無線通信工程四衛(wèi)星通信

無線通信工程四衛(wèi)星通信無線通信工程

第四章衛(wèi)星通信教學(xué)內(nèi)容自測訓(xùn)練題主要內(nèi)容安排第一節(jié)衛(wèi)星通信概述第二節(jié)衛(wèi)星通信網(wǎng)第三節(jié)通信衛(wèi)星第四節(jié)

衛(wèi)星通信方式第五節(jié)衛(wèi)星通信地球站第六節(jié)甚小天線地球站

衛(wèi)星通信是利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站來轉(zhuǎn)發(fā)無線電波而進(jìn)行的兩個或多個地球站之間的通信。見下頁圖。人造地球衛(wèi)星根據(jù)對無線電信號的有無、轉(zhuǎn)發(fā)功能，有有源人造地球衛(wèi)星和無源人造衛(wèi)星之分。由于無源人造衛(wèi)星反射下來的信號太弱無實用價值，于是人們致力于研究具有放大、變頻轉(zhuǎn)發(fā)功能的有源人造地球衛(wèi)星－－通信衛(wèi)星來實現(xiàn)衛(wèi)星通信。其中繞地球赤道運行的周期與地球自轉(zhuǎn)相等的同步衛(wèi)星具有優(yōu)越性能，利用同步衛(wèi)星的通信已成為主要的衛(wèi)星通信方式。不在地球同步軌道上運行的低軌衛(wèi)星多在移動通信中運用。第一節(jié)衛(wèi)星通信概述衛(wèi)星通信示意圖1、同步衛(wèi)星通信在地球赤道上空約36000km的太空中圍繞地球的圓形軌道上運行的通信衛(wèi)星，其繞地球運行周期為1恒星日，與地球自轉(zhuǎn)同步，因而與地球之間處于相對靜止?fàn)顟B(tài)，故稱為靜止衛(wèi)星、固定衛(wèi)星或同步衛(wèi)星，其運行軌道稱為地球同步軌道（GEO）

在地面上用微波接力系統(tǒng)進(jìn)行的通信，因系視距傳播，平均每2500km假設(shè)參考電路要經(jīng)過每跨距約46km的54次接力轉(zhuǎn)接。如利用通信衛(wèi)星進(jìn)行中繼，地面距離長達(dá)1萬多公里的通信，經(jīng)通信衛(wèi)星1跳即可連通（由地至星，再由星至地為1跳，含一次中繼），而電波傳輸?shù)闹欣^距離約為4萬公里。

2、衛(wèi)星通信系統(tǒng)由通信衛(wèi)星和經(jīng)該衛(wèi)星連通的地球站，根據(jù)不同的目的組成不同的衛(wèi)星通信系統(tǒng)。運行中的地球站只能指向某一顆同步衛(wèi)星，兩個或更多的地球站可以通過同一顆同步衛(wèi)星建立直達(dá)的衛(wèi)星電路。如為電視或廣播節(jié)目的衛(wèi)星衛(wèi)星傳輸，可以用一顆同步衛(wèi)星上的不同轉(zhuǎn)發(fā)器傳輸不同的節(jié)目。在此衛(wèi)星的波束覆蓋區(qū)內(nèi)的眾多電視單收地球站，可以指向此衛(wèi)星接收不同的電視節(jié)目或同時接收多個節(jié)目。如為甚小天線地球站衛(wèi)星通信系統(tǒng)，同技術(shù)制式的眾多甚小天線地球站（VSAT）可以經(jīng)由同一衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器連通連網(wǎng)，也可以幾種不同制式各自成網(wǎng)。如一顆同步衛(wèi)星的容量不夠，可以在預(yù)定的同步軌道的不同位置部署幾顆同步衛(wèi)星，有關(guān)地球站根據(jù)安排相應(yīng)地指向某一衛(wèi)星，組成衛(wèi)星通信電路。例如國際通信衛(wèi)星組織在印度洋地區(qū)赤道上空就有4顆衛(wèi)星，分別定點于60°E、63°E、66°E、57°E，并準(zhǔn)備在90年代及以后視需要情況在91.5°E和95°E再部署兩顆衛(wèi)星。（1）頻段同步衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)有衛(wèi)星固定通信業(yè)務(wù)（FSS）和衛(wèi)星移動通信業(yè)務(wù)（MSS）之分，它們所分配的頻段也不同。FSS使用C頻段和Ku頻段。MSS使用L頻段。工作在Ku頻段的Ku轉(zhuǎn)發(fā)器原來大多是點波束的，90年代開始國際通信衛(wèi)星組織（INTELSAT，簡作IS）的Ku星叫ISK，提供較廣的區(qū)域波束以適應(yīng)需求。FSS的C、Ku頻段的頻率劃分如下（上行為地球站對衛(wèi)星所用頻率，下行為衛(wèi)星對地球站所用頻率）。①C頻段（MHz）

上行：5925～6425帶寬500MHz

下行：3700～4200帶寬500MHz

為擴展FSS用的頻譜，自1984年1月1日開始調(diào)整為：上行：第1區(qū)5725～7075帶寬1350MHz

第2、3區(qū)5850～7075帶寬1225MHz

下行：第1、2、3區(qū)3400～4200和4500～4800帶寬共1100MHz②Ku頻段（GHz)上行：第1、2、3區(qū)14.0～12.25帶寬250MHz14.25～14.5帶寬250MHz下行：第1、2、3區(qū)10.95～11.20帶寬250MHz11.45～11.7帶寬250MHz

