卫星通信地球站
卫星移动通信地球站天线发展综述
射和接收 情道的带宽约为８ 天线的投化形式酱遍采用硎极 ％．
‘ 国家 自 科学基 金资助项 目 【 ． ４ ６１． ６ ２２４） 然 Ｎ ６ ９３ ０ ００ ０７０６
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２２ 波束跟踪 ．２ ．
点的同时， 还具有宽频带甚至双频的工作特性， 拓宽了这种天线 的应用领域。 针对现有 Ｌ频段卫星移动通信系统的特点和用户分布情 况，．ｉｎ－ｏ ｎ 等人设计出了产生圆锥形波束的微带天线 ＭＶｃ ｔＬｚ ｏ ｅｅ ａ
２ 移动地球站天线的分类 ． １
抢脸救灾等许多方面都发挥了重 要的 作用。 所谓卫星移动通信
是 指借助于通情卫星在同定地面站与移动站（ 如车载蛄、 机载 站） 或者移动站与移动站之间提供通信 链路的 埔情系统． 而本文 要讨论的 天线是指安装在移动地球站上的， 保汪它在运动 并能 过程巾 与卫 星之问的通信不 ｐ 即“ 通” 断（ 动中 ） 的天线。
卫星移动通信系统通常要 求地球站天线的波束覆盖范嗣为
俯仰０ ９。 ～Ｏ． 水平方位０３０ ． —６。能够达到上述要求的天线一般被
分 成两大类： 一类是全向天 它的增益较 通常只有０ ｉ 线． 低， －ｄ ， ４ Ｂ
但是具有尺寸小、 重量轻以及不需要波柬 跟踪系统等优点， 广泛
应用于 低速数据传输业务； 另一类是定向 天线， 它的增益通常不
通信 地球站的主流天线 ２ 移 ． 动地球站天线的系统要求 ２
２ ． 电气性艟 ．１ ２
卫星 移动 通情地球站能否真正实现“ 动中通”天线是一个 ， 芙 键性的因素。这是因为一方面天 线是 地球站情呼 的输人和输 出ｕ． 其功能是有效地将发射功率转换成电磁波能量后发射到
第八章_卫星通信
通信微波天线的波束应对准地球上的通信 区域。但是，对于采用自旋稳定方式以保持姿 态稳定的静止卫星，由于卫星是旋转的，故要 采用消旋天线，才能使波束始终对准地球。常 用的有机械消旋天线和电子消旋天线，其消旋 原理是用机械的方法或电子的方法，让天线的 旋转方向与卫星自旋方向相反，而两者的旋转 速度相等，以保证天线波束始终朝着地球上需 要通信的区域。
第八章 卫星通信
8.1 卫星通信的基本概念
卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站转发 无线电信号，在两个或多个地面站之间进行的通信过 程或方式。卫星通信属于宇宙无线电通信的一种形式， 工作在微波频段。
宇宙通信是以宇宙飞行体或通信转发体作为对象的 无线电通信。它可分为三种形式：
（1）地球站与宇宙站间的通信； （2）宇宙站之间的通信； （3）通过宇宙站的转发或反射进行的地球站之间 的通信。
（1） he =500km时，由公式求得S=4892km； （2） he =35800km时，S=18100km。
由于卫星处于外层空间，即在电离层之外， 地面上发射的电磁波必须能穿透电离层才能到 达卫星；同样，从卫星到地面上的电磁波也必 须穿透电离层，而在无线电频段中只有微波频 段恰好具备这一条件，因此卫星通信使用微波 频段。
继通信技术，且天线尺寸也较小，因此，卫星通信最 常用的是C波段。
8.2 通信卫星的种类
目前，通信卫星的种类繁多，按不同的标准有 不同的分类。下面我们给出几种常用的卫星种类。
(1)按卫星的结构可分为：无源卫星和有源卫星 两类。
无源卫星是运行在特定轨道上的球形或其它形 状的反射体，没有任何电子设备，它是靠其金属表 面对无线电波进行反射来完成信号中继任务的。在 20世纪50~60年代进行卫星通信试验时，曾利用过这 种卫星。
建立卫星通信网和设置使用地球站管理规定
（六）有与卫星通信网建设、运营相适应的资金和专业人员。
（七）有可利用的、由合法经营者提供的卫星频率资源。
