卫星通信设备构造与功能(公开)
卫星通信的组成
卫星通信的组成
卫星通信系统由卫星端、地面端、用户端三部分组成。
1. 卫星端：卫星通信的重要组成部分，包括通信卫星、跟踪遥测指令系统和控制系统等。
通信卫星上装有天线分系统、转发器分系统、电源分系统、跟踪遥测指令分系统和控制分系统。
2. 地面端：地面端通常包括地面卫星控制中心和地面卫星测控站。
地面卫星控制中心对在轨卫星进行跟踪、遥测、遥控，根据业务需要对卫星进行灵活有效的操作，包括轨道控制、位置保持、启用和关闭转发器等。
3. 用户端：用户端包括各类用户终端设备，如手持终端、车载终端、机载终端、固定终端等。
这些终端设备通过与卫星或地面站进行通信，实现语音、数据、图像等信息的传输。
在卫星通信系统中，卫星作为中继站，在地面站之间转发信号，实现远距离的通信。
地面端负责对卫星进行控制和管理，并与用户端进行通信。
用户端则通过各种终端设备接收和发送信息。
随着技术的不断发展，现代卫星通信系统还包括了星间链路、多星组网等技术，以提高通信的可靠性、覆盖范围和容量。
同时，卫星通信也与其他通信技术相结合，形成了更加多样化和高效的通信方式。
卫星通信系统的组成
卫星通信系统的组成
相较于短波/超波无线通信系统，卫星通信系统的组成要复杂的多。
要实现卫星通信，首先要发射人造地球卫星，还需要保证卫星正常运行的地面测控设备，其次必须有发射与接收信号的各种通信地球站。
一个卫星通信系统的组成是由空间分系统、通信地球站、跟踪遥测及指令分系统和监控管理分系统等四部分组成。
跟踪遥测及指令分系统：它的任务是对卫星进行跟踪测量，控制其准确进入静止轨道的指定位置，待卫星正常运行后，要定期对卫星进行轨道修正和位置保持。
监控管理分系统：它的任务是对定点的卫星在业务开通前、后进行通信性能的监测和控制，例如对卫星转发器功率、卫星天线增益以及地球站发射的功率、射频频率和带宽等基本通信参数进行监控，以保证正常通信。
空间分系统：通信卫星内的主体是通信装置，它的任务是保障部分星体上的遥测指令、控制系统和能源装置等。
地球站：它们是微波无线电收、发信台，用户通过它们接入卫星线路，进行通信。
雅驰实业研发的卫星通信天线，属于卫星通信系统组成中的通信地球站，在恶劣的情况下依然可以实现通信，传输现场实况。
简述卫星通信系统的组成及其特点
简述卫星通信系统的组成及其特点一、卫星通信系统的组成卫星通信系统是由地球上的用户终端、地面站、卫星和控制中心等多个组成部分组成的。
1. 用户终端：用户终端是卫星通信系统中的最终用户设备，可以是个人电脑、手机、电视等，用于接收和发送通信信号。
2. 地面站：地面站是连接用户终端和卫星的中间节点，负责将用户终端发送的信号转换成卫星可以传输的信号，并将从卫星接收到的信号转发给用户终端。
地面站一般由天线、发射接收设备、信号处理设备和控制系统等组成。
3. 卫星：卫星是卫星通信系统中的核心部分，它位于地球同步轨道或其他轨道上，可以接收地面站发送的信号，并将信号转发给其他地面站。
卫星具有较大的覆盖范围和较高的传输能力，可以实现全球通信覆盖。
4. 控制中心：控制中心是卫星通信系统的管理和控制核心，负责卫星的轨道控制、通信链路管理、资源分配和故障监测等工作。
控制中心通过与地面站和卫星的通信，对卫星通信系统进行实时监控和管理。
二、卫星通信系统的特点卫星通信系统相对于其他通信系统具有以下几个特点：1. 广域覆盖：卫星通信系统可以实现全球范围的通信覆盖，不受地理条件的限制。
无论是在陆地、海洋还是空中，只要能够接收到卫星的信号，就可以实现通信。
2. 高速传输：卫星通信系统的传输速度较快，可以满足大容量数据的传输需求。
由于卫星处于高空轨道上，信号传输的距离相对较短，因此传输延迟较小。
3. 通信稳定：卫星通信系统可以实现稳定的通信连接，不受地面基础设施的限制。
即使在灾害或战争等极端情况下，卫星通信系统仍能保持通信畅通。
4. 弹性扩展：卫星通信系统具有较好的扩展性，可以根据通信需求灵活调整卫星的数量和覆盖范围。