第2區(qū)11.7～11.95帶寬250MHz11.95～12.2帶寬250MHz

第3區(qū)12.2～12.5帶寬300MHz

第1、3區(qū)12.5～12.75帶寬250MHz國際無線電行政大會（WARC－92）的頻率分配，國際通信衛(wèi)星組織于2000年1月1日可啟用新分配的13.75～14.0GHz（上行），帶寬250MHz，以適應(yīng)發(fā)展的需要。C頻段的傳輸比較穩(wěn)定，設(shè)備技術(shù)也成熟，容易和同頻段的地面微波系統(tǒng)相互干擾。衛(wèi)星通信的上行鏈路干擾6GHz微波系統(tǒng)，下行鏈路受4GHz微波系統(tǒng)的干擾，這需預(yù)先協(xié)調(diào)并采取相應(yīng)的屏蔽措施加以解決（見衛(wèi)星通信系統(tǒng)干擾協(xié)調(diào)）。Ku頻段傳輸受雨霧衰減較大，不如C頻段穩(wěn)定，尤其雨量大的地區(qū)更是如此。如在上、下行鏈路的計算中留有足夠余量，配備上行功率調(diào)節(jié)功能，亦可獲得滿意效果。Ku頻段頻譜資源較豐富，與地面微波系統(tǒng)的相互干擾小，其應(yīng)用很有前途。（2）衛(wèi)星通信方式衛(wèi)星通信系統(tǒng)傳輸或分配信息時所采用的工作方式稱為衛(wèi)星通信方式。國際衛(wèi)星通信已由以模擬頻分方式為主，轉(zhuǎn)向以數(shù)字時分方式為主。數(shù)字衛(wèi)星通信方式有120Mbit/s的數(shù)字話音插空（DSI）的時分多址（TDMA/DSI），或不加話音插空（DNI）的時分多址，以及星上交換時分多址（SS－TDMA）；還有大量的以2.048Mbit/s、1.544Mbit/s為主的衛(wèi)星數(shù)字通道（IDR）方式，加數(shù)字電路復(fù)用設(shè)備（DCME）一般可擴大容量3～4倍，最多達(dá)5倍。2Mbit/s的IDR其承載電路為30路，較小容量的IDR有1.024Mbit/s（16路）和512Mbit/s（8路）。專用通信用的數(shù)字專線業(yè)務(wù)（IBS）業(yè)務(wù)發(fā)展很快，Ku頻段達(dá)到ISDN質(zhì)量水平的叫超級數(shù)字專線業(yè)務(wù)（superIBS）。稀路由（VISTA）業(yè)務(wù)方式仍有市場，其中有按需分配多址（DAMA）功能的方式稱超級稀路由（superVISTA）方式。非中心控制的稀路由的斯佩德（SPADE）方式因設(shè)備復(fù)雜已被淘汰。國際衛(wèi)星通信的極化方式為雙圓極化。國內(nèi)衛(wèi)星通信方式大體仿效國際衛(wèi)星通信用C頻段和Ku頻段，也有用Ka頻段的。一般的TDMA方式為60Mbit/s以下速率，還有SS-TDMA和轉(zhuǎn)發(fā)器跳頻的TDMA方式，有加數(shù)字電路復(fù)用設(shè)備的衛(wèi)星數(shù)字通道（IDR/DCME）方式，也有自適應(yīng)差分脈沖編碼的衛(wèi)星數(shù)字通道（IDR/ADPCM）方式。因模擬的頻分多址（FDMA）方式技術(shù)成熟，仍有使用。國內(nèi)范圍的以通話為主的稀路由（VISTA）方式用得較多，有單載波單信道/音節(jié)壓擴頻率調(diào)制/按需分配多址（SCPC/CFM/DAMA）方式和單載波單信道/4相移鍵控/按需分配多址（SCPC/QPSK/DAMA）方式以及較低速率的TDMA方式。甚小天線地球站系統(tǒng)的市場很大，它是以數(shù)據(jù)傳輸為主兼有話音傳輸?shù)男菭罹W(wǎng)，其制式和速率有多種，可供用戶選用。國內(nèi)衛(wèi)星通信的極化方式一般為線極化，個別也有用圓極化的。3、同步衛(wèi)星通信的特點（1）同步衛(wèi)星通信的優(yōu)點①通信距離遠(yuǎn)，在衛(wèi)星波束覆蓋區(qū)內(nèi)1跳的通信距離最遠(yuǎn)約13×10（3次方）km（用全球波束，地球站對衛(wèi)星的仰角在5°以上）；②不受通信兩點間任何復(fù)雜地理條件的限制；③不受通信兩點音的任何自然災(zāi)害和人為事件的影響；④只經(jīng)過衛(wèi)星1路即可到達(dá)對方，因而通信質(zhì)量高，系統(tǒng)可靠性高，常作為海纜修復(fù)期的支撐系統(tǒng)；⑤通信距離越遠(yuǎn)，成本越低；⑥可在大面積范圍內(nèi)實現(xiàn)電視節(jié)目、廣播節(jié)目和新聞的傳輸，以及直達(dá)用戶辦公樓的交互數(shù)據(jù)傳輸甚至話音傳輸，因而適用于廣播型和用戶型業(yè)務(wù)；⑦機動性大，可實現(xiàn)衛(wèi)星移動通信和應(yīng)急通信；⑧靈活性大，可在兩點間提供幾百、幾千甚至上萬路話路，提供幾十兆比（Mbit/s）甚至120Mbit/s的中高速數(shù)據(jù)通道，也可提供至少一條話路或1.2kbit/s、2.4kbit/s的數(shù)據(jù)通道；⑨易于實現(xiàn)多址傳輸；⑩有傳輸多種業(yè)務(wù)的功能。（2）同步衛(wèi)星通信的缺點①傳輸時延大。衛(wèi)星地球站通過赤道上空約36000km的通信衛(wèi)星的轉(zhuǎn)發(fā)進(jìn)行通信，視地球站緯度高低，其1跳的單程空間距離為72000～80000km。以300000km/s的速度傳播的電波，要經(jīng)過240ms～260ms的空間傳輸延時才能到達(dá)對方地球站，加上終端設(shè)備對數(shù)字信號的處理時間等，延時還要增加。根據(jù)國際電信聯(lián)盟TTU建議，單程傳輸不要超過400ms。對于通信來說，發(fā)話方聽到對方立即的回話，經(jīng)過500ms～800ms,這是可以被通話用戶接受和習(xí)慣的。但由通話雙方的二/四線混合線圈不平衡而造成的泄漏，將出現(xiàn)不可忍受的回音，因而必須無例外地加裝回音消除器。②在南緯75°以上和北緯75°以上的高緯度地區(qū)，由于同步衛(wèi)星的仰角低于5°，難以實現(xiàn)衛(wèi)星通信。一般說來，緯度在70°以下的地面、80°以下的飛機，均可經(jīng)同步衛(wèi)星建立通信。③同步軌道的位置有限，不能無限度地增加衛(wèi)星數(shù)量和減小星間間隔。④每年有不可避免的日凌中斷和須采取措施度過的星食發(fā)生。⑤需對衛(wèi)星部署有長遠(yuǎn)規(guī)劃。衛(wèi)星壽命一般為幾年至十幾年，而衛(wèi)星的設(shè)計和生產(chǎn)周期長，需及早安排后繼衛(wèi)星，但衛(wèi)星發(fā)身成功率平均為80%左右，故要承擔(dān)一定的風(fēng)險。

第二節(jié)衛(wèi)星通信網(wǎng)

