卫星通信基础知识(二)垂直极化和水平极化
电磁波极化方式及其应用
电磁波极化方式及其应用
电磁波的三种基本极化方式是指电场方向与磁场方向相互垂直的电磁波在空间中的传播方式。
这三种基本方式分别是水平线极化、垂直线极化和圆形极化。
水平线极化是指电场方向与地面平行，磁场方向与地面垂直的电磁波。
这种极化方式在地面短波通信中非常常见。
水平线极化波的电场方向与传输方向垂直，因此它能够更好地穿过电离层，从而实现远距离传输。
垂直线极化是指电场方向与地面垂直，磁场方向与地面垂直的电磁波。
这种极化方式在卫星通信中非常常见。
垂直线极化波的电场方向与传输方向垂直，因此它能够更好地传输信号，从而实现更好的通信质量。
圆形极化是指电场方向与地面垂直，磁场方向为顺时针或逆时针方向的电磁波。
这种极化方式在移动通信和无线电通信中非常常见。
圆形极化波的电场方向与传输方向垂直，并且以一定的旋转方向传输信号，因此它能够更好地抵抗干扰和多径效应，从而提高通信质量。
总之，电磁波的三种基本极化方式在各种通信领域中都有广泛的应用。
不同的极化方式有不同的优点和适用范围，因此选择合适的极化方式对于提高通信质量非常重要。
如何调试卫星天线角度介绍
如何调试卫星天线角度介绍一、卫星转发器卫星转发器,是这样的设备，接收地面发射站发来的14GHz或6GHz 的微弱的上行电视信号，经频率变换（一次变频、二次变频）为不同的下行频率12GHz或4GHz，再由技术处置放大到必然功率向地球发射，有卫星电视接收设备接收。
每一路音视频和数据通道都是由一个卫星转发器进行接收处置然后再传输，每一个转发器所处置的信号都有一个中心频率及一个特定的带宽，目前卫星转发器主要利用L、S、C、Ku和Ka频段。
二、水平极化、垂直极化极化一般是指与电波传播方向垂直的平面内，瞬时电场矢量的方向。
在极化波中，以地平线为准，当极化方向与地面平行时，称为水平极化。
当极化方向与地面垂直时，称为垂直极化。
3、卫星天线卫星天线的作用是搜集由卫星传来的微弱信号，并尽可能去除杂讯。
大多数天线一般是抛物面状的，也有一些多核心天线是由球面和抛物面组合而成。
卫星信号通过抛物面天线的反射后集中到它的核心处。
4、馈源馈源的主要功能是将天线搜集的信号聚集送给高频头（LNB），馈源在接收系统中的作用是超级重要的。
馈源的种类锥形馈源环形馈源圆锥馈源梯状馈源六、LNB高频头高频头（Low Noise Block）即下行解频器，其功能是将由馈源传送的卫星通过放大和下变频，把Ku或C波段信号变成L波段，经同轴电缆传送给卫星接收机。
调试进程由于一般用户都没有场强仪等专用设备，因此本文将介绍的是如何利用指南针、量角器等常常利用设备寻星。
器材准备：卫星天线、高频头（馈源一体化）、卫星接收机、电视机、指南针、量角器以及连接线若干。
计算寻星所需参数对于固定式天线系统，需要按照天线所在地的经纬度及所要接收卫星的经度计算出天线的方位角和仰角，并以此角度调成天线使其对准相应的卫星。
对于极化的卫星信号，还需调整高频头的极化角，圆极化信号则不必。
以下出现的公式中：α=地面站所在地经度-卫星定点经度β=地面站所在地纬度r=6378km（地球半径）R=42218km(卫星轨道半径)r/R=0.15一、方位角的计算从接收点到卫星的视线在接收点的水平面上有一条正投影线，从接收点的正北方向开始，顺时针方向至这条正投影线的角度就是方位角。
通信工程师：卫星通信考点(题库版)
通信工程师：卫星通信考点（题库版）1、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：B2、名词解释频分多址联接正确答案：各地球站使用不同频率的（江南博哥）载波实现多址联接的通信方式。