当用户数量增加或通信需求变化时，可以通过增加卫星数量或调整卫星位置来满足需求。
5. 多业务支持：卫星通信系统可以支持多种业务，包括电话通信、数据传输、广播电视、互联网接入等。
不同的业务可以通过卫星通信系统进行集成传输，提高资源利用效率。
卫星通信系统概述
卫星通信系统概述
卫星通信系统是指利用卫星进行通信的一种系统。
卫星通信系统利用
地球上的通信站与卫星进行通信，再通过卫星之间的通信连接实现全球范
围内的通信。
它具有广泛的覆盖范围、高可靠性和持续连接的特点，是现
代通信领域的重要组成部分。
卫星通信系统由地面控制站、卫星及通信设备组成。
地面控制站负责
管理整个系统，并通过射频系统与卫星进行通信。
卫星作为通信中继器，
负责接收、放大和转发信号。
通信设备包括地球站、航天器和卫星地面站，用于连接用户和卫星。
1.广域覆盖能力：卫星通信系统通过卫星之间的通信连接，可以实现
全球范围内的通信覆盖，即使在边远地区也能进行通信。
2.高可靠性：由于卫星通信系统具有多点接入的特点，即使一些通信
节点故障，通信仍然可以通过其他节点进行。
3.持续连接：卫星通信系统可以提供持续的通信连接，不受地理位置
和时间的限制，方便用户进行长时间的通信。
4.大容量传输：卫星通信系统具有较大的带宽和传输速率，可以同时
传输多个通道和大量的数据。
5.灵活性：卫星通信系统可以根据需求进行调整和扩展，适用于不同
规模和需求的通信应用。
然而，卫星通信系统也存在一些挑战和限制：
1.高成本：卫星通信系统的建设和运营成本较高，包括卫星的制造和
发射、地面控制站的建设和维护等。
2.延迟问题：由于信号需要经过地面站、卫星和地面站的传输，卫星通信系统存在一定的信号传输延迟，不适用于实时性要求较高的应用。
3.天气影响：卫星通信系统受天气条件的影响较大，特别是在恶劣天气下，如暴风雨或大雪，信号传输可能会受到干扰或中断。
卫星通信系统
低地球轨道
卫星高度较低，适用于对地观测、短报文通 信等应用。
高椭圆轨道
卫星运行轨道呈高度椭圆状，适用于侦察、 导弹预警等应用。
通信链路
射频链路
负责传输信号，包括上行链路（地面站到卫星）和下行链路（卫星到地面站） 。
信令链路
负责控制和管理信号传输，确保通信过程的正常进行。
固定安装在地面上，提供稳定 的通信服务。
移动地面站
安装在车辆、船舶或飞机上， 实现移动通信。
个人地面站
便携式地面站，便于个人随身 携带和使用。
网关地面站
负责将卫星信号接入传统通信 网络，实现卫星与地面网络的
互联互通。
空间段
地球同步轨道
卫星运行与地球自转同步，覆盖范围广，适 用于通信、气象等应用。
中地球轨道
卫星定位服务
利用卫星信号提供定位服务，广泛应用于导航、物流等领域。
互联网接入
卫星宽带
通过卫星为偏远地区和海洋区域提供 互联网接入服务，满足用户上网需求 。
卫星数据中继
为飞机、船舶等移动平台提供数据中 继服务，保障实时通信。
军事通信
战略通信
为军事战略指挥提供可靠的通信保障，确保信息传递的准确性和及时性。
星上处理与星间通信
要点一
总结词
未来的卫星通信系统将更加依赖星上处理和星间通信技术 ，以提高系统的灵活性和可靠性。
要点二
详细描述
星上处理技术将数据处理的任务从地面站转移到了卫星上 ，使得卫星能够实时处理和转发数据，减少了地面站的压 力。星间通信技术则通过卫星之间的直接通信，实现了更 加灵活的路由和更高的数据传输效率。
启了卫星通信的历史。
卫星通信基本概念及其系统组成
功能：接收和发送卫星信 号
组成：天线、发射机、接 收机、调制解调器等
作用：实现卫星通信与地 面通信的连接
应用：广播电视、电话、 互联网等通信领域
功能：负责卫星的运行控制、状态监测和故障处理 设备：包括计算机、通信设备、监控设备等 操作人员：负责卫星的运行监控和故障处理 通信方式：通过地面站与卫星进行通信实现对卫星的控制和监测
卫星：作 为通信的 中继站负 责接收和 转发信号
地面站： 负责与卫 星通信包 括发射和 接收信号