（八）法律、行政法规规定的开展有关业务应当具备的其他条件。
建立涉及电信业务经营的卫星通信网的，还应当持有相应的电信业务经营许可证。
第十八条 设置国际通信地球站的，应当按照有关规定向工业和信息化部申请办理国际通信出入口审批手续。
第十九条 地球站的技术特性、站址选择应当符合国家规定的标准和有关规定。
在城市市区的限制区域内设置使用的发射地球站，其天线直径不应超过4.5米，实际发射功率不应超过20瓦。
（二）与国外或者港澳台地区通信的地球站。
（三）涉及与境外电台协调的地球站。
（四）各类空间无线电通信业务的馈线链路地球站、关口站或者测控站。
设置使用前款规定之外的地球站，由地球站所在地的省、自治区、直辖市无线电管理机构审查批准。
在北京以外的省、自治区、直辖市辖区内设置使用第一款第（二）项、第（三）项、第（四）项所列地球站的，工业和信息化部委托省、自治区、直辖市无线电管理机构负责对站址和电磁兼容情况进行初步审查，报工业和信息化部批准。
第十二条 需要变更卫星通信网使用的卫星、频率、极化、传输带宽或者通信覆盖范围的，应当提前30日向工业和信息化部提出书面申请，并取得批准。
未经批准，不得改变卫星通信网使用的卫星、频率、极化、传输带宽或者通信覆盖范围。
获准建立卫星通信网的单位变更名称、法定代表人或者注册住所的，应当自变更发生之日起30日内向工业和信息化部备案。
获准建立卫星通信网的单位不得向未办理地球站设置审批手续的用户提供卫星信道，但是根据本规定第四条第二款的规定可以不办理审批手续的单收地球站除外。
卫星移动通信系统终端地球站管理办法
卫星移动通信系统终端地球站管理办法第一条为了规范卫星移动通信系统终端地球站的设置使用，避免和减少卫星移动通信系统之间、卫星移动通信系统与其他无线电业务系统之间的干扰，根据《中华人民共和国无线电管理条例》，制定本办法。
第二条在中华人民共和国境内设置使用卫星移动通信系统终端地球站，适用本办法。
本办法所称卫星移动通信系统终端地球站（以下简称“移动地球站”），是指使用卫星移动业务频率的卫星移动通信系统中民用的船载终端、航空器载终端、车载终端、固定终端、便携式终端和手持机。
第三条设置使用移动地球站的，应当使用中华人民共和国工业和信息化部（以下简称“工业和信息化部”）批准的卫星移动通信系统或者卫星移动业务频率，通过工业和信息化部批准的境内关口地球站进行通信，并通过国家批准的在境内经营卫星移动通信业务的服务提供者（以下简称“境内经营者”）办理入网手续。
但是，本办法另有规定的除外。
第四条设置使用卫星移动通信系统车载终端、固定终端、便携式终端和手持机（以下统称“陆地移动地球站”）的，应当按照本办法的规定向无线电管理机构申请办理无线电台注册登记手续，领取电台执照。
在具有中华人民共和国国籍的船舶或者航空器上设置使用卫星移动通信系统船载终端、航空器载终端的，应当按照《中华人民共和国无线电管理条例》的规定办理设置使用无线电台手续，领取电台执照。
第五条工业和信息化部委托省、自治区、直辖市无线电管理机构负责受理陆地移动地球站无线电台注册登记手续的申请，核发电台执照。
第六条陆地移动地球站的设置使用人可以自行办理无线电台注册登记手续，也可以委托为其办理入网手续的境内经营者代办。
第七条陆地移动地球站的设置使用人或者其代理人应当向设置使用人住所地的省、自治区、直辖市无线电管理机构申请办理无线电台注册登记手续，领取电台执照。
申请办理无线电台注册登记手续，应当提交下列材料：（一）《移动地球站注册登记申请表》（附录一）；（二）单位证明或者个人身份证明材料的原件、复印件或者扫描件；（三）已办理相关卫星移动通信系统入网手续的证明材料的原件、复印件或者扫描件。
卫星通信系统介绍
1.【卫星通信系统概念】卫星通信是地球上多个地球站（包括陆地、水面和大气层）利用空中人造通信卫星作为中继站而进行的无线电通信。
卫星通信系统是由通信卫星、地球站和跟踪遥测及指令分系统和监控管理分系统。
