卫星通信的基础知识
卫星通信基础知识ppt课件
静止卫星发生星 蚀和日凌中断的原理
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
影响静止卫星通信的因素
圆形倾斜轨道同步卫星视在位置的日漂移
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地球卫星的轨道
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卫星通信的特点
1、通信范围大，三颗同步卫星即可覆盖全球（除两极外）。只要 在卫星发射的电波所覆盖的范围内，从任何两点之间都可进行通 信。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
卫星通信的基本原理
什么是卫星通信? 卫星通信，简单地说，就是地球上（包括地面、水面 和低层大气中）无线电通信站之间利用人造卫星作中 继站而进行的通信，它覆盖面积大、不受地理条件的 限制、通信频带宽、容量大、机动灵活，因而在国际 和国内通信领域中，成为不可缺少的通信手段。
卫星通信系统的分类
按业务分
固定业务卫星通信系统 移动业务卫星通信系统 广播业务卫星通信系统 科学实验卫星通信系统
按多址方式分
频分多址卫星通信系统 时分多址卫星通信系统 空分多址卫星通信系统 码分多址卫星通信系统
混合多址卫星通信系统
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卫星通信基础知识.doc
卫星通信基础知识第一节电磁波常识一、电磁波振动的电场和磁场在空间的传播叫做电磁波。
由收音机收到的无线电广播信号，由电视机收到的高频电视信号, 医院里物理治疗用的红外线，消毒和杀菌用的紫外线，透视照相用的X射线，以及各种可见光，都属于电磁波。
二、电磁波的频率、波长人们用频率、波长和波速来描述电磁波的性质。
频率是指在单位时间内电场强度矢量E （或磁场强度矢量H）进行完全振动的次数，通常用f表示。
波长是指在波的传播方向上相邻两个振动完全相同点之间的距离，通常用入表示。
波速是指电磁波在单位时间内传播的距离，通常用v表示。
频率f,波长入，和波速v 之间满足如下关系：v=Xf如果一电磁波在一秒内振动一次，该电磁波的频率就是1Hz , 在国际单位制中，波速的单位是m/s（米/秒），波长的单位是m（米）, 频率的单位是Hz.对于无线电信号，它属于电磁波，它的传播速度为光速，即每秒约前进30万公里。
例如：对于一个频率为98MHz的调频广播节目，其波长为300,000,000 米除98,000,000Hz,等于3.06 米。
不同的频率的（或不同波长）电磁波具有不同的性质用途。
人们按照其频率或波长的不同把电磁波分为不同的种类，频率在300GHz（lGHz=109Hz）以下的波称为无线电波，主要用于广播，电视或其他通讯。
频率在3 X1011HZ-4X 1014Hz之间的波称为红外线, 它的显著特点是给人以“热”的感觉，常用于医学上的物理治疗或红外线加热，探测等，频率在3.84X 1014HZ-7.69X 1014Hz之间的波为1417可见光，它能引起人们的视觉，频率在8X10Hz-3X10Hz 之间的波称为紫外线，具有较强的杀菌能力，常用于杀菌，消毒，频率在3X1017 Hz-5X 1019Hz之间的波称为X射线（或伦琴射线）它的穿透能力很强，常用于金属探测，人体透视等，在原子核物理中还有频率为1018Hz-1022Hz以上的射线，其穿透能力就更强了。
通信工程师：卫星通信题库知识点(题库版)
通信工程师：卫星通信题库知识点（题库版）1、单选GPS全球定位系统由（）颗卫星组网A.66B.48C.24正确答案：C2、单选关于天馈设备的主要技术要求，下面表述错误的是（）A.天线的增益和天线直径与工（江南博哥）作波长之比有关B.提高天线高度，方向性及降低其反射面损耗可以降低天线噪声温度C.旋转性好是便于地球站天线更好地对准卫星.正确答案：B3、单选卫星地球站通过赤道上空约36000km的通信卫星的转发进行通信，视地球站纬度高低，其一跳的单程空间距离为72000～（）km。