通信链路： 连接卫星和 地面站的通 信线路包括 上行链路和 下行链路
信号处理 设备：负 责信号的 编码、解 码、调制 和解调等 处理
网络管理设 备：负责网 络的管理和 控制包括路 由选择、流 量控制等
用户终端： 负责接收 和发送信 号包括手 机、电脑 等设备
覆盖范围广：全球范 围内都可以实现通信
传输速度快：数据传 输速度比地面通信快
抗干扰能力强：不受 地面电磁干扰影响
保密性好：不易被窃 听和干扰
稳定性高：不受天气、 地形等因素影响
建设成本高：需要发射 卫星和建设地面站等基 础设施
卫星类型：通信卫星、导航卫星、遥感卫பைடு நூலகம்等 卫星功能：通信、导航、遥感、气象等 卫星轨道：地球同步轨道、中地球轨道、低地球轨道等 卫星寿命：根据不同类型和用途寿命从几年到几十年不等
卫星通信技术将更加注重与地面通信技术的融合实现天地一体化通信
卫星通信技术将更加注重与物联网、大数据、人工智能等技术的融合实现智能化、自动化和 数字化
卫星通信技术将更加注重环保和可持续发展实现绿色通信和可持续发展
卫星通信系统架构：包括卫星、地面站、 用户终端等
用户终端：包括固定终端、移动终端、 便携终端等
卫星通信简介ppt课件
卫星通信的特点
5、可以与接收无线电信号
通信分系统：接收、处理并重发信号。（转发器）
电源分系统：为卫星提供电能，包括太阳能电池、 蓄电池和配电设备。
跟踪遥测指令分系统：
跟踪部分用来为地球站跟踪卫星发送信标
遥测部分用来在星上测定并给地面的TTC站发 送的有关卫星姿态、星上各部件工作状态的数据
➢ 组网灵活，建设周期短（经济活跃时，优势明显） ➢ 非对称信道 ➢ 网状指挥、控制（司令部与单兵） ➢ 面向用户（更好地交互）
卫星通信的缺点
➢ 同步轨道卫星： 通信时延大 通信端站体积大 设备价格高 操作复杂
➢ 中、低轨道卫星： 系统复杂，使用费用高
➢ 政策、通信安全方面 ➢ 易受恶意干扰和攻击
1#站
信信 号号 设识 计别
2#站
信信 号号 设识 计别
3#站
一个无线电信号可以用若干个参量（指广义的参量，
下同）来表征，最基本的是：信号的射频频率，信号 出现的时间以及信号所处的空间
目前卫星通信系统主要多址
按 射
预分配
按需分配
随机接入
频 多
CDMA
CDMA
CDMA 码分多址
址
联 接
SDMA
SDMA
信息调制波频谱 扩频调制后频谱
fc-Rc
fc-Rd fc fc+Rd
频率 fc+Rc
扩频原理示意图
fc为中心频率 Rc为码速率 Rd为数据速率
码分多址方式（CDMA）
CDMA方式的优点是：具有较强的抗干扰能力；有 一定的保密能力；改变地十比较灵活。
缺点是：要占用很宽的频带，频带利用率一般较低； 要选择数量足够的可用地址码组较为困难；接收时，对 地址码的捕获与同步需有一定时间。CDMA方式特别适 用于军事卫星通信系统及小容量的系统。
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。
gnss的组成部分及其说明 概述说明
gnss的组成部分及其说明概述说明1. 引言1.1 概述全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System，GNSS）是一种利用卫星、地面设备和接收机设备相互配合工作的高精度定位与导航技术系统。
随着现代科技的发展，GNSS已经广泛应用于许多领域，如测绘、航空航天、农业和测量等。
1.2 文章结构本文将对GNSS的组成部分及其功能进行详细说明，并分析其在不同应用领域的应用情况。
首先介绍了GNSS的组成部分，包括卫星系统、接收机设备以及控制中心与地面设备。
然后对这些组成部分进行详解，并解释其功能和原理。
接下来，探讨了GNSS在测绘与GIS应用领域、航空航天应用领域以及农业和测量应用领域的具体应用情况。
最后，在结论中总结了主要组成部分及其功能，并展望了GNSS技术的未来发展。
1.3 目的本文旨在提供关于GNSS组成部分及其功能的全面介绍和说明，帮助读者更好地理解该技术系统并认识到它在各应用领域的重要性。
