卫星通信知识点梳理（一）

微波通信：微波是指频率为300MHz～300GHz电磁波。

（ps：卫星通信可以理解为某种特殊的微波中继通信）

上行链路： 从地球站发射信号到通信卫星所经过的通信路径。

下行链路： 通信卫星将信号转发到其它地球站的通信路径。

低轨道移动卫星通信系统：

通过多颗卫星转发，从而实现远距离实时通信

星间链路（ISL）：同轨道卫星间的链路

星际链路（IOL） ：不同轨道通信卫星的链路

延迟式卫星通信系统： 采用延迟转发方式进行通信

卫星通信的特点(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）机动灵活。

（5）通信链路稳定可靠，传输质量高。

卫星通信的特点(局限性)：

(1) 通信卫星使用寿命较短。

(2) 存在日凌中断和星蚀现象。

(3) 电波的传播时延较大且存在回波干扰。

(4) 卫星通信系统技术复杂。

(5) 静止卫星通信在地球高纬度地区通信效果不好，并且两极地区为通信盲区。

日凌中断和星蚀现象

通信卫星分类

卫星通信系统的组成还可以分为空间段、地面段和控制段三部分。

空间段：包括通信系统中所有的处在地球外层空间的卫 星，其作用是在空中对地面或其它卫星发来的信号起中 继放大和转发作用。

地面段：主要由多个承担不同业务的地球站组成。

控制段：由所有地面控制和管理设施组成，它既包括用 于监测和控制(跟踪遥测及指令系统)这些卫星的地球站， 又包括用于业务与星上资源管理的地球站。

卫星通信系统的分类：

按照卫星制式（轨道运行特征），可分为随机、相位和静止卫星通信系统；

按通信覆盖区的范围，可分为国际、国内和区域静止卫星通信系统；

按用户性质，分为公用(商用)、专用和军用3类卫星通信系统；

按业务，可分为固定业务(FSS)、移动业务(MSS)、广播业务 (BSS)、科学实验及其它业务卫星通信系统；

按多址方式，分为频分多址、时分多址、码分多址、空分多址和混合多址5类卫星通信系统；

按基带信号体制，分为数字式和模拟式两类卫星通信系统；

按所用频段，分为特高频(UHF)、超高频(SHF)、极高频 (EHF)和激光4类卫星通信系统。

地球站的分类：

按安装方法及设备规模，地球站可分为固定站、移动站和可搬动站

按天线反射面口径大小，地球站可分为20 m、15 m、10 m、 7 m、5 m、3 m和1m等类型

按传输信号的特征，地球站可分为模拟站和数字站。

按用途，地球站可分为民用、军用、广播、航空、航海、 气象以及实验等地球站。

按业务性质，地球站可分为遥控、遥测跟踪站，通信参数 测量站和通信业务站。

根据地球站天线口径尺寸及地球站性能因数G/T(即地球站 接收天线增益G与接收系统的等效噪声温度T之比)值大小将 地球站分为A、B、C、D、E、F、G、Z等各种类型。A、B、 C三种称为标准站，用于国际通信。

卫星通信地球站组成框图

地球站的组成：发射设备、接收设备、天线分系统

发射机：由上变频器和功率放大器组成，其主要作用是将已调制的中频信号，经上变频器变换为射频信号，并放大到一定的电平，经馈线送至天线向卫星发射。上变频器主要有一次变频和二次变频两种方式。

接收机：接收机主要由下变频器和低噪声放大器组成，其主要作用是从噪声中接收来自卫星的有用信号，经下变频器变换为中频信号，送至解调器。

信道终端设备：主要由基带处理与调制解调器、中频滤波及放大器组成。将用户终端送来的信息加以处理，成为基带信号，对中频进行调制；对接收的中频已调信号进行解调以及进行与发端相反的处理，输出基带信号送往用户终端。

天线跟踪设备：天线跟踪设备主要用来校正地球站天线的方位和仰角，以便使天线对准卫星，通常有手动跟踪、程序跟踪和自动跟踪三种，根据使用场合和要求确定使用哪一种。手动跟踪、程序跟踪、自动跟踪。

卫星通信基本原理

开普勒第一定律（轨道定律）

开普勒第二定律（面积定律）

开普勒第三定律（周期定律）

在椭圆轨道上，卫星离地球最远的点称为远地点，最近的点称为近地点。卫星和地心连线与地面的交点称为星下点， 星下点轨迹则是卫星与地心的连线切割地面形成的轨迹。

摄动：因一些次要因素的影响，卫星的实际轨道不断发生不同程度地偏离开普勒轨道而产生一定的漂移，这种现象称为摄动。

引起卫星轨道摄动的原因：

太阳、月亮引力的影响

地球引力场不均匀的影响

太阳辐射压力的影响

地球大气阻力的影响

位置控制

卫星的姿态控制

自旋稳定法

三轴稳定法

单颗卫星覆盖

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