通信卫星由若干个转发器、数副天线与位置和姿态控制、遥测和指令、电源分系统组成，其主要作用是转发各地球站信号。
地球站由天线、发射、接受、终端分系统及电源、监控和地面设备组成，主要作用是发射和接受用户信号。
跟踪遥测指令站是用来接收卫星发来的信标和各种数据，然后经过分析处理，再向卫星发出指令去控制卫星的位置、姿态及各部分工作状态。
监控管理分系统对在轨卫星的通信性能及参数进行业务开道前的监测和业务开通后的例行监测与控制，以便保证通信卫星的正常运行和工作2.卫星通信体制所谓通信体制，是指通信系统采用的信号传输方式和信号交换方式。
卫星通信系统的体制主要包括基带信号的类型及复用方式、中频(或射频)信号的调制方式、多址联接方式、信道分配方式等四个方面的内容。
其中复用方式和调制方式是无线通信中都要涉及到的，而多址联接和多址分配是卫星通信所特有的.3. 卫星通信地球站卫星通信系统中设置在地球上（包括大气层中）的通信终端站。
用户通过卫星通信地球站接入卫星通信线，进行相互间的通信。
主要业务为电话、电报、传真、电传、电视和数据传输。
卫星通信地球站按使用方式分为固定站、可搬运站和移动站(船载、车载、飞机载)；按通信性能分为标准站和非标准站。
在标准站中又分为A、B、C、D 4种类型。
典型的卫星通信地球站的基本组成包括：天线系统、高功率发射系统、低噪声接收系统、信道终端系统、电源系统、监控系统。
为实现用户间通信，还需有地面接口系统、信息传输系统和信息交换中心。
近年来世界各国竞相发展便于移动、便于安装的小型卫星通信地球站，发展了一种非常小口径通信终端()地球站，具有广阔的应用前景。
4.卫星通信的线路 (sorry 设计与测试未找到资料)在一个卫星通信系统中，各地球站经过通信卫星转发器可以组成多条单跳单工或双跳单工卫星通信线路。
第2章 卫星通信通信卫星和地球站设备
重量（kg） >3500 >1000 500～1000 100～500 10～100 1～10 0.1～1 <0.1
6
SNAP-1 Nano-Satellite
清华大学的“纳星”一号
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Picosat 皮卫星
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2.2 卫星轨道
2.2.1 卫星运动的基本规律 卫星绕地球运行，它的运动轨迹叫卫星轨道。 卫星视使用目的和发射条件不同，可能有不 同高度和不同形状的轨道，但它们有一个共 同点，就是它们的轨道位置都在通过地球垂 心的一个平面内。卫星运动所在的平面叫轨 道面。卫星轨道可以是圆形或椭圆形。但不 论轨道形状如何，卫星的运动总是服从万有 引力定律的，由此导出卫星运动的三个定律。 9
rmax rmin hA hB a R 2 2
b a 2 c 2 a 1 e 2 rmax rmin
rmax rmin c ae 2 c rmax rmin hB hA e a rmax rmin hA hB 2 R
P rmin (1 e) a(1 e2 )
48
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卫星天线系统示意图
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2、通信转发器 又叫通信分系统或中继器，实质上是一部宽频带的 收、发信机。其作用为接收、处理并重发信号。 对转发器的基本要求是：以最小的附加噪声和失真， 并以足够的工作频带和输出功率来为各地球站有效 而可靠地转发无线电信号。 转发器通常分为： 透明转发器：收到地面发来的信号后，除进行 低噪声放大、变频、功率放大外，不作任何加 工处理，只是单纯地完成转发任务。 处理转发器：除进行信号转发外，还具有信号 处理功能。 52