A、80000B、82000C、90000D、92000正确答案：A4、多选在卫星主站与基站（车）卫星链路对通完成后，卫星主站工程师可以根据基站（车）现场工程师要求将（）与指定编号的（）进行跳接，最终接入核心侧。
A.调制解调器B.卫星链路C.DDND.地面链路正确答案：B, D5、单选低轨卫星绕地球一周的时间为（）A.24小时B.2小时左右C.12小时左右正确答案：B6、单选1颗静止卫行最大通信距离为（）A.1000KmB.18000kmC.覆盖全球正确答案：B7、单选传输卫星电话时通常是采用在链路中加（）来克服回波的干扰。
A.DCMEB.回波抑制器C.扰码器D.均衡器正确答案：B8、名词解释卫星移动通信正确答案：移动用户之间或移动用户与固定用户之间利用通信卫星作为中继站而进行的通信。
该系统一般由通信卫星、关口地球站、控制中心以及移动终端组成。
9、单选天线系统的主要功能是实现（）。
A.对准卫星B.能量的转换C.发射信号D.接收信号正确答案：B10、单选为达到标准站射频能量扩散指标，必须在地球站的电路中加入能量扩散信号.能量扩散信号一般为（）A.方波B.三角波C.尖锐脉冲正确答案：B11、单选在VipersAt系统中，利用PC进行远端站comtech570调制解调器参数设置时，在vipersAtconfig设置中，Unitrole项设为（）。
卫星通信系统基础知识及设备操作使用与维护管理
卫星通信系统基础知识及设备操作使用与维护管理卫星通信系统是利用卫星作为中间传输媒介的通信方式。
卫星通信通过将信号传输到地球上的接收站，实现了全球范围内的通信。
它具有全天候、全天时、全球覆盖、无距离限制等优点，被广泛应用于军事、民用、航空、航天等领域。
1.设备操作使用：-在操作卫星通信系统设备之前，需要仔细阅读设备的使用说明书和操作手册，了解设备的工作原理、操作流程以及安全注意事项。
-进行设备操作时，需要按照操作流程的指导进行操作，遵循正确的操作步骤，避免操作错误导致设备损坏或故障。
-在设备操作过程中，应注意设备的状态和指示灯的变化，及时处理设备异常情况，避免出现故障。
2.设备使用：-卫星通信设备通常需要安装在固定的位置上，以保证信号传输的稳定性。
因此，在安装设备时，需要选择合适的位置，并按照设备说明书进行正确的安装和固定。
-设备使用过程中，需要注意设备的环境要求，如温度、湿度、电源供应等。
避免设备在恶劣的环境条件下工作，导致设备故障或损坏。
-使用设备时，应遵循设备的操作规程，合理调节设备参数，保证设备的正常运行。
3.设备维护管理：-定期检查卫星通信设备的硬件和软件状态，检测设备是否正常工作，并及时处理设备异常情况。
例如，设备的散热情况、电源供应是否正常等。
-对设备进行定期的清洁和维护，保持设备的良好状态。
同时，定期对设备进行保养，如更换电池、更新软件等。
-设备的安全保护措施也是重要的一环。
例如，设备需要定期备份数据，以防止数据丢失或损坏。
同时，设备的接入口需要设置密码保护，避免未经授权的人员操作设备。
总结起来，卫星通信系统的设备操作使用与维护管理需要关注设备的正确操作、合理使用和定期维护。
通过正确操作和及时维护，可以确保卫星通信系统的稳定运行，提高通信的可靠性和效率。
卫星通信基础知识
1.2 通信卫星的轨道
卫星运行的轨迹和趋势称为卫星运行轨 道；其轨道近似于椭圆或圆形，地心就 处在椭圆的一个焦点或圆心上，按照轨 道平面与赤道平面的夹角i（轨道倾角 ）的不同，地球卫星的轨道有赤道轨道 （i=0º）、极轨道（i=90º）、倾斜轨 道（0º<i<90º）之分。
利用静止卫星建立全球通信示意图
1.4 卫星通信的开展概况
1945年五月英国人阿瑟克拉克提出关于静止卫星的设想。1954-1964 卫星 通信试验，1957年10月4日苏联发射了第一颗人造卫星，1963年7月 发射 了第一颗地球同步卫星，他们都进行了卫星通信试验。1965年国际通信卫星 组织的IS-1（国际通信卫星）1.8.1卫星通信使用频率 1、C频段（3.4-6.65GHz） 2、Ku频段(10.95-18GHz) 3、Ka频段(18-40GHz) 4、L频段(1.12-2.6GHz) 5、其他频段(UHF,S,X,Q,V)
