第18章 衛星通信(wixīng tōngxn)技術

　　衛星通信(wixīng tōngxn)的基本概念

　　衛星通信是指利用人造地球衛星作為中繼站轉發無線電信號，在兩個或多個地面站之間進行的通信過程或方式。衛星通信屬于宇宙無線電通信的一種(yī zhǒnɡ)形式，工作在微波頻段。

　　宇宙通信是以宇宙飛行體或通信轉發體作為對象的無線電通信。它可分為三種形式：

　　人們常把第三種形式稱為(chēnɡ wi)衛星通信。宇宙站是指地球大氣層以外的宇宙飛行體（如人造衛星和宇宙飛船等）或其它星球上的通信站。地球站是指設在地面、海洋或大氣層中的通信站，習慣上統稱為(chēnɡ wi)地面站。

　　衛星通信是在地面微波(wēibō)中繼通信和空間技術的基礎上發展起來的。微波(wēibō)中繼通信是一種“視距”通信，即只有在“看得見”kaiyun平臺官網登錄 開云網站的范圍內才能通信。而通信衛星的作用相當于離地面很高的微波(wēibō)中繼站。由于作為中繼的衛星離地面很高，因此經過一次中繼轉接之后即可進行長距離的通信。圖18―1是一種簡單的衛星通信系統示意圖，它是由一顆通信衛星和多個地面通信站組成的。

　　圖18―1 衛星通信(wixīng tōngxn)示意圖

　　由圖18―1可見，離地面高度為he的衛星中繼站，看到地面的兩個(liǎnɡ ɡ)極端點是A和B點，即S長度將是以衛星為中繼站所能達到的最大通信距離。其計算公式為

　　式中，R0為地球半徑， R0 =6378km；θ為AB所對應的圓心角（弧度）；he為通信衛星到地面的高度，單位為km。上式說明(shuōmng)， he越高，地面上最大通信距離越大。

　　由于衛星處于(chǔy)外層空間，即在電離層之外，地面上發射的電磁波必須能穿透電離層才能到達衛星；同樣，從衛星到地面上的電磁波也必須穿透電離層，而在無線電頻段中只有微波頻段恰好具備這一條件，因此衛星通信使用微波頻段。

　　由于C波段的頻段較寬，又便于利用成熟的微波(wēibō)中繼通信技術，且天線尺寸也較小，因此，衛星通信最常用的是C波段。

　　目前，通信衛星的種類繁多，按不同的標準有不同的分類(fēn li)。下面我們給出幾種常用的衛星種類。

　　無源衛星是運行在特定軌道上的球形或其它形狀的反射體，沒有任何電子設備，它是靠其金屬表面對無線電波進行反射來完成信號中繼任務的。在20世紀50~60年代進行衛星通信試驗時，曾利用過這種衛星。