卫星通信设备讲解
卫星通信系统基础知识及设备操作使用与维护管理
卫星天线的俯仰角： 俯仰角如下图所示，指的是卫星天线相对于地平线需要抬 起的一个偏离角度。对应同一颗卫星，卫星地面站的纬度不同 ，对应的俯仰角也不同。
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卫星通信系统基础知识及设备操作使 用与维护管理
一、卫星通信基本原理
卫星天线的极化： 卫星信号的极化方式有两类：一种是线极化，一种是圆极 化。其中在线极化方式下又分为水平极化和垂直极化；在圆极 化方式下又分左旋圆极化和右旋圆极化。 卫星通信中常用的垂直极化（V）和水平线极化（H）的 接收方式。
40W功放，动中通（小型信息处理车）使用的是80W功放。
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卫星通信系统基础知识及设备操作使 用与维护管理
二、卫星通信设备
功放和LNB
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卫星通信系统基础知识及设备操作使 用与维护管理
二、卫星通信设备
5、连接线缆、接头 同轴线缆、软波导。
4、频谱仪 频谱仪， CETC41 AV5264。频谱仪是一个辅助工具，用
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卫星通信系统基础知识及设备操作使 用与维护管理
二、卫星通信设备
卫星通信设备： 1、卫星天线：分静中通和动中通两种，静中通分手动对星 和自动对星两种。天线口径有4.5米、1.8米、0.9米三种。 • 固定地面站天线为4.5米静中通手动天线。 • 中型信息处理车为1.8米静中通自动天线。 • 小型信息处理车A为0.9米动中通自动天线。
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
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
地球卫星的轨道
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
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
穿透率高卫星通信终端设备
三防处理
对电路板进行防潮、防尘、防 盐雾处理，提高设备在恶劣环
境下的可靠性。
冗余设计
对关键电路和元器件进行冗余 设计，提高设备故障容错能力
。
04
软件系统开发与实现
软件功能需求分析及模块划分
卫星通信终端设备功能需求
包括数据传输、信号处理、信道编码与解码、调制解调等核 心功能。
模块划分
将软件系统划分为信号处理模块、通信协议模块、设备驱动 模块、用户界面模块等，确保各模块间低耦合、高内聚。
在海洋渔业、远洋运输等领域 ，穿透率高卫星通信终端设备 能够提供稳定可靠的通信服务 ，满足海上作业人员的日常通 信和紧急救援需求。
在偏远山区、沙漠、草原等地 区，地面通信网络覆盖难度较 大，穿透率高卫星通信终端设 备能够弥补这一不足，为当地 居民提供基本的通信服务。
市场竞争态势分析
国内外厂商竞争
穿透率高卫星通信终端设备市场存在众多国内外厂商，各 厂商在技术研发、产品性能、市场份额等方面展开激烈竞 争。
影响因素
穿透率受到多种因素的影响，包 括电磁波的频率、传播路径上的 障碍物类型、障碍物的厚度和密 度等。
信号传输原理与机制
信号传输原理
卫星通信终端设备通过天线接收来自 卫星的信号，经过信号处理后解码出 原始信息。同时，设备也将信息编码 后通过天线发送给卫星。
信号传输机制
卫星通信采用无线传输方式，信号在 自由空间中传播。在传播过程中，信 号会受到衰减、干扰和多径效应等多 种因素的影响。
应急救援领域对卫星通信终端设备的 便携性和快速部署能力提出了更高要 求，以满足紧急情况下的通信需求。
未来，随着卫星通信技术的不断创新 和应用领域的拓展，穿透率高卫星通 信终端设备将面临更广阔的市场前景 和发展机遇。
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。
现代通信技术3(卫星通信)课件ppt
卫星轨道类型及特点
地球同步轨道（GEO）
低地球轨道（LEO）
卫星运行周期与地球自转周期相同， 相对地面位置固定，适合大范围覆盖 和连续通信。
卫星运行轨道离地面较近，通信时延 小，但覆盖区域有限，需要多个卫星 组成星座才能实现全球覆盖。
中地球轨道（MEO）
卫星运行周期较地球自转周期长，但 较低轨道高，可实现全球覆盖和较好 的通信性能。
包括卫星轨道、频段、调制方式等基本概 念和原理。
详细介绍了卫星、地球站、控制系统等组 成部分及其功能。
卫星通信链路分析