通过阅读本文，读者将对GNSS的原理和作用有一个清晰的认识，并了解到它在现代科技中的广泛运用情况。
此外，本文还希望对GNSS技术未来的发展进行展望，为相关领域的研究和实践提供参考和启示。
2. GNSS组成部分:GNSS（全球导航卫星系统）主要由三个基本组成部分构成，它们是卫星系统、接收机设备以及控制中心与地面设备。
下面将对各个组成部分进行详细说明。
2.1 卫星系统:卫星系统是GNSS的核心组成部分，它由一系列运行在轨道上的人造卫星组成。
这些卫星通过精确的轨道和时间信息，向地面用户提供导航和定位服务。
目前世界上最有名和被广泛使用的GNSS卫星系统包括美国的GPS（全球定位系统）、俄罗斯的GLONASS（全球导航卫星系统）以及欧盟的Galileo（伽利略导航系统）等。
2.2 接收机设备:接收机设备是用来接收并处理来自卫星系统发出的导航信号的设备。
它们通过接收到的信号计算出自身所处位置、速度和时间等信息，并可将其在合适时候展示给用户。
卫星通信的工作原理
卫星通信的工作原理卫星通信是一种通过人造卫星实现远距离通信的技术。
它以卫星为中间媒介，将信号从一个地方传送到另一个地方，实现信息的传输和交流。
卫星通信的工作原理涉及到几个重要的组成部分，包括地面站、卫星和用户终端。
下面将详细介绍卫星通信的工作原理及其相关技术。
一、地面站地面站是卫星通信系统中的重要组成部分，主要负责与卫星进行通信。
地面站包括天线、发射机和接收机。
天线用于接收来自用户终端的信号并将其转换成电信号，同时将电信号转发给卫星。
发射机负责将地面站产生的电信号转换成微波信号，通过天线发送给卫星。
接收机则用于接收卫星传回的信号，并将其转换成电信号，进一步处理以便用户终端可以接收到。
二、卫星卫星是卫星通信系统的核心设备，起到信息传输的关键作用。
卫星分为地球同步卫星和非地球同步卫星两类。
地球同步卫星在轨道上与地球的自转保持同步，能够覆盖固定的地面区域，提供稳定的通信服务。
非地球同步卫星则以多颗卫星组成卫星网络，以提供全球性的通信服务。
卫星接收来自地面站的信号后，通过转发将信号传输到目标地区的地面站，再由地面站向用户终端发送信号。
三、用户终端用户终端是卫星通信网络中的最末端设备，用于接收和发送信号。
用户终端通常包括天线、发送和接收设备，以及与其他终端连接的终端设备。
天线用于接收来自卫星的信号，并将其转换成电信号。
发送和接收设备分别负责将电信号转换成微波信号发送给卫星，以及接收卫星传回的信号并将其转换成电信号。
终端设备与用户终端的应用相关，可以是手机、电视、电脑等各种设备。
四、卫星通信技术卫星通信技术涉及到许多关键技术，确保了信息的可靠传输和高质量的通信体验。
1. 调制解调技术：调制解调技术用于将数字信号转换成模拟信号和将模拟信号转换成数字信号。
在卫星通信中，数字信号经调制转换成模拟信号传输，然后在接收端经解调转换回数字信号，以确保信号传输的准确性和稳定性。
2. 多路复用技术：多路复用技术用于将多个信号合并在一条信道中传输，提高信道的利用率。
卫星通信相关系统和业务介绍
卫星通信相关系统和业务介绍卫星通信技术是一种基于卫星运行轨道的无线通信系统，通过卫星与地面通信站点之间的互相连接，实现信息的传输和通信服务。
本文将介绍卫星通信的相关系统和业务，以便读者对该技术有更全面的了解。
一、卫星通信系统概述卫星通信系统主要由三个组成部分构成：卫星、地面站和用户终端。
卫星作为通信载体，负责接收、放大和转发信号；地面站用于与卫星进行通信的控制和管理；用户终端则是通信的使用者，包括移动终端、固定终端等。
卫星通信系统根据通信链路的不同，可分为地球-卫星通信和卫星-卫星通信两种模式。
地球-卫星通信是指地面站与卫星之间的通信，而卫星-卫星通信则是指卫星之间的通信。
这两种模式在实际应用中有不同的应用场景和技术要求。
二、卫星通信系统分类根据卫星的轨道类型，卫星通信系统可分为地球同步卫星通信系统和非地球同步卫星通信系统两种类型。