衛(wèi)星通信網(wǎng)是由一個或數(shù)個通信衛(wèi)星和指向衛(wèi)星的若干個地球站組成的通信網(wǎng)。衛(wèi)星通信網(wǎng)按通信方式有模擬衛(wèi)星通信網(wǎng)和數(shù)字衛(wèi)星通信網(wǎng)之分。不同方式的通信網(wǎng)不能互通，但可以使用同一顆通信衛(wèi)星，甚至共用一個轉(zhuǎn)發(fā)器。另外，按衛(wèi)星的服務(wù)區(qū)域劃分，有國際衛(wèi)星通信網(wǎng)、區(qū)域衛(wèi)星通信網(wǎng)和國內(nèi)衛(wèi)星通信網(wǎng)。1、國際衛(wèi)星通信網(wǎng)球性的衛(wèi)星通信網(wǎng)，由國際通信衛(wèi)星組織（INTELSAT）經(jīng)營和管理。該組織在1964年8月由19個國家創(chuàng)建，總部設(shè)在華盛頓。國際衛(wèi)星通信組織的世界上第一顆商用衛(wèi)星“晨鳥”于1965年4月6日問世，代號為IS－I。經(jīng)過多年的發(fā)展，該組織已有成員國100多個，使用者（含成員國、非成員國和使用國）近200個，組成了全球性最大的國際衛(wèi)星通信網(wǎng)。90年代有IS－Ⅴ、IS－Ⅵ和IS－Ⅶ等幾代衛(wèi)星在軌服務(wù)。在大西洋、印度洋及太平洋地區(qū)赤道上空的同步軌道上有17～19顆國際通信衛(wèi)星組織的國際衛(wèi)星（1992年資料），它們承擔(dān)2/3乃至1/2的國際長途通信業(yè)務(wù)和近100%的國際電視傳輸業(yè)務(wù)。一顆衛(wèi)星的通信容易由最初的240路話路或一路電視通道發(fā)展到兼用C頻段和Ku頻段的上萬路甚至幾萬路和2至4個模擬電視通道。2、國際太空通信網(wǎng)由國際太空通信組織（INTELSPUTNIK）經(jīng)營和管理的衛(wèi)星通信網(wǎng)。1971年11月國際太空通信組織成立，總部設(shè)在莫斯科。1979年，國際太空通信組織租用蘇聯(lián)“靜止”系列衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器組成的國際太空通信網(wǎng)開始運行。該系列衛(wèi)星是用C頻段，有全球和北半球兩種波束，采用對南北不進(jìn)行控制的傾斜軌道方式。主要成員國有原蘇聯(lián)、蒙古、越南、古巴、老撾等國及東歐各國。3、國際海事衛(wèi)星通信網(wǎng)利用同步衛(wèi)星進(jìn)行海上移動通信的通信網(wǎng)。1975年，由美國通信衛(wèi)星公司（COMSAT）建立的海事衛(wèi)星通信網(wǎng)開始營運。1979年7月成立了總部設(shè)在英國倫敦的國際海事衛(wèi)星組織（INMARSAT），它于1982年2月開始向國際上提供海上船舶的電報和數(shù)據(jù)服務(wù)，組成國際海事衛(wèi)星通信網(wǎng)。該網(wǎng)所使用的同步通信衛(wèi)星是，開始時是租用歐洲宇航局的MARECS衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器以及COMSAT和INTELSAT的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器作為第一代海事衛(wèi)星（INMARSAT-Ⅰ）。自90年代開始逐步由海事衛(wèi)星組織自己發(fā)身的INMARSAT-Ⅱ系列衛(wèi)星代替，這是第二代海事衛(wèi)星。INMARSAT的通信網(wǎng)是全球性的，承擔(dān)海上、陸上和航空移動通信業(yè)務(wù)。同步衛(wèi)星與移動站之間使用L頻段，同步衛(wèi)星與岸站之間仍使用C頻段，經(jīng)岸站進(jìn)入地面通信網(wǎng)。4、區(qū)域衛(wèi)星通信網(wǎng)為一定地區(qū)進(jìn)行衛(wèi)星通信服務(wù)的通信網(wǎng)。主要有歐洲通信衛(wèi)星組織（EUTELSAT）、阿拉伯通信衛(wèi)星組織（ARABSAT）、亞洲衛(wèi)星公司（ASIASAT）和亞太衛(wèi)星公司（APSTAR）等經(jīng)營的衛(wèi)星通信網(wǎng)來滿足本區(qū)域內(nèi)的需求。此外還有一些地區(qū)，如非洲、南美洲等地區(qū)的地區(qū)性衛(wèi)星通信網(wǎng)也在建立。區(qū)域衛(wèi)星的主要特點是衛(wèi)星的波束覆蓋區(qū)基本局限于該區(qū)域內(nèi)，不像國際衛(wèi)星組織的衛(wèi)星那樣可以有球波束和半球波束。

