卫星通信的概念 .pdfVIP

卫星通信，就是利用通信卫星作为中继站来转发无线电波，实现两个或多个地球站之

间的通信。卫星通信是现代通信技术与航天技术相结合并由计算机实现其控制的先进

通信方式

卫星通信具有覆盖面积（区域）大,通信传输距离远，通信频带宽、容量大，通信线路

稳定、质量好，建设成网快、机动灵活，可以广播方式工作、便于实现多址联接，通

信成本与通信距离无关等诸多优点。

通信卫星是指接收和转发中继信号，用来作为通信中介的人造地球卫星。按通信

方式来分则可分为有源和无源两种。由于无源通信卫星只是反射电波，需要大功率的

发射机，大尺寸的接收天线和高灵敏的放大接收设备，对发送和接收设备的技术要求

较高，费用昂贵，因而难以实用；有源通信卫星则在卫星上装备了电源和接收、放

大、发送设备，使地面接收设备简化，易于实现。目前运行的均为有源卫星。通信卫

星多采用低轨、大椭圆或地球同步轨道。目前，通信卫星绝大部分采用地球同步轨

道，在地球赤道上空约36000km外围绕地球的圆形轨道运行，绕地球转一圈的时间是

24小时，刚好与地球自转同步，这样相对于地球上的某一区域就像是静止不动的一

样，又叫同步卫星，也叫静止卫星，其运行轨道叫同步或静止轨道。我们常常提到的

VSAT卫星和我国相继发射的几颗通信卫星都属于同步轨道卫星。近年来为大多数读

者耳熟能详的几个全球移动卫星通信系统，国际移动通信卫星（ICO）、铱(Iridium)

和全球星(Globalstar)系统都属于中轨道（MEO，5000km～15000km）、低轨道

（LEO，500km～1500km）卫星通信系统。通信卫星按工作区域可分为国际通信卫

星、国内通信卫星和区域通信卫星。按应用领域则又可分为广播电视卫星、跟踪卫

星、数据中继转发卫星、国防通信卫星、航空卫星、航海卫星、战术通信卫星、舰队

通信卫星和军用数据转发卫星。

频率的划分:

作为无线电通信的一种，频率的划分非常重要。卫星通信工作频段的选择和划

分，直接影响卫星通信系统的通信容量、质量、可靠性、设备复杂程度和成本，也影

响到与其它通信系统的协调。具体来说，要求频带足够宽，电波传播损耗尽可能小，

外部噪声尽可能小，与其它微波通信设备间的干扰尽可能小等。

目前，大部分国际通信卫星均采用上行6GHz／下行4GHz频段，称为C频段，

其中常规的500MHz带宽，上行5925～6425MHz，下行3700～4200MHz；575MHz带

宽，上行5850～6425MHz，下行3625～4200MHz。扩展的800MHz带宽，上行

5850～6650MHz，下行3400～4200MHz。随着卫星通信业务量的增加，又开发使用了

14／11、14／12GHz频段，称为Ku频段。全球通用为上行14～14.25MHz，14.25～

14.5MHz，下行10.95～11.2GHz，11.45～11.7GHz。第Ⅰ区使用，上行14.00～

14.50GHz，下行12.50～12.75GHz。第Ⅱ区使用，上行14.00～14.50GHz，下行11.7～

11.95GHz，11.95～12.20GHz。第Ⅲ区使用，上行14.00～14.50GHz，下行12.20～

12.50GHz，12.50～12.75GHz（Ⅰ区包括欧洲、非洲、前苏联的亚洲部分、蒙古、伊

朗西部边界以西的亚洲国家；Ⅱ区包括南、北美洲和格陵兰、夏威夷；Ⅲ区包括亚洲

的其它部分（含中国、澳大利亚、新西兰）。另外还有30／20GHz，称为Ka频段，

上行29.5～30GHz，下行19.7～20.2GHz。同步卫星移动业务使用1.6／1.5GHz频段，

称为L频段：上行1626.50～1660.50MHz，下行1524～1529MHz。

天象对卫星通信的影响

通信卫星、地球、月亮和太阳夜以继日不停地在各自轨道上运行。当它们之间处

于特定的相对位置时，会构成对卫星通信的影响，这就是通常所说的“天象影响”。地

星食，当地球处在太阳和卫星之间，并成一条线的时候，由于地球阴影的原因，卫星

的太阳能电池不能正常供电。日凌是影响卫星通信的另一种天象，其起因和地星食类

似。也是在每年春分、秋分前后，太阳越过地球赤道平面，在卫星星下点，当地时间

下午时分，卫星处于地球与太阳之间的连线上。这时，指向卫星的地球站的天线也就

正好对准了太阳，强大的太阳噪声导致通信中断，即地球站收不到卫星信号了。这种

现象就是日凌中断现象。日凌中断持续时间约6天，每次