1、第七章,衛(wèi)星通信系統(tǒng),教學(xué)重點,1掌握衛(wèi)星通信系統(tǒng)的組成和各組成部分的作用。,2理解通信衛(wèi)星、地面站的組成和工作原理。,3理解地面站的多址接入方式。,4了解衛(wèi)星通信的工作頻段。,5了解VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)的特點，低軌道移動衛(wèi)星通信系統(tǒng)的組成和特點。,掌握衛(wèi)星通信系統(tǒng)的組成和各組成部分的作用。,學(xué)時分配,教學(xué)難點,第七章衛(wèi)星通信系統(tǒng),7.1概述,7.2 通信衛(wèi)星的組成,7.3 衛(wèi)星地面站的組成,7.4 衛(wèi)星通信應(yīng)用舉例,本章小結(jié),7.1概述,一、衛(wèi)星通信系統(tǒng)的組成,二、衛(wèi)星通信的工作頻率和特點,三、衛(wèi)星通信的多址連接方式,衛(wèi)星通信是無線通信的一種，與平常無線通信的不同之處是中繼器位于地球上空的人

2、造衛(wèi)星上。,衛(wèi)星通信的設(shè)想：,一、衛(wèi)星通信系統(tǒng)的組成,1945年，英國人克拉克曾設(shè)想：如果發(fā)射三顆同步軌道衛(wèi)星到地球的赤道上空，衛(wèi)星和地球中心連線的間隔角度為120度，離地球表面的高度為35800km，衛(wèi)星天線的波束寬度為17度，如圖7.1所示，這樣就可構(gòu)成全球性的衛(wèi)星通信網(wǎng)。這種設(shè)想今天已成現(xiàn)實。,圖 7.1 利用同步衛(wèi)星建立全球通信（長度單位Km）,同步衛(wèi)星是指衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動一周的時間等于地球自轉(zhuǎn)的周期，因而從地表面上看起來好象衛(wèi)星停在高空不動。,發(fā)射到空間的同步通信衛(wèi)星裝有微波頻段的中繼器，它能把地面站發(fā)來的電波加以放大，然后再轉(zhuǎn)發(fā)回地面，從而完成了通信過程。,衛(wèi)星通信系統(tǒng)由地面站和通信

3、衛(wèi)星組成，如圖7.2所示，從地面站發(fā)出的電波在通信衛(wèi)星上進(jìn)行中繼，用其它的地面站接收，從地球站到衛(wèi)星的傳輸線路稱之為上行，從衛(wèi)星到地球站的線路稱為下行。,圖 7.2 衛(wèi)星通信系統(tǒng)的組成和工作過程,1地球站,地球站可以有多個，為了進(jìn)行雙向通信，每個地球站均有接收和發(fā)射設(shè)備，圖7.2中畫出了A、B兩個地面站。由于收、發(fā)設(shè)備共用一副天線，所以采用了雙工器以便把收、發(fā)信號分開。,轉(zhuǎn)發(fā)器就是安裝在衛(wèi)星上的收發(fā)設(shè)備，用來接收從各地球站發(fā)來的信號，經(jīng)頻率變換和放大后，再發(fā)給各地球站。,2轉(zhuǎn)發(fā)器,轉(zhuǎn)發(fā)器由天線、收發(fā)設(shè)備和雙工器組成。,3衛(wèi)星通信系統(tǒng)的工作過程,如果位于A處的用戶要與B處的用戶通話，那么A處用戶

4、的電話信號經(jīng)過市內(nèi)電話線路到達(dá)地球站A。地球站A的多路復(fù)用設(shè)備對此電話信號進(jìn)行復(fù)用，成為多路電話信號即基帶信號。然后送入調(diào)制器，用70MHz或其它頻率的載波進(jìn)行調(diào)制，成為中頻已調(diào)波信號。接著，再送入上變頻器，變換成頻率為f1的微波信號，例如6GHz。最后送入微波大功率放大器放大，并通過雙工器由天線發(fā)射出去。,從地球站A發(fā)射到衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器頻率為f1的信號，經(jīng)過大氣層和宇宙空間組成的上行線路到達(dá)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器。衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器中的接收設(shè)備先把f1頻率的微波信號變換成頻率較低的中頻信號，放大后再變換成頻率為f2的下行微波信號，例如4GHz。然后經(jīng)發(fā)射設(shè)備的輸出功率放大器放大，再經(jīng)天線發(fā)射到地球站。,地球站高增益