5、國內(nèi)衛(wèi)星通信網(wǎng)以國內(nèi)通信為主的衛(wèi)星通信網(wǎng)。建立國內(nèi)衛(wèi)星通信網(wǎng)的國家有美國、中國、澳大利亞、巴西、加拿大、英國、德國、法國、日本、墨西哥、印尼、印度、意大利、瑞典和原蘇聯(lián)各國。世界上第一顆國內(nèi)同步衛(wèi)星ANIK－A是1973年由加拿大發(fā)射成功的美國國內(nèi)同步衛(wèi)星由多家公司獨自經(jīng)營，衛(wèi)星數(shù)量多，規(guī)模大。由于原蘇聯(lián)有相當(dāng)大的領(lǐng)土處于高緯度地域，同步衛(wèi)星不能全部覆蓋，因此在使用通信衛(wèi)星的同時，也使用經(jīng)北極附近的橢圓軌道（LEO）運行的通信衛(wèi)星。印度尼西亞為多島嶼國家，其PALAPA系列通信衛(wèi)星在通信中起著主要作用。澳大利亞、巴西、中國和印度等國領(lǐng)土遼闊，AUSSAT、BRASILSAT、CHINASAT和INSAT衛(wèi)星分別在其本國通信中起著重要作用。6、中國國內(nèi)衛(wèi)星通信網(wǎng)中國從1985年租用國際通信衛(wèi)星組織的印度洋上空衛(wèi)星的半球波束轉(zhuǎn)發(fā)器組織國內(nèi)衛(wèi)星通信網(wǎng)，進(jìn)行衛(wèi)星電視傳送和對邊遠(yuǎn)地區(qū)的電報在通信。從1988年起用自己制造和發(fā)射的衛(wèi)星與租用的國際衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器共同組成國內(nèi)衛(wèi)星通信網(wǎng)。至90年代，除租用國際衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器外，還租用亞洲1號衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器，與中國的衛(wèi)星一起組成國內(nèi)衛(wèi)星通信網(wǎng)。中國將逐步過渡到以國產(chǎn)衛(wèi)星為主，租用國際衛(wèi)星和區(qū)域衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器為輔的格局來組織國內(nèi)衛(wèi)星通信網(wǎng)。中國國內(nèi)衛(wèi)星通信網(wǎng)主要承擔(dān)：（1）中央電視節(jié)目，教育電視節(jié)目和部分省、自治區(qū)的地方電視節(jié)目的傳送；（2）廣播節(jié)目的衛(wèi)星傳送；（3）組織干線衛(wèi)星通信電路和部分省內(nèi)衛(wèi)星通信電路；（4）組織公用和專用甚小天線地球站（VSAT）網(wǎng)，包括以數(shù)據(jù)為主和以為主的VSAT網(wǎng)；（5）專用單位的衛(wèi)星通信網(wǎng)。中國國內(nèi)衛(wèi)星通信網(wǎng)的主要傳輸制式：電視采用傳統(tǒng)的高頻方式；通信以頻分多址（FDMA）和時分多址（TDMA）（60Mbit/s）為主，逐步過渡到以數(shù)字方式的衛(wèi)星數(shù)字通道（IDR）和TDMA（60Mbit/a）為主。第三節(jié)通信衛(wèi)星1、通信衛(wèi)星概述通信衛(wèi)星是作為無線電通信中繼站的人造地球衛(wèi)星。通信衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)無線電信號，實現(xiàn)衛(wèi)星通信地球站之間或地球站與航天器之間的衛(wèi)星通信。通信衛(wèi)星及其測控站組成了衛(wèi)星通信系統(tǒng)的空間段。通信衛(wèi)星可以傳輸、電報、、數(shù)據(jù)和電視等信息。通信衛(wèi)星按有無通信轉(zhuǎn)發(fā)器可分為無源通信衛(wèi)星和有源通信衛(wèi)星。前者是指僅用來反射無線電信號的衛(wèi)星，后者是用有放大、變頻功能的轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)信號的衛(wèi)星。無源通信衛(wèi)星因其反射的信號十分微弱，通信質(zhì)量不佳等原因，早已不再發(fā)展。實用的通信衛(wèi)星均為有源通信衛(wèi)星。1958年12月美國發(fā)射世界上第一個軌道試驗通信衛(wèi)星“斯科爾”以來，通信衛(wèi)星已得到廣泛應(yīng)用。通信衛(wèi)星按運行軌道分有低軌道和靜止軌道衛(wèi)星。以姿態(tài)穩(wěn)定方式分有自旋穩(wěn)定衛(wèi)星（保持自旋軸在空間定向的衛(wèi)星）和三軸穩(wěn)定衛(wèi)星（保持相互垂直的三個軸在空間定向的衛(wèi)星）。按使用的業(yè)務(wù)頻段分有UHF、L、S、C、X、Ku、Ka等頻段的單頻段衛(wèi)星，或兩種以上頻段的多頻段綜合型衛(wèi)星。按服務(wù)區(qū)分有國際、區(qū)域、國內(nèi)通信衛(wèi)星。以服務(wù)對象分有商用、軍用、科學(xué)試驗衛(wèi)星。以專業(yè)用途分有直接向公眾轉(zhuǎn)播電視和聲音廣播節(jié)目的直播衛(wèi)星。有用于海上、空中和陸地間通信，兼有救援和導(dǎo)航任務(wù)的海事通信衛(wèi)星。有用于航天器與地球站之間的測控和數(shù)據(jù)信息中繼傳輸，具有對低、中、高軌道航天器測控能力的跟蹤和數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星（TDRSS），以及導(dǎo)航定位衛(wèi)星和遙感衛(wèi)星等。常用的固定衛(wèi)星以C頻段的居多，C頻段為上行6GHz、下行4GHz，技術(shù)成熟，傳輸穩(wěn)定。但C頻段衛(wèi)星在靜止軌道上的位置相當(dāng)擁擠，而且C頻段地球站與地面的同頻段微波可能發(fā)生相互干擾。所以在電子技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，Ku頻段衛(wèi)星的發(fā)展也很快，Ku頻段為上行14GHz，下行11GHz/12GHz，大多是既有C又有Ku轉(zhuǎn)發(fā)器的綜合星，也有全為Ku轉(zhuǎn)發(fā)器的Ku星，Ku頻段的降雨衰減大，不如C頻段穩(wěn)定，但地球站天線小，在甚小天線地球站（VSAT）業(yè)務(wù)和衛(wèi)星電視、廣播業(yè)務(wù)以及應(yīng)急通信方面發(fā)展很快。海事衛(wèi)星則采用L頻段，即船與星之間上行1.6GHz，下行1.5GHz，星與岸站之間仍用C頻段。通信衛(wèi)星的發(fā)展趨勢，是同步軌道和低軌道移動通信衛(wèi)星，擴展新頻段，發(fā)展星上信息處理技術(shù)，提高定點保持和天線指向精度以及增長壽命等方面發(fā)展。2、通信衛(wèi)星設(shè)備通信衛(wèi)星上的設(shè)備，由通信、遙測、遙控、跟蹤、控制、能源、溫控、遠(yuǎn)地點發(fā)動機和結(jié)構(gòu)等系統(tǒng)組成。（1）通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)包括通信轉(zhuǎn)發(fā)器和通信天線。轉(zhuǎn)發(fā)器是通信衛(wèi)星的核心，一般是放大變頻方式，也就是將收到的4GHz上行信號變頻為6G下行信號，11GHz上行變頻為14GHz下行等。天線是無線電波的進(jìn)出口，按照要求可以做成波束覆蓋區(qū)形狀和大小不同的天線，如全球波束、區(qū)域波束、國內(nèi)波束和點波束天線等。通信系統(tǒng)將接收到的自地球站發(fā)向衛(wèi)星的信號放大變頻后再發(fā)向地球，以實現(xiàn)衛(wèi)星通信。（2）遙測、遙控和跟蹤系統(tǒng)遙測、遙控和跟蹤系統(tǒng)由應(yīng)答機（含信令機）、遙測設(shè)備、遙控設(shè)備和測控天線組成。功能是接收地面測控站的指令信號，使星上設(shè)備按指令動作；向地面測控站發(fā)送遙測信號，提供衛(wèi)星工作情況和環(huán)境信息，它還發(fā)送鄰村信號和轉(zhuǎn)發(fā)測距信號，以供地面測控站跟蹤和定軌。（3）控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)由姿態(tài)測量裝置、姿態(tài)控制裝置和反作用推進(jìn)裝置組成。姿態(tài)測量裝置用于測量衛(wèi)星姿態(tài)；姿態(tài)控制裝置用于穩(wěn)定或保持衛(wèi)星的正常姿態(tài)；反作用推進(jìn)裝置用于改變衛(wèi)星的姿態(tài)和軌道，它的主要作用是在衛(wèi)星發(fā)射和運行期間進(jìn)行姿態(tài)和軌道控制，使衛(wèi)星正確入軌，并在工作壽命期間使衛(wèi)星的姿態(tài)和軌道保持在允許偏差范圍內(nèi)。（4）能源系統(tǒng)能源系統(tǒng)又稱電源系統(tǒng)，由太陽電池陣、蓄電池組和供電線路組成。衛(wèi)星在光照區(qū)時，由太陽能電池給星上電子設(shè)備供電，并同時給蓄電充電；衛(wèi)星進(jìn)入陰影區(qū)（即星蝕）時，由蓄電池供電。太陽能電池片對自旋穩(wěn)定衛(wèi)星來說是貼固在星體的圓筒狀表面；對三軸穩(wěn)定衛(wèi)星則貼固于伸展的太陽能電池帆板上，并要求對太陽定向。由于圓筒式太陽電池陣列隨星體旋轉(zhuǎn)時僅有部分電池受陽光照射，所以自旋穩(wěn)定衛(wèi)星的太陽能電池陣有效功率較低，僅為三軸穩(wěn)定衛(wèi)星太陽能電池帆板有效功率的1/3左右。（5）溫控系統(tǒng)溫控系統(tǒng)對衛(wèi)星進(jìn)行溫度控制，使星上設(shè)備在合適的溫度范圍內(nèi)工作。溫控有兩種：一是有源控制，用加熱器加熱，它消耗星上能源；二是無源控制，即不消耗星上能源，采用散熱、導(dǎo)熱、保溫等方法來控制溫度。（6）遠(yuǎn)地點發(fā)動機系統(tǒng)遠(yuǎn)地點發(fā)動機系統(tǒng)的任務(wù)是使用固體燃料發(fā)動機或液體燃料發(fā)動機來進(jìn)行軌道變換，它在過渡軌道遠(yuǎn)地點工作，使衛(wèi)星進(jìn)入地球靜止軌道。（7）結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)是把分散的設(shè)備組成一整體，并使星上各設(shè)備能承受運載火箭發(fā)射時的力學(xué)環(huán)境和入軌后的空間環(huán)境。衛(wèi)星的結(jié)構(gòu)外形與姿態(tài)穩(wěn)定方式密切相關(guān)，一類是自旋穩(wěn)定通信衛(wèi)星，它是一個圓筒形自旋殼體結(jié)構(gòu)，一端為伸展的天線，另一端為遠(yuǎn)地點發(fā)動機；另一類三軸穩(wěn)定通信衛(wèi)星，它是一個多面體殼體結(jié)構(gòu)，一面是伸展的天線，另一面為遠(yuǎn)地點發(fā)動機，還有兩面是向外延伸的太陽能電池帆板。以上由轉(zhuǎn)發(fā)器和天線組成的通信系統(tǒng)又稱有效載荷。其他各系統(tǒng)都是保障通信系統(tǒng)工作的，統(tǒng)稱保障系統(tǒng)。第四節(jié)衛(wèi)星通信方式衛(wèi)星通信方式是指衛(wèi)星通信系統(tǒng)傳輸或分配語音、數(shù)據(jù)、圖像、文字等信息時所用的工作方式。常用的衛(wèi)星通信方式有：大、中容量幾十路、幾百路的模擬頻分多址（FDMA）方式；120/60Mbit/s高速時分多址（FDMA）；2/1.5Mbit/s,1024/512kbit/s可加服用的衛(wèi)星數(shù)字通道（IDR/DCME衛(wèi)星數(shù)字通道/數(shù)字電路復(fù)用設(shè)備）的方式。稀路由的則多用單路單載波（SCPC），早期的為壓擴調(diào)頻方式（CFM/SCPC），后來采用數(shù)字調(diào)制方式，并有按需分配功能，如SCPC/QPSK（4相移相鍵控）/DAMA方式，速率為數(shù)Mbit/s的TDMA/DAMA方式等，有的還有可變帶寬功能。甚小天線地球站（VSAT）系統(tǒng)使用擴頻多址（SSMA）、單路單載波方式以及數(shù)百kbit/s的是分多址方式等。2、數(shù)字衛(wèi)星通信方式數(shù)字衛(wèi)星通信方式是指經(jīng)衛(wèi)星傳送數(shù)字化的模擬信號、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號的通信方式。（1）TDM/PSK/TDMA方式即基帶時分復(fù)用、中頻移相鍵控、時分多址方式，簡稱為TDMA方式。其特點為各站發(fā)射同頻率的突發(fā)脈沖群，通過轉(zhuǎn)發(fā)器的時間不重疊。在TDMA發(fā)身站，地面系統(tǒng)輸入的并行比特流經(jīng)緩沖存儲變成串行比特流，并以脈沖方式發(fā)出。每脈沖群中含發(fā)往幾個相關(guān)站的信息和報頭。在接收側(cè)解高每一個脈沖群并提取本站的信息，把串行比特流變成并行比特流接入地面系統(tǒng)。TDMA施行全網(wǎng)同步，高速TDMA要設(shè)置參考站。球波束同步、反饋同步、開環(huán)同步是三種主要同步方法。轉(zhuǎn)發(fā)器單載波工作，TDMA系統(tǒng)不產(chǎn)生互調(diào)，電路調(diào)度分配很方便；輸入補償取2dB；TDMA幀長是125μs的整數(shù)倍，隨著網(wǎng)內(nèi)地球站的增多，幀效率有所下降。

