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衛(wèi)星通信的基本概念

衛(wèi)星通信簡(jiǎn)單地說(shuō)就是地球上(包括地面和低層大氣中)的無(wú)線(xiàn)電通信站間利用衛(wèi)星作為中繼而進(jìn)行的通信。衛(wèi)星通信系統(tǒng)由衛(wèi)星和地球站兩部分組成。衛(wèi)星通信的特點(diǎn)是:通信范圍大;只要在衛(wèi)星發(fā)射的電波所覆蓋的范圍內(nèi),從任何兩點(diǎn)之間都可進(jìn)行通信;不易受陸地災(zāi)害的影響(可靠性高);只要設(shè)置地球站電路即可開(kāi)通(開(kāi)通電路迅速);同時(shí)可在多處接收,能經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)廣播、多址通信(多址特點(diǎn));電路設(shè)置非常靈活,可隨時(shí)分散過(guò)于集中的話(huà)務(wù)量;同一信道可用于不同方向或不同區(qū)間。所以衛(wèi)星通信系統(tǒng)具有快速、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的特點(diǎn)。

低軌和靜止地球軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)

按照衛(wèi)星軌道距離地面的距離不同，可以將衛(wèi)星通信系統(tǒng)分為低地球軌道(LEO)衛(wèi)星系統(tǒng)和靜止地球軌道(GEO)衛(wèi)星系統(tǒng)等。

低軌道衛(wèi)星移動(dòng)通信是利用運(yùn)行軌道比地球同步軌道低得多的一組衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)用戶(hù)之間或移動(dòng)用戶(hù)與固定用戶(hù)之間的通信。它一般由低軌道衛(wèi)星和主控地球站、關(guān)口地球站、移動(dòng)地球站、車(chē)載站、船載站、機(jī)載站、手持機(jī)、尋呼機(jī)以及無(wú)線(xiàn)電定位終端等組成。低軌道衛(wèi)星星座是用十幾顆至幾十顆低軌道運(yùn)行的小型衛(wèi)星， 分若干個(gè)軌道，每個(gè)軌道上若干顆衛(wèi)星繞地球在經(jīng)度距離相等的若干個(gè)軌道面旋轉(zhuǎn)，作為移動(dòng)通信中繼站，這好比把陸地蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)安裝在衛(wèi)星上，對(duì)地面形成無(wú)線(xiàn)蜂窩覆蓋，把整個(gè)地球表面都覆蓋在內(nèi)，可提供電話(huà)、傳真、數(shù)據(jù)、尋呼及無(wú)線(xiàn)電定位等業(yè)務(wù)。低軌道衛(wèi)星一般距地面約1000千米，空間傳輸損耗較小。 衛(wèi)星形成的覆蓋小區(qū)在地球表面很快移動(dòng)，繞地球一周約需2小時(shí)。

靜止地球軌道(GEO)衛(wèi)星，軌道高度大約為36000km，為圓形軌道，只要三顆相隔120度均勻分布的衛(wèi)星，就可以覆蓋全球。

衛(wèi)星在空中起中繼站的作用,即把地球站發(fā)上來(lái)的電磁波放大后再反送回另一地球站。地球站則是衛(wèi)星系統(tǒng)形成的鏈路。由于靜止衛(wèi)星在赤道上空36000千米,它繞地球一周時(shí)間恰好與地球自轉(zhuǎn)一周(23小時(shí)56分4秒)的時(shí)間一致,從地面看上去如同靜止不動(dòng)一樣。三顆相距120度的衛(wèi)星就能覆蓋整個(gè)赤道圓周。故衛(wèi)星通信易于實(shí)現(xiàn)越洋和洲際通信。最適合衛(wèi)星通信的頻率是1-10GHz頻段,即微波頻段，為了滿(mǎn)足越來(lái)越多的需求,已開(kāi)始研究應(yīng)用新的頻段,如12GHz,14GHz,20GHz及30GHz。

衛(wèi)星通信的發(fā)展

近年來(lái)衛(wèi)星通信新技術(shù)的發(fā)展層出不窮。例如甚小口徑天線(xiàn)地球站(VSAT)系統(tǒng),中低軌道的移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)等都受到了人們廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。衛(wèi)星通信也是未來(lái)全球信息高速公路的重要組成部分。它以其覆蓋廣、通信容量大、通信距離遠(yuǎn)、不受地理環(huán)境限制、質(zhì)量?jī)?yōu)、經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)點(diǎn),與光纖通信、數(shù)字微波通信一起,成為我國(guó)當(dāng)代遠(yuǎn)距離通信的支柱。

我國(guó)的衛(wèi)星通信事業(yè)發(fā)展迅速，衛(wèi)星通信的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，除傳統(tǒng)的郵電、氣象、地震、證券等部門(mén)外，遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、應(yīng)急通信、海陸空導(dǎo)航、互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域也有巨大的發(fā)展空間，并沿著天地一體、三網(wǎng)融合、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、軍用民用相結(jié)合的長(zhǎng)遠(yuǎn)方向發(fā)展。