卫星通信网络与协议
对上行链路、下行链路以及整个通信链路 的性能进行了深入的分析。
讲解了卫星通信网络的拓扑结构、协议体系 以及关键技术。
新型卫星通信技术发展趋势预测
高通量卫星通信技术
解密算法原理
加密算法实现
解密算法实现
解释与加密算法相对应 的解密算法原理。
详细阐述加密算法的实 现过程，包括密钥生成、
加密解密流程等。
详细阐述解密算法的实 现过程，包括密钥管理、
解密流程等。
可靠性保障策略制定和实施过程
制定可靠性保障策略
根据卫星通信网络的特点和需求，制定相应 的可靠性保障策略。
实施可靠性保障措施
行业应用前景拓展思考
海上通信领域
卫星通信技术可实现海上船舶与陆地之间 的实时通信，提高海上运输的安全性和效
率。
A 航空航天领域
卫星通信技术在航空航天领域具有 广泛的应用前景，如飞机导航、无
人机遥控等。
B
C
D
偏远地区通信覆盖
卫星通信技术可解决偏远地区的通信覆盖 问题，为当地居民提供基本的通信服务。
应急通信领域
卫星通信设备讲解
家庭卫星通信： 通过卫星通信设 备，家庭用户可 以与全球范围内 的亲友进行语音、 视频通话，享受 稳定的通信服务。
海上运输与渔业： 卫星通信设备在 海上运输和渔业 中发挥着重要作 用，保障海上作 业的安全和效率。
航空领域：卫星 通信设备广泛应 用于航空领域， 为飞行员和空管 人员提供稳定的 通信服务，确保 飞行安全。
03
卫星通信设备组成
卫星通信地面设备
地面站：用于接收和发送卫星信 号的设施，包括天线、接收机、 发射机等
地面网络控制中心：用于控制和 管理地面站和地面中继站的设施， 包括信令处理、路由控制等
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
地面中继站：用于将卫星信号转 发到其他地面站或卫星的设施
地面终端设备：用于提供与用户 设备的接口，包括调制解调器、 编解码器等
等优点
04
卫星通信设备分类
按用途分类
固定卫星通信设备 移动卫星通信设备 广播卫星通信设备 军用卫星通信设备
按工作频段分类
L频段卫星通信设备
C频段卫星通信设备
S频段卫星通信设备 X频段卫星通信设备
按调制方式分类
调频式卫星通信设备 调相式卫星通信设备 调幅式卫星通信设备 调幅调相混合式卫星通信设备
解调方式：将频带 信号解调为基带信 号的过程，常用的 解调方式有相干解 调、非相干解调等
误码率与频谱利用率
误码率：衡量数据传输可靠性的关键指标，表示在传输过程中出现错误的比特数占总比特数的 比例。
频谱利用率：衡量卫星通信设备频谱资源利用效率的指标，表示单位频谱内传输的比特数。
误码率与频谱利用率的平衡：在卫星通信设备性能指标中，误码率与频谱利用率存在一定的矛 盾关系，需要在两者之间进行权衡和折衷。
卫星通信设备讲座培训简报内容
卫星通信设备讲座培训简报内容一、简介卫星通信设备是现代通信技术中的重要组成部分，其应用范围广泛，包括军事、民用、科研等领域。
为了提高从业人员的专业水平和技能，本次举办了卫星通信设备讲座培训。
二、讲座内容1. 卫星通信原理：讲解卫星通信的基本原理和工作方式，包括地面站与卫星之间的通信过程、频段选择等。
2. 卫星通信技术：介绍卫星通信中常用的技术，包括调制解调、码型选择等。
3. 卫星通信设备：详细介绍卫星通信设备的种类和功能，包括天线、发射机、接收机等。
4. 卫星网络：讲解卫星网络的构成和运行原理，以及应用场景和优势。
5. 卫星应用案例：分享实际案例，如军事领域中的战场指挥系统、航空航天领域中的飞行控制系统等。
三、讲师介绍本次讲座邀请了多位具有丰富经验和专业知识的专家授课。
其中，张教授是卫星通信领域的知名专家，曾参与多个卫星通信项目的设计和研发工作；李工程师是一名资深的卫星通信设备维护人员，拥有多年实践经验。
四、参与人员本次讲座培训主要面向从事卫星通信相关工作的技术人员和管理人员。
参加人员来自军队、航空航天、电信运营商等领域，共计50余人。
五、培训效果通过本次讲座培训，参与人员对卫星通信设备的原理、技术和应用有了更深入的了解。
同时，通过实际案例分享和交流互动，参与人员也获得了宝贵的经验和启示。
此外，本次培训还为参与人员提供了一个交流学习的平台，促进了行业内从业人员之间的合作和交流。
六、总结卫星通信设备是现代通信技术中不可或缺的一部分，其应用前景广阔。
通过本次讲座培训，从业人员对卫星通信设备有了更全面深入的认识和理解，将为其今后在工作中提供更加有力的支持和帮助。
同时，本次培训也为行业内从业人员之间的交流和合作提供了一个重要平台。
卫星通信设备基础知识---天线篇
卫星通信设备基础知识---天线篇天线：将交变的电路电能与空间的电磁波能进行能量形式转变，可以按所需的工作频率、极化和方向发射或接收信号，可以将发射或接收功率等效地进行放大。
天线和跟踪系统一起对来自卫星的信号进行捕获和跟踪。