3、单选星温控制分消极温度控制和积极温度控制，下面消极的温控方法是（）A.卫星表现采用涂层B.利用双金属簧电应力的变化来开关隔离册C.利用垫敏元件来开关加垫或制冷器.正确答案：A4、单选国际卫星组织要求的14/11GHz频段标准地球站工作仰角不小于（）°。
A.3B.5C.8D.10正确答案：D5、问答题宽带VSAT系统端站具有何种工作方式？正确答案：宽带VSAT系统端站具有S-TDMA和SCPC方式两种工作方式，平时工作于S-TDMA方式，需要传输电视会议、IP电话、大文件传输等需要较宽的带宽或实时性要求较高的业务时，系统自动将相关端站的工作方式转换为SCPC。
6、多选宽带VSAT车载站视频会议系统中，常用故障诊断方法为（）？A.声音测试B.色条测试C.网络测试D.回环测试正确答案：A, B, C, D7、单选卫星通信TDMA方式中，系统同步信号发自（）A.各地球站B.地球基准站C.卫星转发器正确答案：B8、单选CDMA卫星中继应急入网系统应用中，卫星频段资源一般由（）进行统一调度和管理。
A.卫星公司B.系统主控站端C.系统基站端D.随机正确答案：B9、单选全国公用应急宽带VSAT网在有应急业务传输时，采用（）多址方式。
A.STDMA/TDMB.TDM/SCPCC.TDM/STDMAD.FDM/STDMA正确答案：B10、单选进行调制特性测试时，一般用QPSK、FEC=3/4、S/R=8.448MB/s的调制载波，所以频谱仪设置中，RBW=30kHz，SPAN=（）。
A.5MB.10MC.20MD.50M正确答案：B11、单选宽带VSAT系统应急业务传输时采用（）方式。
极化角定义
卫星接收天线的极化角通常，对于卫星广播和卫星通信中使用的线极化方式有两种不同的定义方法：（1） 倾斜线极化( canted linear polarization)定义垂直极化矢量垂直于卫星天线波束中心的轴线，并且位于该轴线和波束中心当地的铅垂线所构成的平面之内。
定义水平极化矢量垂直于卫星天线波束中心的轴线，并且位于波束中心当地的地平面之内。
（2）赤道线极化( equatorial linear polarization)定义垂直极化矢量垂直于卫星天线波束中心的轴线，并且位于该轴线和地球地轴所构成的平面之内。
定义水平极化矢量垂直于卫星天线波束中心的轴线，并且位于地球的赤道平面之内。
通常广播卫星采用赤道线极化的定义，同时我们可以看出线极化与卫星天线波束中心的位置密切相关的。
极化角不是按360度计算的. 它是从0度按顺时针方向递增到+180度为止; 和从0度按逆时针方向递增到-180度为止. +-0度在同一个位置上, +-180度也在同一个位置上.极化角的计算公式是：P = arc tg (sin Δφ / tgθ ), 式中Δφ为接收地点经度与卫星定点经度之差，θ为接收地点的纬度值，显然当Δφ = 0时，极化角P = 0，如本地经度为128度，接收128度日本JCSA T-3卫星时，极化角为0度，除此之外均存在一定的倾角。
当计算结果为负值时，表示的是接收南偏西的卫星，此时高频头应逆时针旋转（人面对天线接收面调整）；极化角为正值时，表示接收的是南偏东的卫星，高频头应顺时针旋转，即顺转为正，逆转为负，一定不要搞混。
还可简记为：不管天线原来在什么位置，只要天线向东转，调整极化角时，高频头一定顺时针旋转，反之亦然。
国内或区域卫星一般都是线极化，线极化分为水平极化（以E‖表示）和垂直极化（以E⊥表示）。
地面接收天线极化的定义是以卫星接收点的地平面为基准，天线馈源（或极化器）矩形波导口窄边平行于地平面，则电场矢量平行于地平面，定义为水平极化；反之馈源矩形波导口窄边垂直于地平面定义为垂直极化如图3所示。
卫星通信基础知识简介
信业务
信覆盖效果差
➢ 从一颗星向另一颗星切换时 ➢ 地面设备大，成
，需要电路中继保护措施
本高，机动性差
➢ 需要多普勒移频率补偿功能 ➢ 要用星上处理技
