NVF雜談:陽光飛躍干擾

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        時令循環,每年春、夏、秋、冬的形成都是因陽光直射位置不同所造成。

每年當太陽光線移動到直射赤道的時候,對位在北半球的台灣就是春分或秋至的時節,所以對於 位在北半球的台灣,每年在春分前和秋分後約7~10天由於太陽移動的位置正好使太陽、衛星、接收天線成一直線,白天當衛星天線接收在同步軌道衛星的同時,會依衛星的位置有一段時間正好 會同時收到衛星後面太陽的電磁波,由於陽光電磁波的功率遠高於衛星訊號,所以衛星訊號會被太陽電磁波所掩蓋而導致無法接收,此即為陽光飛躍干擾的自然現象。

天線所在地的緯度高低,產生陽光飛越的時間也不同,春分前的干擾:緯度高的地區會比緯度低的地區早受干擾;秋分後的干擾:緯度高的地區比緯度低的地區受陽光飛躍的時間晚受干擾。緯度不同產生干擾日期的間隔:緯度每差3度,則受干擾的日期會差一天。

台灣的緯度約在23.5度+-2度的範圍裡,陽光飛躍的時間:春分前約在每年3月6日~14日;秋分後約在9月30日~10月7日。

陽光飛躍干擾的時間

在陽光飛躍的季節中,衛星天線所收到訊號的C/N值會隨著陽光電磁波的逐漸進入而漸趨劣化最後導致完全無法接收; 而當陽光逐漸偏移開衛星位置的時候,衛星訊號也會因電磁波逐漸減少而慢慢改善而至恢復原狀。這種因受陽光飛躍干擾所受到訊號劣化的整個影響時間,會隨著太陽移動直射位置(逐漸靠近一直線的時間)或衛星訊號本身的強弱(抗壓性)和接收天線的大小(天線指向性的因素)而有不同程度的干擾時間,一般來說天線越小所受的影響越大 時間也比較久,整個會受陽光飛躍影響的時間約為10餘天左右,每次影響的時間約為10分鐘左右。

陽光飛躍照片及說明

圖一、陽光飛躍前光線逐漸接近LNB的照片
(注意觀察LNB導波管前的外蓋)
此兩照片由網友小何提供

圖二、陽光飛躍時間,陽光集中 射到LNB的照片
(光線大量集中
導致LNB像點了燈泡似的亮起來)

在陽光飛躍期間置於盤面焦點的LNB除接收到衛星的訊號以外,也會同時接收到衛星後面的陽光,這時LNB導波 管前的塑膠外蓋會像裝了燈泡似的亮了起來 ,它的亮度和盤面的塗料有關,對光可散射的塗料會使亮度減少,但有螢光成分或亮光的塗料會使亮度增加,以台灣來說接收像BS這種高仰角的衛星,正好在正午時分溫度最高 ,光線集中後其溫度就有可能將集波頭的塑膠外蓋燒溶損壞,所產生的熱度也有可能損壞LNB或增加LNB的噪訊比,因此衛星天線的防鏽塗料要特別注意選擇。

各同步軌道衛星陽光飛躍時間的推算

地球自轉一週的時間為24小時,因此太陽光線每移動地球經度一度的時間約為4分鐘(60分*24/360=4分), 以台灣的地理經度約東經120度為例,也就是說在在正午12點的時候,陽光的位置正好和120度衛星同一個方位,因此我們就可依此類推算出每一顆同步衛星受到陽光飛躍干擾的概略時間。公式如下:

天線位置-衛星位置*4 - 正午12.00的時間 = 衛星受陽光干擾的時間。

數值如為負數則在正午以前;數值如為正數則為正午以後。

比如推算:

東經166度e『PAS-8』陽光飛躍的時間:

120(台灣地理經度)-166(衛星位置)*4(陽光移動一度的時間)=(-46*4)-184分鐘=-3小時4分鐘=上午8點56分鐘 。

東經146度e『Agila-2』陽光飛躍的時間:

120(台灣地理經度)-146(衛星位置)*4(陽光移動一度的時間)=(-26*4)-104分鐘=-1小時44分鐘=上午10點16分鐘 。

東經110度e『BSAT-1』陽光飛躍的時間:

120(台灣地理經度)-110(衛星位置)*4(陽光移動一度的時間)=(10*4)40分鐘=中午12點40分鐘 。

東經76.5度e『APSTAR-2R』陽光飛躍的時間:

120(台灣地理經度)-76.5(衛星位置)*4(陽光移動一度的時間)=(43.5*4)174分鐘=2小時54分鐘=下午2點54分鐘 。

以下我麼看看日本人如何用圖表來說明陽光飛躍的干擾,此圖擷取自:http://www.superbird.co.jp/top.html網站

 

圖二陽光飛躍動態圖

註 : 推算陽光飛躍時間產生的誤差

為衛星是圍繞在地球赤道的上空,所以對於地球的 中心點來說各衛星的距離是等距的,因此上列各同步軌道衛星陽光飛躍時間的推算是以地球 的中心點計算所得,也就是說對於地球的中心來說各衛星陽光飛躍的時間是呈現線性的變化,但是對於住在地表上的人及使用的天線而言,面對各衛星是呈現弧形的排列(不是等距的),所以"陽光飛躍的時間"就會隨著天線所在的緯度不同而有些許的誤差,以下 登載的各衛星陽光飛躍的時間為2004年10月1日在台灣地區秋分陽光飛躍時期實測所得

實測台灣地區各衛星陽光飛躍時間(秋分)  (2004/10/04補充)

衛星經度

陽光飛躍正確時間(誤差+ -1~3分鐘)

計算軸心時間(誤差+ -1~3分鐘)

秋分 春分

169度E

早上 : 08 : 07

08:26

08 : 44(快37分鐘)

166度E

早上 : 08 : 21

08:43

08 : 56(快35分鐘)

154度E

早上 : 09 : 12

09:31

09 : 44(快32分鐘)

148度E

早上 : 09 : 40

 

10 : 08(快28分鐘)

146度E

早上 : 09 : 50

10:10

10 : 16(快26分鐘)

138度E

早上 : 10 : 29

10:47

10 : 48(快19分鐘)

134度E

早上 : 10 : 46

11:06

11 : 04(快18分鐘)

128度E

早上 : 11 : 12

11:35

11 : 28(快16分鐘)

122度E

早上 : 11 : 42

12:02

11 : 56(快14分鐘)

110度E

中午 : 12 : 37

12:57

12 : 40(快  3分鐘)

105.5度 下午:12 : 58 13:19 12 : 58(同       分)
100.5度 下午:13:20 13:42 1 : 18(慢  2分鐘)

88度E

下午 : 14 : 14

14:38

2 : 08(慢  6分鐘)

76.5度E

下午 : 15 : 08

15:23

2 : 54(慢14分鐘)

68.5度E

下午 : 15 : 42

16:05

3 : 26(慢16分鐘)

增補:2006年3月10日陽光飛躍接收紀錄

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