从馈源输出的接收信号通过低噪声放大后送地面通信设备进行解调处理。
功分器送出一路信号至跟踪接收机，跟踪接收机接收卫星信号，输出一个比例于射频信号电平强弱的直流电压，天线控制单元ACU根据接收机送来的直流信号控制方位俯仰电动机控制器，直到直流信号为最大值，以达到地面站稳定接收卫星信号的目的。
馈源：是在抛物面天线的焦点处设置一个收集卫星信号的喇叭，称为馈源，又称波纹喇叭。
主要功能有俩个：一是将天线接收的电磁波信号收集起来，变换成信号电压，供给高频头。
二是对接收的电磁波进行极化。
低噪音放大器LNB：LNB亦称降频器，是将馈源送来的卫星信号进行降频和信号放大然后传送至卫星接收机。
一般可分为C波段频率LNB(3.7GHz-4.2GHz、18-21V)和Ku波段频率LNB(10.7GHz-12.75GHz、12-14V)。
LNB的工作流程就是先将卫星高频讯号放大至数十万倍后再利用本地振荡电路将高频讯号转换至中频950MHz-2050MHz，以利于同轴电缆的传输及卫星接收机的解调和工作。
在高频头部位上都会有频率范围标识。
波导充气机：间隔一定周期对馈源波导系统充入干燥的空气，以保障波导馈源干燥、洁净。
波导：由引导电磁波的一组物质边界或构件制成的传输线。
注：最普通的波导形式是一根金属管子。
其他形式有（电）介质棒或由导电材料和介质材料组成的混合构件。
是一种用来约束或引导电磁波的结构。
通常，波导专指各种形状的空心金属波导管和表面波波导，前者将被传输的电磁波完全限制在金属管内，又称封闭波导；后者将引导的电磁波约束在波导结构的周围，又称开波导。
当无线电波频率提高到3000兆赫至300吉赫的厘米波波段和毫米波波段时，同轴线的使用受到限制而采用金属波导管或其他导波装置。
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1 微波天线
1、3抛物面天线原理
F为焦点，从F发出的射线，到达抛物面上任一点，理想情况下，反射线均 与Z-Z’轴平行，从而构成沿Z-Z’轴向的定向辐射。
1 微波天线
1、4双功器（收发开关）
作用：收发共用一部天线 基本组成：
发射机：发射时是带有宽带噪声的。 发射滤波器：就是一个高通滤波器；作用是要阻掉携带的其它噪声，否则 的话会带出给接收端。 接收滤波器：就是一个低通滤波器，就是要有足够大的衰减，因为发射假 如是-20dB，上星下来后到收可能是-120dB，这样不加接收滤波器远远就把 LNB（或LNA）搞饱和了。 收、发信号之间的分隔；收、发极化波的正交性；收、发频段滤波器。
便携式卫通天线，为了进一步简化对运载工具的要求，更方便地携带外 出。人们设计了便携式卫通天线系统功能与上述2-3项完全相同，不同地是 装在框架结构以内，或一体式包装箱内。如下图所示
3 应急通信天线
3、7背负式/箱式卫通天线
背负式/箱式卫通天线（简易型），该型卫星通信天线更加轻便，把卫 星通信设备可拆卸分瓣天线分别放置于不同的背包/箱内，便于携带和运载， 到达事发现场，只需小于30分钟的时间便可以架设开通。该型天线没有自动 跟踪及伺服装置，其使用前需对用户进行培训。如下图所示
2 卫星通信天线的波束覆盖
采用不同射频产生点波束所需天线口径
2 卫星通信天线的波束覆盖
多波束覆盖
2 卫星通信天线的波束覆盖
2、4赋形波束覆盖
所谓赋形波束覆盖，是指卫星天线系统通过波束形成网络产生与地面通信 区域形状相匹配的天线波束，即该波束在地球表面上的“足印”恰好重合覆 盖在一定表面形状的通信区域上。
卫星通信设备讲解
北京蓝卫通科技有限公司 二○一二年
1 微波天线
1、1喇叭天线
可参照声学喇叭理解其工作原理
结构：横截面可为圆形或矩形，有的内部为波纹结构。从波导到开 口面横截面尺寸逐渐变大。口面越大，方向性越强。
1 微波天线
1、2抛物面天线
抛物面天线是指带有旋转抛物面作为反射面的微波天线。反 射面由金属板或金属网制成。初级辐射器放在抛物面的焦点上。 由此辐射的射线到达抛物面后经反射形成平行射线，即定向辐 射。
3 应急通信天线
3、5可拆卸“静中通”车载卫星通信天线
可拆卸“静中通”车载卫星通信天线，即便安装在不同车辆的、可以方 便拆卸的卫星通天线。可以根据执行任务的公路等级不同，换不同的车型。 像“静中通”车载卫通天线一样，可以快速地开赴现场，投入工作。如下图 所示：
3 应急通信天线
3、6便携式卫通天线
1 微波天线
多波束天线的构成
1 微波天线
利用多馈源构成的多波束天线
1 微波天线
1、9相控阵天线
这种天线是通过控制阵列天线辐射单元的馈电相位来实现波束在一定空域 内扫描，或形成多波束，或实现赋形覆盖，或自适应调零抗干扰。
1 微波天线
由多个辐射器（阵元）组成的天线阵，其总的方向图是由所有阵元的方向 图叠加而得。利用可变移相器改变各阵元间输入信号的相位，可改变天线方 向图的主瓣指向.
