航天-卫星通信

  卫星通信是利用卫星作为中继站转发或反射无线电波,以此来实现两个或多个地球站之间通信的一种通信方式。

  如果各地球站均属于某一卫星通信系统,就可以利用卫星对信号的转发实现相互之间的通信。 

  卫星通信系统由卫星和地球站两部分组成。卫星在空中起中继站的作用,即把地球站发上来的电磁波放大后再返送回另一地球站。地球站则是卫星系统与地面公众网的接口,地面用户通过地球站出入卫星系统形成链路。由于静止卫星在赤道上空3600Km,它绕地球一周时间恰好与地球自转一周(23小时56分4秒)一致,从地面看上去如同静止不动一般。三颗相距120度的卫星就能覆盖整个赤道圆周。故卫星通信易于实现越洋和洲际通信。最适合卫星通信的频率是1-10GHZ频段,即微波频段。

  卫星通信系统的空间分系统(即空间段)就是通信卫星在一个卫星通信系统中可以由一颗或多颗卫星组成的星座构成这个系统的空间段。

卫星通信的特点

  • 覆盖区域大,通信距离远,只要卫星发射的波束覆盖的范围均可进行通信,通信成本与通信距离无关;
  • 以广播方式工作,便于实现多址联接,组网方式灵活;
  • 通信容量较大,能应用的业务种类多;
  • 建设速度快;
  • 易于实现广播和多址通信;
  • 电路和话务量可灵活调整;
  • 同一信道可用于不同方向和不同区域

缺点方面:

  • 由于两地球站向电磁波传播距离有72000KM,信号到达有延迟。
  • 10GHZ以上频带受降雨雪的影响。
  • 天线受太阳噪声的影响。

卫星通信通常使用的无线电频段

  C频段(3.4-6.65GHz)

  Ku频段(10.95-18GHz)

  Ka频段(18-40GHz)

  L频段(1.12-2.6GHz)

  其他频段(UHF,S,X,Q,V)

  整个通信卫星的工作频带约有500MHZ宽度,为了便于放大和发射及减少变调干扰,一般在星上设置若干个转发器。每个转发器的工作频带宽度为36MHZ或72MHZ。目前的卫星通信多采用频分多址技术,不同的地球站占用不同的频率,即采用不同的载波。它对于点对点大容量的通信比较适合。近年来,已逐渐采用时分多址技术,即每一地球站占用同一频带,但占用不同的时隙,它比频分多址有一系列优点,如不会产生互调干扰,不需用上下变频把各地球站信号分开,适合数字通信,可根据业务量的变化按需分配,可采用数字话音插空等新技术,使容量增加5倍。另一种多址技术是码分多址(CDMA),即不同地地球站占用同一频率和同一时间,但有不同的随机码来区分不同的地址。它采用了扩展频谱通信技术,具有抗干扰能力强,有较好的保密通信能力,可灵活调度话路等优点。其缺点是频谱利用率较低。它比较适合于容量小,分布广,有一定保密要求的系统使用。

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