现代通信概论：卫星通信
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可用带宽500MHz，可设12个转发器，40MHz/转发器，
卫星通信上下行通信频率
政府、军事：x频段的8／7GHz频段
上行频率为7.9GHz～8.4GHz 下行频率为7.25~7.75GHz。
这样，将民间卫星通信频段和政府部门、军事 部门卫星通信频段分开，可以避免相互之间的 干扰。
5.4.1概述
波通信系统。
5.4.1概述
卫星通信是地球上多个地球站（包括陆地、 水面和大气层）利用空中人造通信卫星作为 中述
2．卫星的轨道 卫星通信的轨道 （1）轨道形状 圆形：地球的中心处于圆形轨道的圆心 椭圆形：地球的中心应处于椭圆轨道一个焦点上 （2）卫星轨道倾角 赤道轨道：卫星轨道平面与地球赤道平面重合，
多颗静止卫星）
5.4.2卫星通信的发展及应用
1．卫星通信的发展 卫星通信概念的提出可以追溯到1945年，英
国空军雷达军官阿瑟．克拉克在《无线电世 界》上发表了“地球外的中继站”，最先提 出了利用静止卫星进行通信的设想，约20年 之后，人类就实现了这个设想。
下面分别介绍国际上卫星通信的发展和我国 的发展。
一是在国际卫星通信系统中，如果两个相距甚远，分别 位于两个卫星覆盖区内，而处于它们的“共视区”之外 的地球站之间的通信，必须采用双跳工作方式才能进行 卫星通信，参见图5-28(a)所示情况。
二是在被同一颗卫星所覆盖的、卫星通信“星形网络” 远、近地球站之间的通信，必须采用如图5-28 (b)所示 的双跳工作方式才能进行卫星通信。注意，图5-28 (b) 中的中央主站，就是星形网络的中心结点。
ku 频段的14／11GHz频段
上行频率为14～14.5GHz 下行频率为11.7～12.2GHz， 或为10.95～11.2GHz和11.45GHz～11.7GHz 并已用于卫星通信和卫星广播业务中。
目前卫星通信又使用ka频段的30／20GHz 频段，
上行频率为27.5~31GHz 下行频率为17.7～21.2GHz； 可利用带宽可达3500MHz
行频率；通信卫星发射，地球站接收所使用的频 率叫做下行频率。 卫星通信的工作频段常用：上（下）行（线）／ 下（上）行（线）频段来表示
比如，6／4GHz频段
上下行分开是为了免于相互干扰。
目前大都实用C波段的6／4GHz频段
上行频率为5.925～6.425GHz； 下行频段为3.7～4.2GHz。
卫星的轨道与地球赤道平面相重合、且离地 球表面高度为35786.6km的圆形轨道上沿与地 球的自转方向相同的方向飞行，则卫星绕地 球一周的时间为23小时56分04秒。 同步卫星的通信范围
卫星所能照射的地球上区域 全球表面积的42.4%
5.4.1概述
4．卫星通信工作频段 地球站发射，通信卫星接收所使用的频率叫做上
中 轨 道 （ MEO ） 。 高 度 为 2000km ～ 20000km 或 3000km ～ 20000km， 周 期 约 为 5h～6h（对约10000km高度而言）
高轨道（HEO）。通常高度在20000km以 上，周期大于12h。
5.4.1概述
3. 同步卫星（静止卫星）卫星通信的通信范围 何谓同步卫星：
5.4.2卫星通信的发展及应用
(1)国际上的发展 国际上卫星通信的发展大致经过如下几个时
期： 1957年10月4日，原苏联发射了世界上第一
颗人造卫星。
1963年7月美国宇航局发射的“同步2 号”(试验星)静止卫星首次进入静止轨道， 为卫星通信的迅速发展铺平了道路。同年10 月克服了许多技术上的困难，利用该卫星向 全世界转播了东京奥运会的实况。
这种同时实现多个方向、多个地球站之间直接通信的特 性称为多址连接。
通信频率宽，传输容量大，适于多种业务传 输
通信线路稳定可靠，通信质量高
通信电路灵活
5.4.1概述