TDMA系統(tǒng)已被廣泛應(yīng)用，傳輸速率不等，典型的是國際通信衛(wèi)星組織（INTELSAT）的120Mbit/s和國內(nèi)通信衛(wèi)星采用的60Mbit/s、45Mbit/s等。以60Mbit/s例，其主要性能：幀長20ms，轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬36MHz，最佳幀效率90%，7/8前向糾錯編碼（FEC），跳頻工作最多接入4個轉(zhuǎn)器。由于TDMA設(shè)備復(fù)雜要求高，高速TDMA的推廣受到一定局限。（2）SS/TDMA方式即星上交換TDMA業(yè)務(wù)方式。采用多波束工作，星上轉(zhuǎn)發(fā)器可實現(xiàn)快速微波切換或基帶信息處理和交換。例如動態(tài)微波開關(guān)在TDMA的一幀中把上行線TDMA的不同目的地的脈沖群接入不同的下行波束中，實現(xiàn)波束交換（如INTELSATVTSS/TDMA），例如從東半球波束上行的TDMA可接至東半球波束的下行、快速切換到西半球波束下行、或區(qū)域波束下行等等。SS/TDMA將會有廣泛的發(fā)展前景。（3）TDM/PSK/FDMA方式即時分復(fù)用、移相鍵控、頻分多址業(yè)務(wù)方式。各站發(fā)射的頻率在轉(zhuǎn)發(fā)器內(nèi)互不重疊，它具有FDM/FM/FDMA類似的優(yōu)缺點。此種方式的衛(wèi)星數(shù)字通道（IDR）方式發(fā)展很快，其4PSK載波占用帶寬為0.6R（R為傳輸速率）。使用FEC改善C/N值3～5dB，但增加了占用帶寬。如2Mbit/s載波加上報頭和3/4FEC將點用1.72MHz。使用數(shù)字話音插空和低速率編碼可提高傳輸容量4～5倍。IBS（數(shù)字專線業(yè)務(wù)）和SMS（衛(wèi)星通信多種業(yè)務(wù)）等系統(tǒng)也屬此種業(yè)務(wù)方式。IDR的信息速率為64kbit/s～34Mbit/s，IBS的為64kbit/s～8Mbit/s，采用3/4和1/2率卷積編碼和維持比解碼。（4）TDMA/FDMA方式即多個TDMA載波共用同一轉(zhuǎn)發(fā)器，各載波頻率互不重疊，傳輸速率低于10Mbit/s，占用部分轉(zhuǎn)發(fā)器的TDMA業(yè)務(wù)方式。這種方式分兩種，一種是雙向使用TDMA；別一種是一個方向使用TDM，另一方向使用TDMA。（5）SCPC/PSK/FDMA方式即單路單載波、頻移健控、頻分多址方式。原理與SCPC/FM/FDMA相同，但使用PCM、ADPCM、DM以及更低速率編碼，系預(yù)分配或按需分配（DAMA）的載波分配方式。也是集中或分散控制的按需分配（DAMA）方式。各種SPC/PSK業(yè)務(wù)方式中，有信道間隔為45kHz和22.5kHz的，按PCM、ADPCM、DM及2PSK、4PSK的不同而不等。由于PCM占用帶寬寬，占用衛(wèi)星功率多很少應(yīng)用，ADPCM發(fā)展迅速，尤其16kbit/s、8kbit/s的低速率編碼。

SCPC/PSK/FDMA業(yè)務(wù)在中國公用網(wǎng)和專用網(wǎng)中已廣泛用于小容量系統(tǒng)。（6）CDMA方式即碼分多址業(yè)務(wù)方式。他使用擴頻技術(shù)，占用轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬較寬，有一定保密性。發(fā)向衛(wèi)星的每一個信道均分配一個自相關(guān)強、互相關(guān)弱的周期序列特征碼（地址碼）。接受端采用相關(guān)接收技術(shù)，在工作于同一帶寬和時間的眾多信號中識別特征碼，提取本站信息。CDMA系統(tǒng)分直接序列方式、跳頻方式以及以上兩者的組合方式等。（7）VSAT方式即甚小天線地球站方式。其工作頻率一般低于2Mbit/s，種類較多，尚無統(tǒng)一的制式，一般采用SCPC、TDMA/SCPC、TDM/TDMA、TDMA/FDMA、CDMA等傳輸和多址方式，適于小容量、廣播電視和單項數(shù)據(jù)、點對點數(shù)據(jù)、雙向分組數(shù)據(jù)等。由于站設(shè)在用戶附近，使用極其方便。在衛(wèi)星通信和光通信競爭中顯示出特殊的生命力。第五節(jié)衛(wèi)星通信地球站衛(wèi)星通信地球站是指在地球的陸上、水上、空中設(shè)置的能通過通信衛(wèi)星傳輸信息的微波站，簡稱地球站。1、地球站設(shè)備衛(wèi)星通信地球站由天線極其跟蹤系統(tǒng)，低噪聲放大器（LAN）系統(tǒng)，高功率放大器（HPA）系統(tǒng)，上、下變頻器系統(tǒng)，調(diào)制、解調(diào)系統(tǒng)，基帶變換及服用系統(tǒng)，站間工程勤務(wù)系統(tǒng)，站內(nèi)控制與監(jiān)視系統(tǒng)，電源系統(tǒng)及其它站內(nèi)輔助系統(tǒng)等組成。