➢ 地球站必须从一颗星跟踪到
术和大功率发射
及大口径天线
另一颗星，所以系统至少需
要两副天线和一套跟踪设备
➢ 地面设备比较大，成本高
➢ 卫星天线必须有波束定位控
和信标。
➢ 通信天线
全球波束天线
点波束天线
赋形波束天线
范晓晴
5 November 2015
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转发器
➢ 是通信卫星中直接起中继站作用的部分。
要求：以最小的附加噪声和失真，足够的工作频带和输出功率业为
各地球站有效可靠地转发无线电信号。
➢ 透明转发器
对收到的信号只进行低噪声放大、变频、功率放大，对频带内
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高频头垂直水平极化
高频头垂直水平极化高频头垂直水平极化技术在现代通信领域发挥着重要作用，尤其在无线通信、卫星通信和移动通信等领域。
高频头（High Frequency，HF）是指频率范围在300 kHz至3 GHz的电磁波。
垂直极化和水平极化是电磁波的两种基本传播方式，它们在通信系统中具有不同的应用场景和优缺点。
一、垂直极化垂直极化的电磁波在传播过程中，电场垂直于地面，具有良好的抗干扰能力。
由于垂直极化波的电场垂直于地面，因此其传播特性不受地面影响，有利于提高通信质量。
在陆地移动通信系统中，垂直极化技术得到了广泛应用。
然而，垂直极化波在穿过大气层时，会受到大气衰减和离子层散射的影响，导致信号衰减和传输距离受限。
二、水平极化水平极化的电磁波在传播过程中，电场水平于地面，具有较强的抗干扰能力。
水平极化波在穿过大气层时，受到的衰减和散射影响相对较小，有利于提高通信质量。
此外，水平极化波在空间中的传播特性与垂直极化波相似，但其抗干扰能力较强。
因此，在卫星通信、无线通信等场景中，水平极化技术得到了广泛应用。
三、高频头垂直水平极化技术的优势1.抗干扰能力：垂直极化和水平极化技术都具有较好的抗干扰能力，能够有效抵抗多径衰落、雨衰等干扰因素，提高通信质量。
2.频谱效率：垂直极化和水平极化技术在频谱利用率方面具有优势，可以充分利用有限频谱资源，提高系统容量。
3.灵活性：高频头垂直水平极化技术可以根据通信场景和需求，灵活切换极化方式，实现多模式通信。
4.兼容性：垂直极化和水平极化技术可以与其他通信技术相互兼容，实现多技术融合，提高整体通信系统的性能。
综上所述，高频头垂直水平极化技术在现代通信领域具有重要应用价值。
随着通信技术的不断发展，垂直极化和水平极化技术将继续发挥其优势，为人类社会提供更加高效、稳定的通信服务。
在未来的通信领域，垂直极化和水平极化技术的进一步研究和应用将具有重要意义。
卫星通信的基础知识
卫星通信的基础知识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，在两个或多个地球东站之间展开的通信。
卫星通信又就是宇宙无线电通信形式之一，而宇宙（1）宇宙站与地球站之间的通信；（直接通信）（2（3）通过宇宙站留言或散射而展开的地球站间的通信。
（间接通信）第三种通信方式通常称作卫星通信，当卫星为恒定卫星时称作恒定卫星通信。
大多数通信卫星就是地球同步卫星（恒定卫星：轨道在一定高度时卫星与地球相对恒定）。
恒定卫星就是指卫星的运转轨道在赤道平面内。
轨道距地面高度约为35800km（为直观确保安全，经常表示36000km）。
静止卫星通信的特点（1a通信距离远，且费用与通信距离毫无关系（只要在卫星波束范围内两站之间的传输与距离毫无关系）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500md信号传输质量低，通信线路平衡可信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）f可自发自收进行监测（2a恒定卫星的升空与控制技术比较复杂（所以国内搞卫星升空的很少）。