（2）缺点 两极地区为通信盲区，高纬度地区通信效果不佳。 卫星发射和控制技术比较复杂； 存在日凌中断现象 有较大的信号延迟和回声（波）干扰
卫星通信
5.4 卫星通信
5.4.1概述 5.4.2卫星通信的发展及应用 5.4.3通信卫星与地球站 5.4.4卫星通信系统的基本组成 5.4.5卫星通信中的多址方式 5.4.6卫星通信新技术
5.4 卫星通信
5.4.1概念 1．卫星通信的定义卫星通信系统的组成 卫星通信：以人造地球卫星作为中继站的微
即轨道倾角为0° 极地轨道：卫星轨道平面与地球南北极的轴线重
合，即轨道倾角为90° 倾斜轨道：卫星轨道平面与地球赤道平面之间的
夹角在0°～90°之间
5.4.1概述
（3）卫星轨道离地面的高度 按卫星轨道离地面的高度分成：
低轨道（LEO）。高度为500km～2000km 或500km～3000km（许多在1500km以下）， 运行周期约2～4小时
在同步卫星通信系统中，从地球站发射的信号经过卫星 转发到另一地球站时，单程传播时间约为0．27s。进行 双向通信时，往返传播延迟约为0.54s。所以通过卫星打 电话时，讲完话后要等半秒钟才能听到对方的回话，使 人感到很不习惯。
通信卫星有一定的寿命 轨道上所能容纳的卫星数目有限（截至08年，250
5.4.1概述
5.卫星通信的线路——单跳和双跳 所谓“跳”，是指电磁波以某个“转接体”
为跳板，在天空与地面之间来回跳跃传播 单跳：只经过通信卫星一跳（静止卫星大都
采用单跳） 单跳工作方式 双跳 双跳：信号经过通信卫星两次转发
5.4.1概述
在静止卫星通信系统中，大多采用单跳工作方式。 在以下两种情况，需采用双跳工作方式：
5.4.1概述
6. 卫星通信的特点 （1）优点 通信距离远，而通信的成本与通信距离无关。
利用静止卫星单跳最大通信距离达1800km。建站费用 和运行费用不应通信站之间的距离不同而改变，
通信覆盖面积大，具有多址通信能力
一颗同步卫星可覆盖地球表面积的42%左右，在这个覆 盖范围内的地球站，不论是地面、海上或空间，都可同 时共用这一颗通信卫星来转发信号，即实现双边和多边 通信。
卫星通信上下行通信频率
政府、军事：x频段的8／7GHz频段
上行频率为7.9GHz～8.4GHz 下行频率为7.25~7.75GHz。
这样，将民间卫星通信频段和政府部门、军事 部门卫星通信频段分开，可以避免相互之间的 干扰。
5.4.1概述
波通信系统。
5.4.1概述
卫星通信是地球上多个地球站（包括陆地、 水面和大气层）利用空中人造通信卫星作为 中述
2．卫星的轨道 卫星通信的轨道 （1）轨道形状 圆形：地球的中心处于圆形轨道的圆心 椭圆形：地球的中心应处于椭圆轨道一个焦点上 （2）卫星轨道倾角 赤道轨道：卫星轨道平面与地球赤道平面重合，
多颗静止卫星）
5.4.2卫星通信的发展及应用
1．卫星通信的发展 卫星通信概念的提出可以追溯到1945年，英
国空军雷达军官阿瑟．克拉克在《无线电世 界》上发表了“地球外的中继站”，最先提 出了利用静止卫星进行通信的设想，约20年 之后，人类就实现了这个设想。
下面分别介绍国际上卫星通信的发展和我国 的发展。
一是在国际卫星通信系统中，如果两个相距甚远，分别 位于两个卫星覆盖区内，而处于它们的“共视区”之外 的地球站之间的通信，必须采用双跳工作方式才能进行 卫星通信，参见图5-28(a)所示情况。
二是在被同一颗卫星所覆盖的、卫星通信“星形网络” 远、近地球站之间的通信，必须采用如图5-28 (b)所示 的双跳工作方式才能进行卫星通信。注意，图5-28 (b) 中的中央主站，就是星形网络的中心结点。
ku 频段的14／11GHz频段
上行频率为14～14.5GHz 下行频率为11.7～12.2GHz， 或为10.95～11.2GHz和11.45GHz～11.7GHz 并已用于卫星通信和卫星广播业务中。
目前卫星通信又使用ka频段的30／20GHz 频段，