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2.2.2 卫星轨道的分类
建立卫星通信网和设置使用地球站管理规定
建立卫星通信网和设置使用地球站管理规定文章属性•【制定机关】信息产业部(已撤销)•【公布日期】2002.06.21•【文号】信息产业部令第21号•【施行日期】2002.10.01•【效力等级】部门规章•【时效性】失效•【主题分类】通信业正文*注：本篇法规已被《建立卫星通信网和设置使用地球站管理规定》（发布日期：2009年3月1日实施日期：2009年4月10日）废止中华人民共和国信息产业部令（第21号）《建立卫星通信网和设置使用地球站管理规定》已经2002年3月14日第9次部务会议审议通过，现予公布，自2002年10月1日起施行。
部长吴基传二○○二年六月二十一日建立卫星通信网和设置使用地球站管理规定第一章总则第一条为了规范建立卫星通信网和设置、使用地球站行为，避免卫星网络之间、地球站与共用频段的其他无线电台之间的相互干扰，促进卫星通信事业的健康发展，根据《中华人民共和国无线电管理条例》和《中华人民共和国电信条例》，制定本规定。
第二条在中华人民共和国境内建立卫星通信网和设置、使用地球站，必须遵守本规定。
本规定所称卫星通信网，是指利用卫星空间电台进行通信的若干个地球站组成的通信网；地球站是指设置在地球表面或地球大气层主要部分以内的，与空间电台通信或通过空间电台与同类电台进行通信的电台。
第三条国家对建立卫星通信网和设置、使用地球站实行审批制度。
建立卫星通信网，必须取得信息产业部批准。
设置、使用地球站必须按照本规定办理审批手续,取得信息产业部或者省、自治区、直辖市无线电管理机构颁发的无线电台执照。
未经批准，任何单位或者个人不得擅自建立卫星通信网和设置、使用地球站。
第四条建立卫星通信网除应遵守本规定外，还应当符合国家通信网建设的统筹规划，按照国家建设管理程序进行。
第二章建立卫星通信网第五条建立卫星通信网的，应当具备下列条件：（一）是具有法人资格的组织；（二）有可行性研究报告和总体技术方案；（三）有与卫星通信网建设、运营相适应的资金和专业人员；（四）有可利用的卫星转发器资源；（五）国家规定的其他条件。
卫星通信地球站 标准
卫星通信地球站标准通常由国际电信联盟（ITU）制定和管理。
ITU是一个联合国专门机构，负责制定和协调全球通信领域的国际标准和规范。
卫星通信地球站标准主要包括以下方面：
1. 频率规划：规定卫星通信地球站使用的频率范围，以避免频谱干扰和冲突。
ITU通过《无线电规则》（Radio Regulations）对卫星通信地球站的频率分配进行管理。
2. 技术规范：包括卫星通信地球站的硬件和软件技术要求，如天线、调制解调器、功率控制、误码率等。
这些规范确保地球站的性能和互操作性。
3. 安全标准：卫星通信地球站需要符合通信安全的要求，保护通信数据的机密性和完整性，防止未经授权的访问和攻击。
4. 网络接口标准：地球站需要与卫星通信网络进行接口对接，因此需要符合相应的接口标准，以确保系统的兼容性和互连性。
除了ITU的标准外，还有其他行业组织和标准制定机构，如
国际电信联盟卫星通信工作组（ITU-R SG4）和国际电信卫星组织（ITSO），也参与制定卫星通信地球站标准。
需要注意的是，具体的卫星通信地球站标准可能因国家、地区、频段和特定应用的不同而有所差异。
因此，在实际应用中，还需要遵守所在地区或国家的相关法规和规定，并与相关的卫星通信运营商或供应商进行合作和遵守他们的要求。
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卫星通信地球站
科技名词定义
中文名称：卫星通信地球站
英文名称：satellite communication earth station;earth station of satellite communications