（1）天線設(shè)備地球站天線設(shè)備由主反射面、副反射面、饋源及跟蹤伺服務(wù)系統(tǒng)組成。一般采用修正型卡塞格倫天線。這種天線的主反射面為拋物線旋轉(zhuǎn)面，副反射面為雙曲線旋轉(zhuǎn)面，兩面共焦點。這種天線具有高的增益，低的噪聲溫度，寬的頻帶特性和良好的幅射方向性圖。天線設(shè)備的機械結(jié)構(gòu)應(yīng)能夠承受惡劣氣候所造成的影響，能準(zhǔn)確地跟蹤衛(wèi)星。地球站天線就有很強的方向性、較低的噪聲溫度和良好的跟蹤衛(wèi)星能力。（2）低噪聲放大器（LNA）

安裝在天線饋源后面，是一個高靈敏度、低噪聲溫度的具有一定增益的放大器。低噪聲放大器應(yīng)具有足夠?qū)挼墓ぷ黝l帶。在C頻段工作的地球站其工作頻帶為3625/3700MHz到4200MHz，共575/500MHz的工作帶寬。（3）高功率放大器（HPA）

把已調(diào)制好的高頻信號放大到所需的發(fā)射功率，使每個發(fā)向的載波信號具有一定的有效全向輻射功率（EIRP）值。高功率放大器必須具備：①高輸出功率。一般根據(jù)業(yè)務(wù)需求選用功率等級，可以從幾瓦、幾十瓦、幾百瓦到10千瓦之間選用。②寬頻帶。要求頻帶能覆蓋衛(wèi)星的一個轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬或衛(wèi)星所有轉(zhuǎn)發(fā)器的全部帶寬。③高線性度。即具有同時放大多個載波的能力。④高的功率穩(wěn)定度。增益起伏一般不應(yīng)大于±0.25dB。⑤高可靠性。因高功率放大器具有高輸出功率，高電源電壓等特點，故而其可靠性為保證衛(wèi)星通信高暢通率的重要因素。地球站常用的HPA有兩類，一類是速調(diào)管放大器，一類是行波管放大器。（4）上、下變頻器現(xiàn)以C頻段的地球站為例來說明上、下變頻器的作用。把70MHz或140MHz中頻信號變換成6GHz的射頻信號的設(shè)備稱為上變頻器；而把4GHZ的衛(wèi)星下行頻率變換成70MHz或140MHz中頻信號的設(shè)備稱為下變頻器。在變頻器里只變換頻率而保持信號的頻譜。變頻器所具備的特性為：①頻率可變性。在衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器所覆蓋的500MHz帶寬范圍內(nèi)應(yīng)能任意變換工作頻率。②低的交調(diào)失真。為適應(yīng)多載波在一個變頻器上工作，應(yīng)有足夠好的交調(diào)指標(biāo)。③頻率穩(wěn)定度高。④小的寄生輸出。⑤低的相位噪聲。2、地球站終端設(shè)備地球站終端設(shè)備是指地球站設(shè)備中執(zhí)行接口、基帶信號處理、復(fù)接和分接、調(diào)制和解調(diào)等功能的設(shè)備。（1）調(diào)制和解調(diào)在調(diào)制和解調(diào)設(shè)備之間，對一個振蕩參數(shù)進(jìn)行控制的過程叫做調(diào)制，其逆過程為解調(diào)。衛(wèi)星通信應(yīng)用最廣的是頻率調(diào)制和移相鍵控調(diào)制兩種。①頻率調(diào)制（FM）頻率調(diào)制是對被調(diào)制振蕩信號的頻率進(jìn)行控制的過程。調(diào)制器多數(shù)是由壓控、變?nèi)荻O管構(gòu)成的哈脫式LC振蕩器。解調(diào)通常采用門限擴展技術(shù)。普通解調(diào)器的門限為10～12dB，而門限擴展解調(diào)器的門限為6dB。通常有高頻反饋式，動態(tài)跟蹤濾波器式和鎖相環(huán)式。調(diào)制解調(diào)器參數(shù)包括調(diào)制線性，頻率響應(yīng)，微分特性及門限等。與地面微波相比，衛(wèi)星通信系統(tǒng)頻偏大，需要在整個轉(zhuǎn)發(fā)器頻帶內(nèi)具有良好線性和群時延特性。頻率調(diào)制廣泛使用于頻分多路復(fù)用（FDM），單路單載波（SCPC）和電視（TV）系統(tǒng)中。②頻移鍵控（PSK）

