platsdiversitet kan användning av mottagningsantenner som är större än normala atmosfäriska förhållanden kräva minska mängden signalnedbrytning orsakad av regnblekning.
en mer sofistikerad metod för att hantera regnblekning i satellitkommunikation är adaptiv kodning och modulering (ACM). Med hjälp av denna teknik kan moduleringen av en länk mellan en satellit och antenn automatiskt sänkas för att kompensera för störningar orsakade av atmosfäriska störningar. När vädret förbättras kommer ACM-tekniken också att höja moduleringen tillbaka till full kapacitet. Användning av ACM möjliggör maximal genomströmning i bra väder, samtidigt som kommunikationen upprätthålls när regnblekning uppstår.
Ett Ökande Problem?
som du kan se finns det flera beprövade tekniker för rain fade-kompensation, och rätt teknik beror på de unika omständigheterna och behoven hos varje SATCOM-system. Men faktum kvarstår att de lägre banden i spektrumet blir överbelastade, och det lämnar ingenstans att gå men upp i de högre frekvenserna, där regnblekningskompensation blir mer utmanande.
när fler Ka-bandsystem går online i framtiden är det troligt att regnblekning kommer att bli ett ökande problem, och i kölvattnet av stora orkaner i USA och Karibien är det vettigt för RF-ingenjörer att ta ett proaktivt tillvägagångssätt för utmaningarna med hårt väder, inte bara genom att skydda fysisk RF-infrastruktur, men de signaler de sänder och tar emot också.
Läs mer om våra SATCOM-lösningar här och upptäck varför vi är ett av de mest betrodda namnen i RF-branschen. 