现代通信技术(下)4.3章卫星通信

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1、卫星通信与INTERNET国际、国内骨干网INTELSAT15％已经用于INTERNET骨干网直接到户DIRECPC/DIRECWAY增长温和但很重要Internet直接到户的典范1995年HNS公司DirecPC问世。DirecPC网络是目前世界上最大的数字直播卫星接入服务（DBS）系统，为用户提供非对称的卫星信道数据传输，实现各类信息服务。2001年发展为DIRECWAY2003年北美用户15.2万DirecWay网络原理大量的DirecWay小站与一个主站共同工作，构成卫星通信网，为分布在广阔

2、地域上的成千上万个工作站提供数据、话音、视频及其它电信服务。DirecWay网络可提供点对点、点对多点的连接以及广播和组播等功能。可以将数据、话音、视频、Internet/Intranet/多媒体服务等综合业务于一体。1.静止卫星通信系统4.32卫星通信系统的组成4.32.1系统组成（1）静止卫星通信的优点①通信距离远，且费用与通信距离无关②覆盖面积大，可进行多址通信③通信频带宽，传输容量大④信号传输质量高，通信线路稳定可靠⑤建立通信电路灵活、机动性好（2）静止卫星通信的缺点①静止卫星

3、的发射与控制技术比较复杂。②地球的两极地区为通信盲区，而且地球的高纬度地区通信效果不好。③存在星蚀和日凌中断现象。④有较大的信号传输时延和回波干扰。目前国际卫星通信组织负责建立的国际卫星通信系统（INTELSAT），简称IS，就是利用静止卫星来实现全球通信的。三颗同步卫星分别位于太平洋、印度洋和大西洋上空，它们构成的全球通信网承担着大约80%的国际通信业务和全部国际电视转播业务。卫星通信示意图卫星通信系统是由地球站、通信卫星、跟踪遥测及指令系统和监控管理系统4大部分组成的图卫星通信线路的组成

4、4.32.2通信卫星的组成及其工作原理通信卫星各系统的组成由通信分系统、控制分系统、遥测与指令分系统、电源分系统和温控分系统5个部分组成。1.控制分系统控制分系统由各种可控的调整装置，如各种喷气推进器、各种驱动装置和各种转换开关等组成图通信卫星的组成由各种可控的调整装置，如各种喷气推进器、各种驱动装置和各种转换开关等组成由光电器件组成硅卫星上的电源除要求体积小、重量轻、效率高和可靠性之外，还要求电源能在长时间内保持足够的输出为了使通信卫星在星蚀期间也能工作，一般常用可以充、放电的化学电池作为二次

5、电池与太阳能电池并用。图通信卫星的组成行波管功率放大器和电源系统等部分产生热而升温地球上的控制站经常不断地需要了解卫星内部设备的工作情况，有时要通过遥测指令信号控制卫星上设备产生一定的动作图卫星转发器组成的方框图5.卫星上通信分系统又分为:转发器和星上天线两部分通信卫星的天线系统卫星天线有两种类型。一种是用于遥控、遥测和信标信号的全向天线，接收地面的指令及向地面发送遥测数据。这种天线常用鞭状、螺旋形、绕杆式或套筒偶极子天线，属于高频或甚高频天线。另一种是用于通信的微波定向天线，根据波束宽度不同，分为

6、三类。（1）全球波束天线：波束宽度约为17°～18°。（2）点波束天线：其波束比全球波束窄得多，故增益较高，但其辐射的区域比全球波束小得多。（3）区域波束天线：如果地面要求覆盖的区域形状不规则，就要用区域波束天线，也称赋形波束天线。其覆盖区域可通过修改天线反射器的形状或使用多个馈源从不同方向照射天线反射器，由反射器产生多个波束的组合来实现。图卫星天线系统示意图图各种波束覆盖示意图4.32.3地球站的组成及其工作原理1.对地球站的技术要求①发送的信号应是宽频带、稳定、大功率的信号，能接收由卫星转

7、发器转发来的微弱信号。②可以传输多路电话、电报、传真，以及高速数据、电视等多种业务的信号。③性能稳定、可靠，维护、使用方便④建设成本和维护费用不应太高。（1）地球站的性能指标——品质因数（G/T）G/T是地球站接收天线的增益G与地球站接收系统的等效噪声温度T的比值，它表征了地球站对微弱信号的接收能力，称为地球站的品质因数。（2）有效辐射功率及其稳定度为了保证所传送信号的质量，要求地球站的发射机能够发射较大的功率，一般为几百瓦～十几千瓦，而且要求所发射的射频信号功率非常稳定。（3）射频频率的稳定

8、度地球站所发射的射频信号的频率必须很精确，如果有较大漂移，不但要影响卫星转发器频带的有效利用，还会在卫星转发器中产生交调噪声。（4）射频能量的扩散为减小交调干扰，必须对地球站在负载轻（即通话数少）的时候所发射的射频频谱能量密度加以限制。（5）干扰波辐射的限制为防止干扰波对卫星转发器和其他微波通信系统形成干扰，规定地球站因多载波引起的交调干扰及带外总的有效全向幅射功率应小于限定值。地球站的总体方框图2.地球站的组成天线分系统、发射机分系统、接收机分系统、通信控制