1. 地球同步卫星通信系统地球同步卫星通信系统（Geostationary Earth Orbit，GEO）是最常见的卫星通信系统之一。
该系统的卫星通信卫星在赤道上空的约3.6万公里的轨道上运行，速度与地球自转周期一致，形成一个固定的位置，从而能够覆盖一个固定的地面区域。
常见的GEO卫星通信系统包括国际通信卫星（Intelsat）和亚太通信卫星（APSTAR）等。
2. 非地球同步卫星通信系统非地球同步卫星通信系统（Non-Geostationary Orbit，NGSO）是指卫星通信卫星在距离地球较近的轨道上运行，包括低轨卫星、中轨卫星和高轨卫星等。
NGSO卫星通信系统的特点是延迟低、覆盖面广，适用于提供全球性的通信服务。
著名的非地球同步卫星通信系统有众星通信（Iridium）和全球星（Globalstar）等。
三、卫星通信业务介绍卫星通信技术的应用已经渗透到了生活的各个领域。
以下将介绍卫星通信在军事、航天、海洋、航空和广播电视等方面的应用。
1. 军事通信卫星通信在军事领域中扮演着重要的角色。
卫星通信地球站设备资料
卫星通信地球站设备一、地球站的分类及组成地球站的各类1.1.1卫星通信地球站可以按安装方式、传输信号特征、天线口径尺寸、设备规模及用途来分类：1、按安装方式：●固定站●可搬运站●移动站2、按传输信号特征：●模拟站●数字站3、按业务性质：●遥测、遥控、跟踪站●通信业务站4、按用途分：●民用通信站：公用站专用站●军用通信站：战略通信站战术通信站●卫星广播业务●气象卫星●航空、航海、导航●科学实验另外还可以按工作频段、通信卫星类型、多址方式、天线口径等分类。
目前国际上，通常地球站天线口径尺寸及G/T值的大小将地球站分为A、B、C、D、E、F、G、Z等各种类型见下表1：表1：各类地球站的天线尺寸及性能指标●其中A、B、C型站称为标准站，用于国际通信；E和F又分为E－1、E－2、E－3和F－1、F－2、F－3等类型，主要用于国内通信。
其中E－2、E－3和F－2、F－3又称为中型站。
E－1、F－1称为小型站。
1.1.2VSAT地球站的分类1、按安装方式――固定、可搬、车载、机载、船载、背负式、手提式等站。
2、按网络结构――星状、网状、星状网状混合结构。
3、按收发方式――单收站、单发站、双向站。
4、按业务性质――固定业务和移动业务。
5、按支持的主要业务类型分――话音VSAT站、数据VSAT站、综合VSAT站。
其它的还有按工作频段分（L波段、C波段、Ku波段等）、多址方式（FDMA、TDMA、CDMA、SDMA等）。
地球站的组成一般的卫星通信地球站，尽管对于不同的通信体制，地球站的组成不尽相同。
但其基本组成一般包括：天线分系统、发射分系统、接收分系统、信道终端设备、遥测跟踪、监控分系统、伺服跟踪分系统和电源分系统。
1.2.1VSAT地球站设备组成VSAT卫星通信网由卫星转发器、主站（中心站）和远端小站三部分组成。
1）主站的设备组成：见图1：主站设备连接方框图。
●这是我们为中国机械进出口总公司海外VSAT卫星通信系统所做的技术方案的主站设备构成。
卫星通信地面站的组成
卫星通信地面站的组成卫星通信是指利用人造卫星作为中继，实现地球上任意两点之间的通信，其应用范围广泛，可以应用于军事、民用以及商业等领域。
卫星通信地面站是卫星通信系统的核心设备，可以进行卫星信号接收、解调、调制、发射等功能。
本文将从硬件方面，介绍卫星通信地面站的组成。
主要硬件组成卫星通信地面站的硬件组成主要包括以下几个部分：外接设备卫星通信地面站需要与外部设备进行连接，以便进行数据和信号的输入输出。
外接设备包括计算机、中继站、交换机、模块机箱等，通过这些设备，卫星通信地面站可以实现数据的传输和处理。
天线卫星通信地面站中的天线是卫星通信中不可或缺的元器件，它主要用于接收和发射卫星信号。
卫星通信地面站的天线多为高性能的定向天线，其频宽、增益、辐射图、极化性等参数决定了卫星通信地面站的通信能力和性能。