1.8.2 C波段与Ku波段比较
C波段
资源较丰富 易受地面干扰 天线口径较大 不受天气影响
国际通信方面我国运营15座国际通信卫星地球站，开通了约1 万3千条双向电路（占国际长途电路的26%）。中国通信播送 卫星公司等具有国际点对点业务许可的单位开通了150~200条 国际双向VSAT电路。公众通信约使用50个转发器 。
我国已有中央电视台的12套节目，中央人民播送电台和国际 台的32路声音播送节目，以及31个省、自治区、直辖市的播送 电视节目均通过通信卫星向全国传送。目前我国播送电视节目 共使用了11颗通信卫星（亚太1A、亚洲2号、亚洲3S、鑫诺1 号、亚太2R、泛美3R号、泛美8号、泛美9号、泛美3R号、泛 美10号、银河3R和热鸟3号）的32个转发器。
卫星通信基础知识讲座-PPT课件
1、基本概念
1.4单跳、双跳
1、基本概念
1.5卫星通信频段
1） C波段，4／6GHZ 设备成熟，可用带宽500MHz，大部分国际卫星通信，尤其是 商业卫星通信都使用此频段，雨衰小，1－2dB C波段工作频段选择可以有以下选择：
1、基本概念
1.5卫星通信常用频段
1） C波段，4／6GHZ 扩展C特点：
1、基本概念
1.2通信卫星的类型
按高度分：
（1）低高度卫星，h<1500km； （2）中高度卫星，8000km<h<12000km； （3）高高度卫星，h＞20000km。 范艾伦高速粒子带
1、基本概念
1.2通信卫星的类型
同步卫星
1、基本概念
1.3日凌中断与星蚀
春分和秋分前后还存在星蚀（卫星进入地球的阴影区）和日凌中断（卫星 处于太阳和地球之间，受强大的太阳噪声影响而使通信中断）现象。
2、卫星通信系统
2.2 通信地球站 2.2.2 天线
主要技度
2、卫星通信系统
2.2 通信地球站 2.2.2 天线
2、卫星通信系统
2.2 通信地球站 2.2.3 功放
•行波管功放（TWTA） 微波电子管，大功率（400W以上），线性差，寿命6~10年，便宜。 •固态功放（SSPA、SSPB）
砷化镓场效应管，中小功率，线性好，寿命10年以上，贵。
2、卫星通信系统
2.2 通信地球站 2.2.4 低噪声放大器（LNA、LNB）
•微波信号低噪声放大 •带下变频（LNB）或不带（LNA） •带10MHz参考输入或不带 主要指标： •工作频率
双 工 器 天 线
收中频
下变频
LNA
供电
卫星通信(基础理论)
卫 星 通 信 卫星基础知识
1962年7月，美国成功地发射了一个颗通信卫星（Telstar）， 试验了横跨大西洋的电视和电话传输。但是， Telstar并非 在静止轨道上运行，而是运行在椭圆轨道上，每157分钟绕 地球1周。
第一颗静止轨道卫星是在1963年2月由美国发射，它成功地 转播了1964年东京奥运会的实况，有力地显示出卫星通信的 优越性和实用价值。 经过20多年的探索和实验，到20世纪80年代，卫星通信终 于跨入了实用阶段，渐渐走近我们的生活，走向社会各个领 域。
卫星基础知识
卫 星 通 信 卫星基础知识
引言： 利用卫星进行通信的科学设想，是在1945年10月由英 国空军雷达专家阿瑟· 克拉克首先提出的，他在《无线 电世界》杂志上发表的一篇题为《地球外的中继站》的 文章中，提出了在静止轨道上放置3颗卫星来实现全球 通信的设想。 直到1957年10月4日，前苏联发射了世界上第一颗人造 地球卫星，人们才真正看到实现卫星通信的希望。
卫星通信的优势
1、广播功能
一点发送卫星接收 卫星转发多点接收
卫 星 通 信 卫星基础知识
卫星通信的优势
2、覆盖面广
三颗卫星覆盖整个地球 覆盖面内均可通信
卫 星 通 信 卫星基础知识
卫星通信的优势
3、通信与地面距离无关
通信费用与地面距离无关 通信不受地形地貌的影响
35800+35800
×
A B
卫 星 通 信 卫星基础知识
卫 星 通 信 卫星基础知识
卫星转发器
