微波与卫星通信演示版.ppt

（2）三轴稳定法 三轴稳定法是指卫星的姿态是由稳定穿过卫星重心的三个轴来保证的。这三个轴分别在卫星轨道的切线、法线和轨道平面的垂线等三个方向上，分别对应叫做滚动轴、俯仰轴和偏航轴，如图1-18所示。 三轴可以采用喷气、惯性飞轮或电机等来直接分别控制每个轴保持稳定。 图1-18 三轴稳定法示意图 4.静止卫星的观察参数 在地球站的调测、开通和使用过程中，都要知道地球站天线工作时的方位角Φa和仰角Φe。此外，为了计算自由空间的传播损耗，还必须知道地球站与卫星之间的距离——站星距。 图1-19示出了静止卫星S与地球站A的几何关系。 图1-19 静止卫星观察参数图解 【例1-1】“亚太一号”卫星的星下点s′的经度为φ2=138.00E(东经)，北京地球站的参数为 φ1=116.45E,θ1=39.92°，求北京地球站的仰角、方位角和站星距。 解 由已知条件得知：θ1=39.92°，经度差φ=φ2－φ1=138.00－116.45=21.55° 代入公式得仰角 5.卫星通信系统的分类 （1）按卫星的覆盖范围分，有国际卫星通信系统、国内卫星通信系统和区域卫星通信系统。 （2）按用户的性质分，有公用卫星通信系统、专用卫星通信系统和军用卫星通信系统。 （3）按卫星的制式分，有静止卫星通信系统和非静止卫星通信系统（卫星绕地球运转一周不等于24小时）。 1.3.4 通信卫星的组成及其工作原理 图1-20示出了通信卫星各系统的组成方框图。由通信分系统、控制分系统、遥测与指令分系统、电源分系统和温控分系统5个部分组成。 1.通信分系统的转发器 通信分系统分为转发器和卫星天线两大部分。 图1-20 通信卫星的组成 （1）单变频转发器 单变频转发器是目前用得较多的转发器，如图1-21（a）所示。 （2）双变频转发器 双变频转发器如图1-21（b）所示。 （3）处理转发器 处理转发器除了转发信号外，主要还具有处理信号的功能。它的组成方框图如图1-21（c）所示。 图1-21 卫星转发器组成的方框图 卫星上的信号处理大体包括三种类型：一种是对数字信号进行判决和再生，使噪声不积累；另一种是在多个卫星天线波束之间进行信号交换与处理；第三种是对信号进行更复杂的变换、交换和处理。 2.控制分系统 控制分系统由各种可控的调整装置，如各种喷气推进器、各种驱动装置和各种转换开关等组成。 3.遥测指令分系统 地球上的控制站经常不断地需要了解卫星内部设备的工作情况，有时要通过遥测指令信号控制卫星上设备产生一定的动作。 （1）遥测部分 遥测部分用来了解卫星上各种设备的情况，例如表示某些部件的电流、电压和温度等信号，传感器的信息，指令证实信号以及反映控制用气体压力的信号等。 （2）遥控指令部分 对卫星进行位置和姿态控制的各喷射推进器的点火与否，行波管高压电源的开、关，己发生故障的部件与备用部件的转换以及其他需要由地面对卫星某些设备的控制等，上述这些动作都要由遥控指令部分来进行。 4.电源分系统 卫星上的电源除要求体积小、重量轻、效率高和可靠性之外，还要求电源能在长时间内保持足够的输出。 （1）太阳能电池 太阳能电池由光电器件组成，其中最常用的是硅太阳能电池。 （2）化学电池 为了使通信卫星在星蚀期间也能工作，一般常用可以充、放电的化学电池作为二次电池与太阳能电池并用。 5.温控分系统 在通信卫星里，会因为行波管功率放大器和电源系统等部分产生热而升温。 1.4 微波与卫星通信的天线馈线系统 1.4.1微波通信的天线馈线系统 1.天线馈线系统的型式 微波通信系统中的馈线有同轴电缆型和波导型两种型式。 图1-22所示的是同轴电缆型天、馈线系统。 图1-23所示的是圆波导型天、馈线系统。 1.3.2 地球站的组成及其工作原理 1.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。 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。 （1）地球站的性能指标——品质因数（G/T） 