3 应急通信天线
3、4“静中通”车载卫星通信天线
“静中通”车载卫星通信天线，即装载于汽车车顶上，用于赶到事发现 场之后，能够自动地、快速地张开天线，构成卫星通信链路，及时地将现场 情况报告给指挥部。对于多个突发事件的现场，尽管比上述“动中通”卫星 通信系统需要数分钟的沟通链路的时间，但仍是一个快速构建的卫通系统。 如下图所示：
4 天线性能与主要指标
RaySat天线装车效果图
Comban天线装车效果图
5 卫星收、发信设备
5、1高频头（LNB）
5 卫星收、发信设备
5 卫星收、发信设备
5、2功放（BUC）
Norsat系列
Codan系列
5 卫星收、发信设备
NJRC系列
Codan系列
5 卫星收、发信设备
AnaCom系列
1 微波天线
双功器照片
1 微波天线
1、5偏馈天线
偏馈天线示意图
1 微波天线
原理图
1 微波天线
1、6卡塞格伦天线
由主、副反射面和馈源喇叭构成，通过二次反射辐射或接收电磁波
1 微波天线
原理图
1 微波天线
1、7二次反射偏馈天线
1 微波天线
1、8多波束天线
利用同一主反射面同时产生多个不同指向波束的天线。一般是将一组馈源 初级辐射器放置在抛物面的焦点处，其中一个馈源精确地位于焦点上，其余 则是偏焦的，由此而得到不同指向的多波束。
6 卫星通信设备
点-点Modem设备 窄带VSAT设备 宽带VSAT设备 网状网设备 DVB-RCS设备
6 卫星通信设备
2 卫星通信天线的波束覆盖
赋形波束覆盖（亚洲四号，Ku波束）
2 卫星通信天线的波束覆盖
赋形波束的实现
3 应急通信天线
3、1概述
对于常规固定通信系统而言，所谓应急通信，主要区别就在于天线有 “机动性”。
3、2天线分类
3 应急通信天线
3、3“动中通”车载卫星通信天线
“动中通”车载卫星通信天线，即天线的反射面装载于汽车顶部、场，一边通过卫星与指挥部保持实时的联系。到了现场，尤其是多个突 发事件的现场，更显示出了它的灵活多变的性能。如下图所示：
4 天线性能与主要指标
4、1概述
主要技术指标有如天线增益、G/T值、第一旁瓣电平、交叉极化电平以 及捕获时间和重新捕获时间等。对于不同类型的天线，其要求也不同。
4、2‘“动中通”车载卫通天线的形式-D型
D型天线，具有低剖面、易安装等特点，如Comban Tracstar公司和 RaySat公司的产品。这种天线实质是单块发射板以及数块接收板组成的阵列 天线,如下图所示：
1 微波天线
结构举例:平面型,微带贴片
2 卫星通信天线的波束覆盖
2、1波束覆盖
2 卫星通信天线的波束覆盖
2、2全球覆盖
理论上为地球表面积的1/3。 全球覆盖：INMARSAT
2 卫星通信天线的波束覆盖
2、3点波束技术
原理-在上行链路中，若在卫星上采用能产生一个或多个指向上行发射地球 站所在区域的“针状”窄波束的接收天线，其增益在大为提高，对于相同的 LNA性能，可获得高的[G/T]值；用于下行发射天线，对于相同的功放，可提 高[EIRP]。