卫星通信基础知识

卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站，转发或反射无线电波，在两个 或多个地球站之间进行的通信。根据卫星运行轨道的高度不同，可将人造地球卫星分为三种类型：

1. 低轨道卫星， LEO(low earth orbit)，(高度范围 500km~1500km），相应轨道周期约为 1.5 小时~2 小时。用户间单跳通信的信号传播延迟一般小于 20ms。必须解决快速移动带来的多普勒效应。最大卫星可视时间20分钟。信号传播距离短，链路损耗少，对用户终端的发射功率要求不高。

2. 中轨道卫星，MEO(medium earth orbit)，轨道高度在 8000km~18000km左右，轨道周期约为 5-10 小时。用户间单跳通信的信号传播延迟一般小于 50ms。最大卫星可视时间一般为几小时。

3. 地球同步轨道卫星， GEO（ geostationary earth orbit），轨道高度约为 36000km，围绕地球旋转周期为 24 小时。用户间单跳通信的信号传播延迟一般为250ms。

在 2000km~8000km 的空间有一个范仑带形成的恶劣电磁辐射环境，不适宜卫星的运行。

范仑带只是选择卫星轨道高度的一个重要因素，当高度低于 700km 时还要考虑大气阻力对卫星运动的影响。

地球同步卫星的优点：

1. 卫星相对地球固定的，不会因为相对位移而产生频率变更的问题。

2. 卫星跟踪简单。

3. 大覆盖区域。

但是地球同步卫星存在下列问题：

1. 信号衰减大。

2. 静止卫星的发射与控制技术比较复杂。

3. 地球的两极地区为通信盲区，而且地球的高纬度地区通信效果不好。　

4. 存在日蚀和日凌中断现象。　

5. 有较大的信号传输时延和回波干扰两极半球服务质量不好。

 

 

目前大多数卫星通信系统选择了如下频段：　

（ 1） UHF（超高频）频段——300~1000MHz；　只能传送较低的数据速率，通常应用于 LEO 数据通信系统，静止卫星的遥测和指令系统以及某些军用通信卫 星。

（ 2）微波 L 频段——1GHz~2GHz;　

（ 3）微波 S 频段——2GHz~4GHz;

（ 4）微波 C 频段——4GHz~8GHz;

（ 5）微波 X 频段——8GHz~12GHz;

（ 6）微波 Ku 频段——12GHz~18GHz;

（ 7）微波 Ka 频段——20GHz~40GHz.