5、天線接收到f2微波信號經(jīng)雙工器，低噪聲放大器放大，下變頻器變頻成中頻信號，再送到解調(diào)器恢復(fù)成基帶信號。然后經(jīng)多路分解設(shè)備分路，經(jīng)地面上的微波中繼線路和市內(nèi)通信線路，接通B處用戶。,二、衛(wèi)星通信的工作頻率和特點,衛(wèi)星通信的工作頻率被分配在300MHz到300GHz的超高頻和極高頻波段范圍內(nèi)。這個范圍又分成許多較小的頻段，如表7.1所示。,1衛(wèi)星通信的工作頻率,當(dāng)工作頻率低于1GHz時，宇宙噪聲會迅速增加。因此，衛(wèi)星通信頻率一般采用稱為“電波窗口”的110GHz頻段，其中最常用的是C波段。,衛(wèi)星通信具有服務(wù)地域?qū)?，通信容量大，可以進(jìn)行多址通信，性能穩(wěn)定可靠抗災(zāi)害能力強(qiáng)等優(yōu)點。,2衛(wèi)星通信的特點,衛(wèi)

6、星通信的不足之處是由于距離遙遠(yuǎn)，所以傳輸延遲時間長。所以在電視衛(wèi)星中繼時主持人和特派記者等的交談給人以不協(xié)調(diào)的感覺，這都是延遲時間過長造成的影響。,多址連接方式是指許多個地面站通過共同的通信衛(wèi)星，實現(xiàn)覆蓋區(qū)域內(nèi)的相互連接，同時建立各自的信道，而無需中間連接。,多址連接技術(shù)與多路復(fù)用技術(shù)的不同點是：多址連接技術(shù)是多個地面站的射頻信號在射頻信道中的復(fù)用；多路復(fù)用技術(shù)是一個通信站的多路信號在中頻信道上的復(fù)用。,三、衛(wèi)星通信的多址連接方式,多址連接方式有頻分多址(FDMA)、時分多址(TDMA)、空分多址(SDMA)和碼分多址(CDMA)。,圖中各地面站發(fā)射的載波頻率為fA、fB、fF,圖中畫出了A地

7、面站利用fA的上行頻率，經(jīng)過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器后利用fF的下行頻率和B地面站進(jìn)行通信的情況。,頻分多址是根據(jù)各個地面站發(fā)射的信號頻率不同，按照不同的信號頻率來區(qū)分是哪個地面站發(fā)出的信號，如圖所7.3所示。,1頻分多址方式（FDMA）,頻分多址根據(jù)多路復(fù)用和調(diào)制方式的不同，分成以下幾種方式：,圖7.3 頻分多地址方式的示意圖,SCPC方式叫做單路單載波傳輸，每路電話單獨調(diào)制到衛(wèi)星發(fā)射的一個射頻載波上去。這種方式可以利用話音作開關(guān)，稱為話音激活。即有話音時發(fā)射載波，而沒有話音時則關(guān)閉所用的載波。從而把轉(zhuǎn)發(fā)器的容量提高了2.5倍。適合通信業(yè)務(wù)量小的地球站。,FDM表示該方式的多路復(fù)用部分是按頻率劃分的，即頻

8、分多路；FM表示調(diào)制方式為調(diào)頻；FDMA表示通信衛(wèi)星和不同地面站的聯(lián)系是按頻率來區(qū)分的，即頻分多址連接。適合通信業(yè)務(wù)量大的地球站。,(1)FDM/FM/FDMA方式：,（2）SCPC方式：,頻分多址接入方式的優(yōu)點是建立通信線路方便；缺點是易形成交調(diào)干擾。,圖7.4是時分多址系統(tǒng)的簡化方框圖。為了保證各站信號按指定的時隙進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)器，必須規(guī)定一個站作為基準(zhǔn)站，基準(zhǔn)站周期性地發(fā)射脈沖射頻信號，作為系統(tǒng)內(nèi)其它各站的共同時間基準(zhǔn)。,時分多址是指各地球站發(fā)射的信號，在進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)器時是按時間排列的，即各站信號所占時間空隙（簡稱時隙）是互不重疊的。,2時分多址方式（TDMA）,在時分多址系統(tǒng)中，所有地球站的信號