移相鍵控是對被調(diào)制振蕩信號的相位進(jìn)行控制的過程。在幅度鍵控（ASK），頻移鍵控（FSK）、幅相鍵控（APK）、移相鍵控（PSK）中，由于PSK在誤碼特性，需要帶寬、射頻功率、電路復(fù)雜程度等方面均顯示出較優(yōu)性能，并易于多相調(diào)制。在數(shù)字衛(wèi)星通信系統(tǒng)中最常用。其中2和4相PSK應(yīng)用普遍，8相PSK應(yīng)用較少。典型的4相PSK調(diào)制過程是：調(diào)制輸入被分為兩組并行碼，先進(jìn)行差分編碼，后經(jīng)過兩低通濾波器接入雙平衡混頻器（調(diào)制）；解調(diào)輸出的兩組并行碼經(jīng)過低通濾波器進(jìn)行差分編碼，消除恢復(fù)載波的相位模糊。其占用轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬為0.6R（Hz），分配轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬為0.7R（Hz），R為傳輸速率。調(diào)制、解調(diào)?？勺龀煽勺兯俾剩ɡ?4kbit/s～8.448Mbit/s）的。（2）復(fù)用設(shè)備多路復(fù)用是將若干個帶有信息的信號合并成更復(fù)雜的復(fù)用信號。其逆過程則是將復(fù)用信號還原。多路復(fù)用分為頻分多路復(fù)用和時分多路復(fù)用兩類。通常處在交換和基帶設(shè)備之間。①頻分多路復(fù)用頻分多路復(fù)用（FDM）是多個話音通道在基帶頻率上按頻率順序排列合并成一個寬帶信號的過程。多路復(fù)用設(shè)備包括由12條信道組成的基群信道變換單元，把5個基群組成一個超群的基群變換單元，把超群送到基帶的超群變換單元，為各變換單元提供載波的載波發(fā)生單元以及基群和超群濾波器等。所有復(fù)用級均由基礎(chǔ)基群（60～108kHz）和基礎(chǔ)超群（312～552kHz）經(jīng)頻率變換后組成。典型的復(fù)用級有：12路（12～60kHz）、60路（12～252kHz）、132路（12～552kHz）、312路（12～1300kHz）972路（12～4028kHz）1332路（12～5884kHz）1872路（12～8120kHz）。②時分多路復(fù)用時分多路復(fù)用（TDM）是多個話音PCM信道在時間域內(nèi)順序排列合并成一個單一數(shù)據(jù)流的過程。時分多路復(fù)用器由定時（包括幀定位信號產(chǎn)生）、碼速調(diào)整和匯接等單元組成；分接器由定時、同步、分接和支路復(fù)原等單元組成。64bit/sPM復(fù)用等級如書中表所列。另采用歐洲系統(tǒng)，衛(wèi)星通信中衛(wèi)星數(shù)字通道（IDR）載波最高的速率為三次群。（3）基帶設(shè)備在FDM/FM和TV/FM系統(tǒng)中，與調(diào)制器輸入和解調(diào)器輸出連接的基帶設(shè)備單元。它包括基帶放大、濾波和預(yù)加重網(wǎng)絡(luò)，在TV/FM中還包括伴音調(diào)制、解調(diào)，音頻放大，濾波等電路?；鶐гO(shè)備有時和調(diào)制、解調(diào)設(shè)備放在一起。（4）數(shù)字電路倍增設(shè)備（DCME）將ADPCM編碼和數(shù)字話音插空（DSI）技術(shù)融為一體的設(shè)備（5）TDMA公共終端設(shè)備在射頻上、下行設(shè)備和TDMA接口模塊（TIM）之間，位于TDMA終端內(nèi)。在發(fā)送側(cè)該單元把TIM的發(fā)送信自成存儲在壓縮緩沖器內(nèi)，然后以傳輸比特速率讀出。在接收側(cè)，信息子幀比特進(jìn)入擴展緩沖器，并被連續(xù)讀出，送給TIM。該單元還包括子幀定時和控制，調(diào)制和解調(diào)等。（6）回音抵消器抵消由于二/四線混合線圈（亦稱差動電路）與交換機間不匹配而產(chǎn)生回音。第六節(jié)甚小天線地球站甚小天線地球站是指一種天線口徑很小的衛(wèi)星通信地球站，簡稱VSAT，又稱微型地球站，小型地球站等。它的特點是天線直徑很?。ㄒ话阒挥?.3～2.4m）設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、固體化、智能化、價格便宜、安裝方便、對使用環(huán)境的要求不高，且不受地面網(wǎng)路的局限，組網(wǎng)靈活。甚小天線地球站于20世紀(jì)80年代最先在美國興起，由于它具有上述特點，發(fā)展很快，并被認(rèn)為是30多年來衛(wèi)星通信技術(shù)的轉(zhuǎn)折性發(fā)展。1、設(shè)備組成甚小天線地球站由室外單元和室內(nèi)單元兩部分組成。（1）室外單元甚小天線地球站的射頻設(shè)備，包括小口徑天線，低噪聲放大器（LNA），上、下變頻器，固態(tài)放大器（SSPA）。為減少信號功率的損耗和降低噪聲，一般都將SSPA、LNA、上下變頻器直接安裝在天線后面，并由室內(nèi)經(jīng)電纜供電。因室外工作環(huán)境惡劣，室外設(shè)備既要密封（為了防雨防潮），又要能承受溫度的大范圍變化（一般要從-40～-30℃至50～60℃的溫度變化）。因此，對室外單元各個部件的要求極高。高功率放大器在VSAT站均用固態(tài)放大器（SSPA），一般輸出功率為5/10/20W不等。（2）室內(nèi)單元甚小天線地球站的中頻及基帶部分，包括調(diào)制、解調(diào)，前向糾錯編、譯碼器以及基帶設(shè)備。其具體組成視業(yè)務(wù)類型不同而略有不同。2、甚小天線地球站衛(wèi)星通信網(wǎng)（VSAT網(wǎng)）

甚小天線地球站衛(wèi)星通信網(wǎng)是由眾多甚小天線地球站、通信衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器一級天線較大的中心站（若無較大天線的中心站，則由配備有網(wǎng)控設(shè)備的VSTA站起到中心站的作用）來組成為新通信網(wǎng)。網(wǎng)中有無中心站（又稱主站）取決于網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

