卫星通信基础知识.ppt

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。 卫星通信示意图 卫星通信系统的分类 卫星通信系统的分类 卫星通信系统的分类 卫星通信发展概况 1945年，英国的阿瑟.克拉克在《无线电杂志》上发表了《地球外的中继站》一文，最先对利用静止卫星进行通信提出了科学的设想。 卫星通信的发展过程，大致经历了两个阶段： 1、卫星通信的实验阶段(1954～1964):A:无源卫星通信实验。 B:有源卫星通信实验。i:低轨道迟延式实验通信卫星。Ii：中、高度轨道实验通信卫星。Iii同步轨道实验通信卫星。 2：卫星通信的实用与提高阶段(1965~). 卫星通信的基本原理 静止卫星：如果卫星的轨道是圆 形且在赤道轨道上，卫星离地面 约35860km时，其飞行的方向与 地球自转的方向相同，则从地面 上任何一点看去，卫星都是“静止” 不动的，这种对地静止的同步卫星 简称为静止卫星。 利用静止卫星作为中继站的通信 系统，称为静止卫星通信系统。 地球卫星的轨道 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。 　 2、不易受陆地灾害的影响（可靠性高）。 　 3、只要设置地球站，电路即可开通（开通电路迅速）。 　 4、同时可在多处接收，能经济地实现广播、多址通信（多址特点）。 　 5、电路设置非常灵活，可随时分散过于集中的话务量。 　 6、同一信道可用于不同方向或不同区间（多址联接）。 卫星通信频段和频率再用 适用于宇宙通信的频段为1GHZ ~ 10GHZ，这频段一般称为无线电窗口。 根据无线电规则分配的频率，目前大多数卫星固定业务使用6/4GHZ频段（C频段）。同时，因采用了相应的降雨补偿措施，14/12GHZ频段(Ku频段)也开始使用。目前，一些国家和国际组织也在加紧Ka频段（30/20GHZ）的开发与利用。 卫星通信频段 卫星通信频段 C频段 ：上行频率：5925- 6425MHZ 下行频率：3700 - 4200MHZ 带 宽：500M Ku频段：上行频率：14.0 - 14.5GHZ 下行频率：10.95 - 11.20GHZ 11.45 - 11.70GHZ 带 宽：500M 影响静止卫星通信的因素 摄动：在地球卫星轨道上运行的卫星除了受到地球的引力，还受到其他一些次要因素的影响，使卫星实际的运行轨道逐渐偏离确定的理想运行轨道，这就是所谓的摄动。 其他原因：如地球引力的不均匀，地球大气层的阻力和太阳辐射压力等。 影响静止卫星通信的因素 星蚀：在每年的春分和秋分前后 各23天中，静止卫星和地心的连 线在地球表面的交点(称为星下点) 进入当地的午夜时间前后，太阳、 地球和卫星处在一条直线上，此时 卫星进入地球的阴影区，即地球挡 住了照射到太阳上的阳光，发生了 卫星的日蚀，这就是星蚀。 静止卫星发生星 蚀和日凌中断的原理 影响静止卫星通信的因素 日凌中断：每年春分和秋分前后， 在静止卫星星下点进入当地中午 前后的一段时间里，卫星处于太 阳与地球之间。地球站天线在对 准卫星的同时也会对准太阳，这 时强大的太阳噪声使通信无法进 行，这种现象通常称为日凌中断。 静止卫星发生星 蚀和日凌中断的原理 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 影响静止卫星通信的因素 轨道平面的倾斜效应和位置控制 当静止卫星因某种原因发生相对于赤道平面向上或向下一个固定的偏离值时，必然形成卫星轨道的倾角