卫星转发器是通信卫星中最重要的组成部分，它能起到 卫星通信中继站的作用，其性能直接影响到卫星通信系统的工 作质量。
电源系统
通信卫星的电源要求体积小、重量轻和寿命长。常用的 电源有太阳能电池和化学能电池。平时主要使用太阳能电池 ，当卫星进入地球的阴影区（即星蚀）时，则使用化学能电 池。
卫星通讯知识点归纳总结
卫星通讯知识点归纳总结一、卫星通讯基础知识1.卫星通讯的概念卫星通讯是利用卫星作为信号中继站，进行远距离通讯的一种通讯方式。
通过卫星，可以实现全球范围内的通讯覆盖，能够跨越地面的地理障碍，适用于广域通信、广播、电视等多种通讯应用。
2.卫星通讯的原理卫星通讯是通过地面站发射信号到卫星，再由卫星转发信号到目标地点的过程。
具体而言，地面站发射的信号经过天线传输到卫星上，再由卫星的转发器转发到另一地面站或用户终端，实现通讯目的。
3.卫星通讯的组成卫星通讯系统包括地面站、卫星和用户终端三部分。
地面站通过地面设备和天线发射信号到卫星，卫星通过天线接收地面信号并转发到另一地面站或用户终端。
二、卫星通讯技术1.卫星通讯的频段卫星通讯利用的频段主要包括C波段、Ku波段和Ka波段等。
C波段通讯距离远，穿透能力强，适用于卫星广播、远程通讯等；Ku波段通讯带宽大，传输速率快，适用于高速数据传输、互联网接入等；Ka波段通讯频率高，传输速率更快，适用于高清视频传输、卫星移动通信等。
2.卫星通讯的调制技术卫星通讯采用的调制技术主要包括AM、FM、PM等模拟调制技术，以及BPSK、QPSK、8PSK等数字调制技术。
调制技术可以提高信号的抗干扰能力、增加传输速率、提高频谱利用率等。
3.卫星通讯的编码技术卫星通讯采用的编码技术主要包括差分编码、卷积编码、交织编码、纠错编码等。
编码技术可以提高信号的可靠性，减小误码率，提高通讯质量。
4.卫星通讯的多址技术卫星通讯中的多址技术包括FDMA、TDMA、CDMA等。
FDMA将频段分成不同的信道，每个信道分配给不同的用户；TDMA将时间分成不同的时隙，不同用户在不同的时隙传输；CDMA利用不同码型区分用户，提高频谱利用率。
5.卫星通讯的跟踪技术卫星通讯中的跟踪技术包括天线跟踪、频率跟踪、星上时钟跟踪等。
跟踪技术可以确保地面站和卫星之间的通讯连续性，减小信号衰减和误差。
6.卫星通讯的天线技术卫星通讯中的天线技术主要包括馈源天线、反射天线、相控阵天线等。
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2.卫星通信系统的组成
（1)卫星通信系统的组成
通常卫星通信系统是由地球站、通信卫星（前两个为主要组成，负责卫星收发)、跟踪遥测及指令系统和监控管理系统（后两个提供辅助功能，监测卫星、姿态调整等）４大部分组成的，如图所示。
(2)卫星通信线路的组成
两个地球站通过通信卫星进行通信的卫星通信线路的组成如图所示,是由发端地球站,上、下行无线传输路径和收端地球站组成的。
（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。
f可自发自收进行监测
(２)静止卫星通信的缺点
a静止卫星的发射与控制技术比较复杂(所以国内做卫星发射的很少）。
b地球的两极地区为通信盲区（轨道与赤道平行，切线方向下来无法到达两极),而且地球的高纬度地区通信效果不好。
c存在星蚀(卫星在地球和太阳之间）和日凌(地球在太阳和卫星之间)中断现象。 ——（现今可通过处理缩短这种现象)
静止卫星通信的特点
（1)静止卫星通信的优点
a通信距离远，且费用与通信距离无关(只要在卫星波束范围内两站之间的传输与距离无关)
ｂ覆盖面积大（三颗卫星即可覆盖所有地方)，可进行多址通信（一发多收）
c通信频带宽（带宽为500M），传输容量大
d信号传输质量高,通信线路稳定可靠
e建立通信电路灵活、机动性好(只要卫星覆盖到，均可建立地面站进行通信)
接收机分系统
｛ＬNB
ＬNA:只放大不变频有时需加下变频器
卫星转发器经过天线后信号会放大一些但是不够需要再加LＮB进行再次放大处理}
由于卫星转发器的发射功率较小，只有几瓦至几十瓦,而且天线的增益也不高，经20０dB左右的下行线路损耗之后，到达地球站的信号极微弱。