电源卫星通信地面站需要稳定可靠的电源来确保其正常工作，一般采用UPS或发电机等，以保证在断电或电压波动时，通信地面站能够维持正常运行。
射频结构卫星通信地面站的射频结构主要包含射频前端和射频后端。
前端要进行滤波、放大、下变频等处理，以及对信号进行匹配，确保信号能够被轻松的传输和处理。
射频后端主要进行信号的解调、调制等处理。
终端设备卫星通信地面站的终端设备主要包括终端天线、调制解调器、终端机等，终端设备与卫星通信地面站之间通过射频电缆进行连接，完成信号的传输和处理。
主要功能组成除了硬件之外，卫星通信地面站还具有多项功能，下面将对其主要功能进行介绍：链路管理卫星通信地面站可以完成卫星通信链路的建立、维持、修复和拆除等工作。
链路管理是卫星通信系统的重要组成部分，其负责卫星通信系统的可靠性和稳定性。
信号处理卫星信号处理是卫星通信系统的重要组成部分，其负责对卫星信号进行接收、捕捉、解调和调制等工作。
卫星信号的处理相关参数直接影响卫星通信地面站的通信性能和功能。
数据处理卫星通信地面站还需要完成对数据的处理和传输。
这些数据包含语音、视频、图像和其他各种形式。
《卫星通信》卫星通信系统的组成与体制
利用半导体热偶进行制冷的常温参量放大器
低噪声放大器系统的组成及控制
日本NEC公司生产的RFS-4GUS-27A的4GHz低噪声放大器
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RFS-4GUS-27A
卫星 通信
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卫星 通信 低噪声放大器在接收通道中的作用与位置
天线 天Hale Waihona Puke 开关LNA 双工器本振
混频 输出
功放 隔离器 某CDMA移动台射频前端收发系统结构框图
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卫星 通信
2．2．3 变频器
1、概述 变频器的作用
把信号频谱从一个频段搬到另一个频段，但不改变信号 频谱本身的形状。
上变频器
把已调中频信号载波变换到微波频段要求的位置。
下变频器
在收信过程中，对于从LNA接收来的射频信号，将其载 波频谱搬移到中频段上。
19
卫星 通信
2．2．3 变频器
2、变频器的组成 变频器要完成频谱搬移，具有三个基本组成部分
载频精确度要高 （SCPC中为40kHz以内） 放大器的线性度要高 （减小多载波交调干扰）
12
卫星 通信
2、速调管放大器
速调管高功放输出功率最大（一般可达几千瓦），效率高， 但瞬时频带较窄（30-50MHz），工作在不同频率时需要重新调 整，且需要预热，只能覆盖一个转发器。 射频电路 ：
与传统的速调管高功放一样，GEN IV高功放射频系统主要由 固态中功率放大模块(SSIPA)、速调管、电弧及功率检测模块等 部分组成。
调制 输入
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卫星 通信
2．2．2 高功率放大器
地球站信号上行需要使用能够稳定输出大功率 高频信号的高功率放大器，高功放的主要作用是将 上变频器送来的射频信号放大到所需的电平后送往 天线发射。
1．通信卫星的组成与功能_无线通信系统与技术_[共2页]
![1．通信卫星的组成与功能_无线通信系统与技术_[共2页]](https://img.taocdn.com/s3/m/3e0c2b2904a1b0717ed5ddbd.png)
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无线通信系统与技术
1．通信卫星的组成与功能
在卫星通信系统中，通信卫星是最重要的组成部分之一。
它为系统内的各地球站转发信号。
因此，通信卫星的构成与采用的技术与卫星信道的建立和使用有着密切关系，对系统性能具有决定性的影响。
在卫星通信系统中，所有地球站发出的信号都是经过通信卫星转发到对方地球站的。