上行频率为27.5~31GHz 下行频率为17.7～21.2GHz； 可利用带宽可达3500MHz
行频率；通信卫星发射，地球站接收所使用的频 率叫做下行频率。 卫星通信的工作频段常用：上（下）行（线）／ 下（上）行（线）频段来表示
比如，6／4GHz频段
上下行分开是为了免于相互干扰。
目前大都实用C波段的6／4GHz频段
上行频率为5.925～6.425GHz； 下行频段为3.7～4.2GHz。
卫星的轨道与地球赤道平面相重合、且离地 球表面高度为35786.6km的圆形轨道上沿与地 球的自转方向相同的方向飞行，则卫星绕地 球一周的时间为23小时56分04秒。 同步卫星的通信范围
卫星所能照射的地球上区域 全球表面积的42.4%
5.4.1概述
4．卫星通信工作频段 地球站发射，通信卫星接收所使用的频率叫做上
中 轨 道 （ MEO ） 。 高 度 为 2000km ～ 20000km 或 3000km ～ 20000km， 周 期 约 为 5h～6h（对约10000km高度而言）
高轨道（HEO）。通常高度在20000km以 上，周期大于12h。
5.4.1概述
3. 同步卫星（静止卫星）卫星通信的通信范围 何谓同步卫星：
5.4.2卫星通信的发展及应用
(1)国际上的发展 国际上卫星通信的发展大致经过如下几个时
期： 1957年10月4日，原苏联发射了世界上第一
颗人造卫星。
1963年7月美国宇航局发射的“同步2 号”(试验星)静止卫星首次进入静止轨道， 为卫星通信的迅速发展铺平了道路。同年10 月克服了许多技术上的困难，利用该卫星向 全世界转播了东京奥运会的实况。
这种同时实现多个方向、多个地球站之间直接通信的特 性称为多址连接。
通信频率宽，传输容量大，适于多种业务传 输
通信线路稳定可靠，通信质量高
通信电路灵活
5.4.1概述
（2）缺点 两极地区为通信盲区，高纬度地区通信效果不佳。 卫星发射和控制技术比较复杂； 存在日凌中断现象 有较大的信号延迟和回声（波）干扰
卫星通信
5.4 卫星通信
5.4.1概述 5.4.2卫星通信的发展及应用 5.4.3通信卫星与地球站 5.4.4卫星通信系统的基本组成 5.4.5卫星通信中的多址方式 5.4.6卫星通信新技术
5.4 卫星通信
5.4.1概念 1．卫星通信的定义卫星通信系统的组成 卫星通信：以人造地球卫星作为中继站的微
即轨道倾角为0° 极地轨道：卫星轨道平面与地球南北极的轴线重
合，即轨道倾角为90° 倾斜轨道：卫星轨道平面与地球赤道平面之间的
夹角在0°～90°之间
5.4.1概述
（3）卫星轨道离地面的高度 按卫星轨道离地面的高度分成：
低轨道（LEO）。高度为500km～2000km 或500km～3000km（许多在1500km以下）， 运行周期约2～4小时
在同步卫星通信系统中，从地球站发射的信号经过卫星 转发到另一地球站时，单程传播时间约为0．27s。进行 双向通信时，往返传播延迟约为0.54s。所以通过卫星打 电话时，讲完话后要等半秒钟才能听到对方的回话，使 人感到很不习惯。
通信卫星有一定的寿命 轨道上所能容纳的卫星数目有限（截至08年，250
5.4.1概述
5.卫星通信的线路——单跳和双跳 所谓“跳”，是指电磁波以某个“转接体”
为跳板，在天空与地面之间来回跳跃传播 单跳：只经过通信卫星一跳（静止卫星大都
采用单跳） 单跳工作方式 双跳 双跳：信号经过通信卫星两次转发
5.4.1概述
在静止卫星通信系统中，大多采用单跳工作方式。 在以下两种情况，需采用双跳工作方式：
5.4.1概述
6. 卫星通信的特点 （1）优点 通信距离远，而通信的成本与通信距离无关。
利用静止卫星单跳最大通信距离达1800km。建站费用 和运行费用不应通信站之间的距离不同而改变，
通信覆盖面积大，具有多址通信能力
一颗同步卫星可覆盖地球表面积的42%左右，在这个覆 盖范围内的地球站，不论是地面、海上或空间，都可同 时共用这一颗通信卫星来转发信号，即实现双边和多边 通信。