对接收机分系统的主要要求：
①噪声温度低,接收机分系统的噪声温度很低,ห้องสมุดไป่ตู้
(3）射频频率的稳定度
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。
3.卫星通信地球站设备
对地球站的技术要求
一般来说,对地球站应有以下几方面的要求。
1发送的信号应是宽频带、稳定、大功率的信号，能接收由卫星转发器转发来的微弱信号（可通过放大解调处理)。
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。
目标：地球站天线的轴要始终对准卫星方向
固定卫星地球站系统主要由天馈分系统(喇叭、主副面、双工器等主要完成信号收发)、伺服及接收机分系统(复杂时可划分为伺服分系统和接收机分系统,主要负责运动控制）以及传动分系统(指转台部分，主要提供可靠支撑和功能平台）组成。其中天馈分系统完成信号的收发功能,伺服及接收机分系统控制天线转动及跟踪，完成天线对准卫星的功能。传动分系统主要为以上系统提供可靠的支撑及工作平台。
卫星通信的基础知识
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卫星通信概述
1.卫星通信的基本概念与特点
定义:卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站,转发或反射无线电波,在两个或多个地球站之间进行的通信。卫星通信又是宇宙无线电通信形式之一，而宇宙通信是指以宇宙飞行体为对象的无线电通信，它有三种形式：
地球站的天线是卫星通信中最具特色的设备，是一个庞大的系统。大多数地球站采用反射面型天线。反射面型天线的特点是方向性好,增益高，便于电波的远距离传输。反射面的分类方法很多,按反射面的数量可分为双反射面天线（如动中通和固定站,波束反射到主面，在反射到副面,再进入喇叭)和单反射面天线（如静中通,喇叭在前端,卫星波束经过天线面直接进入喇叭）;按馈电方式分为正馈天线和偏馈天线；按频段可分为单频段天线和多频段天线；按反射面的形状分为平板天线和抛物面天线等。
地球站的组成
标准地球站的组成,主要由天线分系统、发射机分系统、接收机分系统、通信控制分系统、信道终端设备分系统和电源分系统6个分系统组成。
(固定站涉及到信道终端设备分系统，一般情况下产品涉及发射系统、接收系统以及天线系统）
发射机分系统
发射机分系统由上变频器（如上图,信道终端出来的是L频段,而天线系统的频段为Ku/Kａ,因此需要做变频处理,从上图的上半部分故叫做上变频器）、自动功率控制电路、发射波合成装置、激励器和大功率放大器等组成。
（1)宇宙站与地球站之间的通信;（直接通信）
（2)宇宙站之间的通信;(直接通信）
(３)通过宇宙站转发或反射而进行的地球站间的通信。（间接通信）
第三种通信方式通常称为卫星通信,当卫星为静止卫星时称为静止卫星通信。大多数通信卫星是地球同步卫星（静止卫星:轨道在一定高度时卫星与地球相对静止）。静止卫星是指卫星的运行轨道在赤道平面内。轨道离地面高度约为35800km（为简单起见,经常称3６0０0ｋm)。
天馈分系统
辐射或接收无线电波能量的装置
天线分类:
天线随着波段不同，可分长中波天线、短波天线(线天线:手机、路由器）、微波天线(面天线:公司产品）。不同频段有不同类型，前者多为线天线，后者多为面天线。面天线又有：喇叭天线、缝隙天线、透镜天线、抛物面天线。抛物面天线最为常用,它又分：前馈抛物面天线、后馈抛物面天线(双反射面天线)。后馈抛物面天线都是双反射面天线，它又有：卡塞格伦天线、格里戈里天线、环焦天线。为了提高天线增益、降低旁瓣,双反射面天线都可以采用反射面修正技术。
一般只有几十开尔文(K）。
②工作频带宽，一般要求具有50０MＨz的带宽。
③增益稳定。
低噪声放大器
在微波频段使用的低噪声放大器主要是低噪声晶体管放大器、场效应管放大器和参量放大器等。
下变频器
经低噪声放大器放大的微波信号，要送到下变频器变换成中频，再经过中频放大后送到解调器。
4.地球站的天线系统（以地球站为基础,结合公司产品)