因此，除了要在卫星上配置收、发无线电信号的天线及通信设备外，还要有保证完成通信功能的其他设备。
图5-17所示是通信卫星的组成方框图，它是由天线分系统、通信分系统、遥测指令分系统、控制分系统及电源分系统5大部分所组成的。
图5-17 通信卫星的组成
（1）天线分系统
卫星天线有两类。
一类是遥测、指令和信标天线，它们一般是全向天线，以便可靠地接收指令并向地面发射遥测数据和信标。
另一类是通信天线，按其波束覆盖区的大小，可分为全向波束天线、点波束天线和赋形波束天线。
星上的通信天线，除了波束覆盖区的形状和面积应满足整个系统的需要外，还应具有一定的指向精度、足够的频带宽度、必要的星上转接功能、适当的极化方式以及必要的消旋措施。
对于某些采用极化分割或空间分割的频率复用技术的通信卫星天线，还应具有必要的极化隔离度和不同波束间的隔离度，以避免相互干扰。
（2）通信分系统
卫星上的通信分系统又称为转发器，是通信卫星中直接起中继站作用的部分。
对转发器。
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主要内容
一、卫星通信的基础知识简介
二、卫星设备构成与功能
三、日常故障判断与处理
一、卫星通信 简介-通信卫星 的分类
1、按轨道类型划分 形状— — 圆轨道、椭圆轨道 倾角— — 赤道轨道、倾斜轨道、极轨道 对地静止轨道（GEO） 2、按轨道高度划分 低轨（LEO），轨道高度低于5000公里 中轨（MEO），轨道高度在5000到20000公里之间 高轨（HEO），轨道高度高于20000公里
EHF 极高频
卫星频段字母划分（源于20世纪40年代的雷达应用):
L频段，1-2GHz，移动通信、声音广播 S频段，2-3GHz，移动通信、图像广播
C频段，4-6GHz，商用，固定通信、声音广播
X频段，7-8GHz，固定通信（通常用于政府和军方） Ku频段，10-14GHz，商用，固定通信、电视直播 Ka频段，17-31GHz，固定通信、移动通信（1999年开始使用）
的喇叭，俗称为喇叭口。
馈源是由波纹喇叭、圆矩变换器、极化变换器三部分 组成。
发送信号时它的作用是将来自馈线的射频功率以电磁
波的形式向反射面辐射，使其在口径上产生合适的场 分布，以形成所需的锐形或赋形波束；同时使由反射 面边缘外漏溢的功率尽量小，以期实现尽量高的增益。 接收信号时将卫星天线会聚到焦点的能量全部收集起 来，变成信号电压，送给高频头LNB。 卫星天线基本上用大张角波纹馈源。
馈源、双工器
MODEM
二、卫星设备构成与功能-天线
抛物面天线是把来自空中的卫星信号能量反射聚成一点。是把电磁场 能变为高频电能或反之的装置。
抛物面天线分为前馈和后馈，前馈又分为正馈（一般用于C波段）和 偏馈（Ku波段），一般偏馈天线的效率稍高于正馈天线。
口径：3.7米 口径：1.2米 口径：0.6米
下行12.25-12.75GHz （上下频率差为1750M）
1750
卫星功率放大器
13050
11300
LNB
卫星调制解调器
1000MHZ
1000MHZ
卫星调制解调器
1000+13050-1750-11300=1000
一、卫星通信简介-方位角、仰角、极化角
方位角：以正南方向为标准，将卫星天线的指向偏东或偏西
中的相关频率分量
每颗通信卫星的整个工作频段通常被分为多个子频段， 每个子频段都由一套滤波、变频和放大电路构成独立的传输 通道，称为转发器。Ku频段转发器的带宽通常为54MHz或 36MHz
二、卫星设备构成与功能-基本组成
卫星通信天线-固定式、 移动式、便携式 功率放大器— — 含上 变频器的BUC 调制解调器— — LNB— — 低噪放大器
结束
调整一个角度，该角度即是所谓的方位角。
仰角：是天线轴线与水平面之间的夹角。
极化角：通信卫星的信号大多采用线极化方式传送，可以在
同一个转发器中传送两个相互垂直且互不影响的两个信号，通常 这两个方向为水平（H）和垂直（V）两个方向。由于位于赤道上 空的卫星经度与接收地经度一般并不相同，所以卫星发出的水平