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c存有星蚀（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——（现今可通过处理缩短这种现象）d存有很大的信号传输时延（升空和拒绝接受时间）和脉冲阻碍。
2.卫星通信系统的共同组成（1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。
两个地球东站通过通信卫星展开通信的卫星通信线路的共同组成如图所示，就是由发端地球站，上、下行无线传输路径和收端地球站组成的。
3.卫星通信地球东站设备一般来说，对地球站应有以下几方面的要求。
①传送的信号应当就是宽频拎、平衡、大功率的信号，能够发送由卫星留言器转发来的微弱信号（可通过放大解调处理）。
信号极化方式
无线信号极化方式整理日期：10/9/2014 9:25:01 PM极化的定义通常，在三维直角坐标系中，沿Z轴正方向的行波的电场同时具有x分量和y分量，两个分量之间存在相位差，电场的瞬时总矢量场表示为E1为沿x方向的线极化波幅度；E2为沿y方向的线极化波幅度；δ为Ey滞后于Ex的时间减去相位角。
简单点说，天线的极化，就是指天线辐射时形成的电场强度方向。
极化方式的分类极化方式分为三大类：线极化、椭圆极化、圆极化。
其中，线极化又分为水平极化和垂直极化，椭圆极化又可分为左旋椭圆极化和右旋椭圆极化，圆极化又可分为左旋圆极化与右旋圆极化。
水平极化（H）：例如，卫星向地面发射信号时，其无线电波的振动方向是水平方向。
就类似于我们拿一条绳子左右抖动，产生的波是左右波动。
垂直极化（V）：例如，卫星向地面发射信号时，其无线电波的振动方向是垂直方向。
就类似于我们拿一条绳子上下抖动，产生的波是上下波动。
极化方式的判断方法在确定的z点处电场矢量作为时间的函数而旋转，其矢尖所描出的椭圆称为极化椭圆。
该椭圆的轴比（AR）表征了极化方式，判断方式如下。
天线的极化方式直接影响到收发天线的匹配和接收效率，因此在构建无线通信系统时，必须清楚所使用天线的极化方式。
当接收端的天线极化方式与天线一致时，可获得较大的信号，主要用于抗干扰。
如垂直极化卫星接收天线，同时指向水平极化、和垂直极化两个卫星时，可顺利接收垂直极化的信号，而抑制水平极化信号。
附注：常见卫星信号传播参数定义下行频率：指卫星向地面发射信号所使用的频率，不同的转发器所使用的下行频率不同，在使用卫星接收机时所设置的参数也就不同，如果设置不正确，将不能接收相应的节目内容。
例如：我国鑫诺一号卫星用于数据广播的下行频之一为12,620MHz。
而中央电视台所使用转发器的下行频率为12,380MHZ。
一颗卫星上有多个转发器，所以会有多个下行频率。
本振频率：卫星广播电视接收系统的室外单元是由接收天线、馈源、高频头和传输馈线组成。
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卫星通信基础知识（二）垂直极化和水平极化
什么是垂直极化?什么又是水平极化呢?
电波在空间传播时，其电场矢量的瞬时取向称为极化。
如果电波传播时电场矢量的空间描出轨迹为一直线，它始终在一个平面内传播，则称为线极化波。
线极化波又有水平极化波和垂直极化波之分。
当电场强度方向垂直于地面时，此电波就称为垂直极化波；当电场强度方向平行于地面时，此电波就称为水平极化波。
电波的极化特性取决于发射天馈系统的极化特性。
接收天线必须与发射天线具有相同的极化和旋向特性，以实现极化匹配，从而接收全部能量。
若部分匹配，则只能接收部分能量。