VSTA網(wǎng)根據(jù)業(yè)務(wù)性質(zhì)可分為：以數(shù)據(jù)通信為主的網(wǎng)，以話音通信為主的網(wǎng)，以及以衛(wèi)星電視接收為主的網(wǎng)。VSAT網(wǎng)根據(jù)其網(wǎng)結(jié)構(gòu)可分為星狀網(wǎng)、網(wǎng)狀網(wǎng)以及（星網(wǎng)混合網(wǎng)）。（1）星狀網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)有一個天線直徑較大的中心站，所有的VSAT站都連接到中心站，其衛(wèi)星通信路由為VSAT地球站之中心站和中心站至另一VSAT站。也就是說，一個VSAT站至另一個VSAT站之間的通信須經(jīng)中心站通過衛(wèi)星兩跳而成。整個網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)監(jiān)測、網(wǎng)路控制、衛(wèi)星信道的分配以及通信線路的建立均有中心站來承擔(dān)。中心站如發(fā)生故障，將是全網(wǎng)陷入癱瘓狀態(tài)，所以中心站的設(shè)備需有備份，可靠性要求較高。（2）網(wǎng)狀網(wǎng)即無大型中心站的網(wǎng)絡(luò)，任一小地球站設(shè)置網(wǎng)控設(shè)備后即成為網(wǎng)中心。網(wǎng)狀網(wǎng)是稀路由的衛(wèi)星通信方式。一般遠(yuǎn)端小站只有3～4路話路容量，也可有限度地少量擴容。網(wǎng)狀網(wǎng)的優(yōu)點是任意兩個小天線地球站之間均可經(jīng)衛(wèi)星一跳直接建立通信，并且任一小天線地球站（如不是網(wǎng)控中心站）發(fā)生故障，不會影響全網(wǎng)中作。缺點是地球站的天線直徑較大，如C頻段工作的，直徑達(dá)4～5m，價格也較高。這種網(wǎng)主要用于公用或?qū)Ｓ孟÷酚稍捯魳I(yè)務(wù)。（3）星網(wǎng)混合網(wǎng)星狀網(wǎng)與網(wǎng)狀網(wǎng)的混合應(yīng)用，兼有兩者的特點。自測訓(xùn)練題1、衛(wèi)星通信是利用人造地球衛(wèi)星作為（）來轉(zhuǎn)發(fā)無線電波而進(jìn)行的兩個或多個地球站之間的通信。2、多路復(fù)用分為頻分多路復(fù)用和（）兩類。3、同步衛(wèi)星通信是指在地球赤道上空約（）km的太空中圍繞地球的圓形軌道上運行的通信衛(wèi)星。4、衛(wèi)星通信應(yīng)用最廣的調(diào)制方式是頻率調(diào)制和（）兩種。5、國際衛(wèi)星的通信方式已由以模擬頻分方式為主，轉(zhuǎn)向以（）方式為主。6、國際衛(wèi)星通信的極化方式為（）。7、衛(wèi)星通信網(wǎng)是由一個或數(shù)個通信衛(wèi)星和指向衛(wèi)星的若干個（）組成的通信網(wǎng)。8、不在地球同步軌道上運行的低軌衛(wèi)星多在（）中運用。通信衛(wèi)星的溫控方式有兩種，即（）和無源控制。9、數(shù)字衛(wèi)星通信（）方式的特點為發(fā)射同頻率的突發(fā)脈沖群，通過轉(zhuǎn)發(fā)器的時間不重疊。一、填空題10、衛(wèi)星通信地球站天線設(shè)備由主反射面、副反射面、饋源及跟蹤伺服系統(tǒng)組成，一般采用修正型（）天線。11、數(shù)字衛(wèi)星通信（）方式使用擴譜技術(shù)，占用轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬較寬，有一定保密性。12、衛(wèi)星通信地球站的頻分多路復(fù)用是多個話音通道在基帶頻率上按頻率順序排列合并成一個（）的過程。13、衛(wèi)星通信地球站的時分多路復(fù)用是多個話音PCM信道在時間域內(nèi)順序排列合并成一個單一（）的過程。14、通信衛(wèi)星是作為無線電通信（）的人造地球衛(wèi)星。15、衛(wèi)星通信的上行鏈路干擾（）GHz微波系統(tǒng)，下行鏈路受（）GHz微波系統(tǒng)的干擾。16、衛(wèi)星通信地球站是指在地球的陸上、水上、空中設(shè)置的能通過通信衛(wèi)星傳輸信息的（），簡稱地球站。17、甚小天線地球站（VSAT）網(wǎng)根據(jù)其網(wǎng)結(jié)構(gòu)可分為星狀網(wǎng)、網(wǎng)狀網(wǎng)以及（）。18、衛(wèi)星的服務(wù)區(qū)域劃分，有（）（）和國內(nèi)衛(wèi)星通信網(wǎng)等。19、通信衛(wèi)星遠(yuǎn)地點發(fā)動機系統(tǒng)的任務(wù)是使用固體燃料發(fā)動機或液體燃料發(fā)動機進(jìn)行軌道變換，它在過渡軌道（）地點工作，使衛(wèi)星進(jìn)入地球靜止軌道。二、單項選擇題1、地面上用微波接力通信系統(tǒng)進(jìn)行的通信，因系視距傳播，平均每（）km假設(shè)參考電路要經(jīng)過每跨距約為46km的54次接力轉(zhuǎn)接。A、1500B、2500C、3500D、45002、國內(nèi)衛(wèi)星通信一般的TDMA方式的速率在（）Mbit/s以下。A、60B、120C、180D、2003、國內(nèi)衛(wèi)星通信的極化方式一般為（），個別也有用圓極化的。A、垂直極化 B、水平極化C、線極化 D、雙圓極化4、衛(wèi)星地球站通過赤道上空的通信衛(wèi)星的轉(zhuǎn)發(fā)進(jìn)行通信，視地球站緯度高低，其一跳的單程空間距離為72000~（）km。A、80000B、82000C、90000D、920005、海事衛(wèi)星采用L頻段，即船與星之間上行1.6GHz，下行（）GHz。6、常用的固定衛(wèi)星以C頻段的居多，C頻段為上行6GHz、下行（）GHz。A、4B、6C、8D、107、Ku頻段衛(wèi)星為上行（）GHz，下行11GHz/12GHz。A、10B、14C、18D、228、國際衛(wèi)星通信已由以模擬頻分方式為主，轉(zhuǎn)向以（）方式為主。A.模擬頻分B.數(shù)字時分C.數(shù)字頻分D.模擬時分9、衛(wèi)星移動通信業(yè)務(wù)使用（）頻段。A、LB、SC、CD、Ku10、衛(wèi)星通信系統(tǒng)包括通信轉(zhuǎn)發(fā)器和（）。A、收信機B、發(fā)信機C、通信天線D、基站11、通信衛(wèi)星中自旋穩(wěn)定衛(wèi)星的太陽能電池陣有效功率為三軸穩(wěn)定衛(wèi)星太陽能電池帆板有效功率的（）左右。A、1/2B、1/3C、1/4D、1/512、地球站復(fù)用設(shè)備通常處在（）和基帶設(shè)備之間。A、調(diào)制器 B、混頻器C、功率放大器D、交換13、模擬衛(wèi)星通信單路單載波/調(diào)頻/頻分多址方式采用語音激活技術(shù)，可提高轉(zhuǎn)發(fā)器功率利用率（）倍。A、1B、1.5C、2D、2.514、同步衛(wèi)星通信是指在地球赤道上空約（）km的太空中圍繞地球的圓形軌道上運行的通信衛(wèi)星。A、18000

B、36000

C、54000

D、6000015、模擬衛(wèi)星通信單路單載波/調(diào)頻/頻分多址方式采用門限擴展技術(shù)可降低門限（C/N值）（）dB。A、1~2B、2~3C、3~4D、4~516、數(shù)字衛(wèi)星通信TDM/PSK/FDMA方式使用數(shù)字話音插空和低速率編碼可提高傳輸容量（）倍。A、1~2B、2~3C、3~4D、4~517、通信衛(wèi)星中自旋穩(wěn)定衛(wèi)星的太陽能電池陣有效功率較低，僅為三軸穩(wěn)定衛(wèi)星太陽能電池帆板有效功率的（）左右。A、1/2

B、1/3

C、1/4

D、1/5三、多項選擇題1、數(shù)字衛(wèi)星通信方式有（）。A、數(shù)字話音插空的時分多址B、不加話音插空的時分多址C、星上交換時分多址D、衛(wèi)星數(shù)字通道方式2、衛(wèi)星通信網(wǎng)按衛(wèi)星的服務(wù)區(qū)域劃分，有（）和國內(nèi)衛(wèi)星通信網(wǎng)等。A、國際衛(wèi)星通信網(wǎng)B、區(qū)域衛(wèi)星通信網(wǎng)C、模擬通信網(wǎng)D、數(shù)字通信網(wǎng)3、通信衛(wèi)星按使用的業(yè)務(wù)頻段分有UHF、（）、Ku、Ka等頻段的單頻段衛(wèi)星，或兩種以上頻段的多頻段綜合型衛(wèi)星。A、LB、SC、CD、X4、甚小天線地球站的中頻及基帶部分，包括（）以及基帶設(shè)備。A、調(diào)制B、解調(diào)器C、前向糾錯編D、譯碼器5、通信衛(wèi)星地球站終端設(shè)備是指地球站設(shè)備中（）等功能的設(shè)備。A、執(zhí)行接口B、基帶信號處理C、復(fù)接和分接D、調(diào)制和解調(diào)6、同步衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)有衛(wèi)星固定通信業(yè)務(wù)（FSS）和衛(wèi)星移動通信業(yè)務(wù)（MSS）之分，F(xiàn)SS使用（）頻段和（）頻段，MSS使用（）頻段。A、C B、KuC、L D、S7、同步衛(wèi)星固定通信業(yè)務(wù)使用（）頻段。A、LB、SC、CD、Ku8、地球站高功率放大器必須具備的特性有（）和高可靠性。A、高輸出功率 B、寬頻帶C、高線性度 D、高的功率穩(wěn)定度9、通信衛(wèi)星可以傳輸（）和電視等信息。A、