三、日常故障判断与处理-检测方法
寻星 参数设置 外部供电
自环判断 频点 带宽 10M参考 外部供电
三、日常故 障判断与处 理-监测手段
目前常用的卫星系统的 监测手段主要依靠频谱仪， 该设备是微波测量中必不 可少的测量仪器之一，它 能对信号的谐波分量、寄 生、交调、噪声边带等进 行很直观的测量和分析。
或垂直极化波到达接收地后极化方向会发生变化，所变化的角度
即是所谓的极化角。极化角=卫星经度-接收地经度，值为正时则 顺时针调，负时则逆时针调。
一、卫星通信简介-卫星转发器
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
透明信道方式的卫星通信转发器只对信号作滤波、变频和放大处理： 接收天线定向接收上行信号 低噪声放大器对上行信号进行预放大，输入带通滤波器选择上行信号 混频器对信号作上行下行频率转换 信道放大器用于调整转发器的增益 功率放大器对输出信号作功率放大，输出带通滤波器限制带外噪声对 相邻转发器的影响 发送天线定向发送下行信号
二、卫星设备构成与功能-天线控制器（静中通）
方位角 俯仰角 系统状态
极化角
GPS和罗盘状态
接收信 号 u解锁 L锁定
MODEM状态
二、卫星设备构成与功能-天线控制器（静中通）
二、卫星设备构成与功能-天线控制器（动中通）
二、卫星设备构成与功能-馈源
馈源是在抛物面天线的焦点处设置一个收集卫星信号
一、卫星通信简介-频段和波长
无线电波长划分：
3Hz 30kHz 300kHz 3MHz 30MHz 300MHz 3GHz 30GHz 300GHz
108m
104m
103m
102m
10m
1m
10c m UHF 超高频 SHF 特高频
1cm
1mm
VLF 超低频
LF 低频
MF 中频
HF 高频
VHF 甚高频
一、卫星通信简介-频率转换计算
常用工作频段：
从地面发送上卫星的载波工作频段称为上行频段，从卫星向地面发送的载波 工作频段称为下行频段。
Ku频段：上行14.0-14.5GHz
上行和下行频段本振分别是： 13.05GHz和11.3GHz 计算方法： 14.0-13.05=950MHz 14.5-13.05=1450MHz
二、卫星设备构成与 功能-调制解调器指 示灯
卫星调制解调器前面板的指示灯状态可以知道网络是否通畅。 调制解调器RX、TX、NET灯均为绿色时，表明网络正常； RX接收信号灯联通时为绿色，没有接收到信号时为橙色； TX发射信号灯一直为绿色； NET网络灯不通时为橙色，联通时为绿色； STATUS设备状态灯，启动时会闪亮，正常后自动灭灯； POWER电源指示灯。
的解调。
二、卫星设备构成与功能-功率放大器
功率放大器用在发射回路上。其主要 作用是将发射信号进行放大，然后送 往馈源。
另外一种是不带前级BUC的SSPA/HPA，只 是单纯的信号放大，负责变频的是另外一个单 独的设备(上/下变频器)。
功放有两种：一种是带前级变频和预放（BUC-Block UpConverter的，其作用是将中频信号（70M、140M或L波段） 与本振信号进行混频，变成高频的C或Ku波段信号。
二、卫星设备构成与功能-LNB低噪放大器
LNB又称高频头或降频器，用在接收回路上，其主要功能 是将馈源送来的卫星信号进行降频和信号放大，然后送至 调制解调器。
LNB的工作流程是先将卫星高频讯号放大至数十万倍，然
后再与本地振荡电路进行混频，将高频讯号转换至中频
（70M、140M或L波段），以利于同轴电缆的传输及MODEM
二、卫星设备构成与功能-调制解调器
将要发送的基带信号进行“编码— — 前向纠错编码— — 调制”，并 将调制后的信号通过馈线送往BUC。
将通过LNB接收到的信号进行“解调— — A/D转换— — 前向纠错解
码— — 解码”，通过数据接口送往相应设备。
ODU Rx/Tx 10MHz都需要 开启 ODU RxDC Power 大厅一 台需开启，车载不需要