衛星通信系統原理什么?

衛星通信系統原理什么?

衛星通信是指地球上（包括地面、水面和低層大氣中）的無線電通信站之間和用人造衛星作中繼站而進行的通信。它具有通信容量大、距離遠、覆蓋面積廣、組網靈活、性能穩定可靠等優點。衛星通信都得到了日益廣泛的應用。

衛星通信系統的主要組成部分包括通信衛星、地球站、監測管理系統、衛星測控系統。衛星通信系統從地球站向空間衛星接收和發送信號。典型的電視衛星接收來自基站的信號，把它向大量的接收站廣播。向衛星發送的信號稱為“上行鏈路”，從衛星接收的信號稱為“下行鏈路”。上行鏈路還稱為“射鳥”。下行鏈路覆蓋一個稱為“腳印”的覆蓋區，它可能非常大或覆蓋一個集中的區域。衛星使用微波天線。由于它們位于高空中，所以傳輸是通過站線( line-of-site)到達接收機的。衛星軌道如圖S-2所示。

衛星最常用的頻段在下面列出。頻段 上行鏈路 下行鏈路 L/S 1.610～1.625 GHz 2.483～2.50 GHz 　 C 3.7～4.2 GHz 5.924～6.425 GHz 　 Ku 11.7～12.2 GHz 14.0～14.5 GHz Ka 17.7～21.7 GHz 27.5～30.5 GHz

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圖S-2 衛星軌道

LEO與地球靠近，通常在幾百公里之內，并向赤道平面傾斜。由于衛星離地球近，地面設備不需要太大功率與衛星通信。這樣，對電話和手持式設備來說它們是理想的。但是，LEO在快速的軌道上運動而且并不靜止在地球上空的某一點上。因此，全國范圍內的或全球的通信系統需要基本上向地球投射移動覆蓋區的衛星群。在一個衛星移出一個位置時，另一衛星接替覆蓋。在此過程中，電話呼叫和其他傳輸從一個衛星遞交給另一個衛星。這恰好與人們在幾個小區間移動的蜂窩電話系統相反。

　　GEO系統技術成熟、成本相對較低，目前可提供業務的GEO系統有INMARSAT系統、北美衛星移動系統MSAT、澳大利亞衛星移動通信系統Mobilesat系統；LEO系統具有傳輸時延短、路徑損耗小、易實現全球覆蓋及避開了靜止軌道的擁擠等優點，目前典型的系統有Iridium、Globalstar、Teldest等系統。關于哪一種系統更適合于數據通信還存在爭論:GEO或LEO。雖然對于移動無線設備來說LEO是理想的，但現在的趨勢是使GEO具有更大的帶寬。而且，對于時間至關重要的應用來說，GEO的延遲是一個問題。