其他名称：卫星通信地面站
定义1：设置在地球表面，对通信卫星发射信号的设备。
应用学科：航空科技（一级学科）；航空电子与机载计算机系统（二级学科）
定义2：在地球的陆上、水上、空中设置的能通过通信卫星传输信息的微波站。
应用学科：通信科技（一级学科）；卫星通信（二级学科）
以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布
求助编辑百科名片
卫星通信地球站，satellite communications earth station，卫星通信系统中设置在地球上（包括大气层中）的通信终端站。
用户通过卫星通信地球站接入卫星通信线，进行相互间的通信。
主要业务为电话、电报、传真、电传、电视和数据传输。
20世纪60年代中期，为使卫星通信进入实用阶段，主要使用地球同步轨道通信卫星。
卫星通信使用微波频段。
由于卫星距地球3万多千米，电波路径损失很大，地球站需要采用大口径天线、大功率发射机和高灵敏度低噪声的接收系统。
目录
类型
卫星通信地球站
卫星通信地球站按使用方式分为固定站、可搬运站和移动站(船载、车载、飞机载)；按通信性能分为标准站和非标准站。
在标准站中又分为A、B、C、D 4种类型。
A、B、D3种站的天线口径分别为29～32米、11米和4.5～5米，用于6吉赫(上行)和4吉赫(下行)通信频段的系统；C型站天线口径为16～20米，用于14吉赫(上行)和11吉赫（下行）通信频段的系统。
典型的卫星通信地球站的基本组成包括：天线系统、高功率发射系统、低噪声接收系统、信道终端系统、电源系统、监控系统。
为实现用户间通信，还需有地面接口系统、信息传输系统和信息交换中心。
随着对卫星通信需求的日益增长和通信卫星技术的迅速发展，卫星通信地球站的种类日益增多，数量巨大。
近年来世界各国竞相发展便于移动、便于安装的小型卫星通信地球站，发展了一种非常小口径通信终端(VSAT)地球站，具有广阔的应用前景。
工作过程
卫星通信地球站的工作过程与微波接力通信终端站类似。
发信时,每站的用户信号(电话、电报、图像、数据等)经基带处理、调制、上变频、功率放大,变换成适于卫星信道传输的形式，由天线对准卫星发送，卫星则将
卫星通信地球站
收到的信号经转发器变频、放大及其他处理后发回地面。
各地球站天线接收到卫星转来的全部信号，经过与发射相应的反变换和处理，从中选出属于本站的信号分送给有关用户。
为克服电波远程传播的巨大损耗、时延和噪声干扰的影响并有效地利用卫星
的功率、频带等资源，以提高卫星通信系统的通信容量和质量，地球站一般须采用较先进的设备和技术措施，如：高增益、宽频带的天线，大功率的行波管或多腔速调管发信机，低噪声的参量放大器或场效应管放大器收信机，性能优良的终端机（包括回波抑制设备），有效的多址联接和分配方式以及多路复用技术等。
军用卫星通信地球站通常还采用：良好的保密机,以提高保密性；扩展频谱技术,以提高抗干扰能力；体积小、重量轻和便于架设拆运的结构，以改善机动能力和抗毁能力。
衡量地球站性能的主要指标是天线的接收增益(G)同接收系统的噪声温度(T)之比值，称为地球站的接收品质因数。
G/T值愈高,则地球站接收微弱信号的能力愈强，需占用卫星的功率愈小，但站的设备将愈庞大复杂。
战略通信地球站都是大、中型固定站,其天线口径为10～30米。
战术通信地球站,大都是车载式、舰载式、机载式以及背负式等小型移动站，G/T值不可能太高，因而要求卫星有较大的功率。
20世纪60年代，美、苏等国就建成了军用卫星通信系统，作为其战略和战术通信网的重要组成部分。
中国于20世纪70年代初开始发展卫星通信；80年代初，中国人民解放军已建成了若干卫星通信地球站。
随着电子技术与空间技术的进步，军用卫星通信地球站正向数字化、自动化、小型化和使用更高频段的方向发展。