9、在衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器中所占時隙之和叫做一幀，而各地球站所占用的時隙叫做分幀。通常，衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的幀長取為125us(相當(dāng)于抽樣頻率為8KHZ)或125us的整倍數(shù)。,圖7.4 時分多址系統(tǒng)的簡化方框圖,PCM/TDM/PSK/TDMA系統(tǒng)是時分多址方式中的一種，模擬信號經(jīng)過PCM編碼，再經(jīng)過時分多路復(fù)用(TDM)，調(diào)制是采用移相鍵控調(diào)制(PSK)，地面站采用時分多址(TDMA)的接入方式。,時分多址接入方式的特點是傳輸速率較高，由于不同的地面站接入在信道的不同時隙中，所以要求各個系統(tǒng)必須有精確的系統(tǒng)同步、幀同步和位同步等。,空分多址方式是指在衛(wèi)星上安裝多個天線，這些天線的波束分別指向地球上不同的區(qū)域

10、，不同區(qū)域的地面站所發(fā)射的電波在空間不會互相重疊，即使在同一時間，不同區(qū)域的地面站使用相同的頻率工作，它們之間也不會形成干擾?？辗侄嘀穼嵸|(zhì)上是頻率的地域復(fù)用，使同一頻率能夠被再利用，從而容納更多的用戶。,3空分多址方式（SDMA）,空分多址的特點是要求衛(wèi)星上天線的方向性相當(dāng)準(zhǔn)確，由于天線的波束很窄，衛(wèi)星的發(fā)射功率集中，從而節(jié)省了衛(wèi)星的發(fā)射功率。,碼分多址方式是按照信號碼型的不同來區(qū)分不同的地面站。各地面站發(fā)射的頻率和時間可以重疊，但由于編碼方式不同，各地面站的編碼信號自相關(guān)性強(qiáng)，互相關(guān)性弱。各地面站發(fā)出的信號只能用與它對應(yīng)的接收機(jī)才能檢測出來。,4碼分多址方式（CDMA）,碼分多址方式的特點是

11、抗干擾能力強(qiáng)，保密性能好。,CDMA方式的接入方法適用于用戶容量比較小的場合，例如飛機(jī)、艦艇以及其它軍事應(yīng)用中，利用衛(wèi)星與其它的地面站建立通信聯(lián)系。,7.2 通信衛(wèi)星的組成,一、控制系統(tǒng),二、天線系統(tǒng),三、通信系統(tǒng),四、遙測指令系統(tǒng),五、電源系統(tǒng),六、溫控系統(tǒng),通信衛(wèi)星是衛(wèi)星通信系統(tǒng)的核心。,一、控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)包括位置控制系統(tǒng)和姿態(tài)控制兩部分。,衛(wèi)星上除了必須具備完成轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)的通信系統(tǒng)和天線系統(tǒng)外，還必須有電源和溫度控制系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、遙測指令系統(tǒng)。如圖7.5所示。,圖7.5 通信衛(wèi)星各系統(tǒng)的組成方框圖,當(dāng)靜止衛(wèi)星相對于地球的位置會發(fā)生漂移時，通信就不能正常進(jìn)行。這時衛(wèi)星的遙測裝置就發(fā)給地

12、球一個信號，地球通過遙控裝置控制啟動衛(wèi)星上的位置控制系統(tǒng)，使衛(wèi)星回到原定的位置。位置控制系統(tǒng)由裝在衛(wèi)星軸向和橫向的氣體噴射裝置組成。,1位置控制系統(tǒng),姿態(tài)控制是使衛(wèi)星對地球或其他基準(zhǔn)物保持正確的姿態(tài)。衛(wèi)星姿態(tài)是否正確，不僅影響衛(wèi)星上的定向通信天線是否指向覆蓋區(qū)，還會影響太陽能電池表面是否朝向太陽。,2姿態(tài)控制系統(tǒng),二、天線系統(tǒng),天線系統(tǒng)是用來完成通信衛(wèi)星上所有信號的接收和發(fā)射任務(wù)的。通信衛(wèi)星天線系統(tǒng)包括通信天線和遙測指令天線兩種。它們的作用與地面通信設(shè)備中的天線是一樣的。,衛(wèi)星天線與地面天線不同的特點是：,2.天線材料耐高溫和輻射。,3.增益高，以增加衛(wèi)星的有效輻射功率，且天線波束永遠(yuǎn)指向地球

13、。,1.體積小、重量輕、饋電容易，便于在衛(wèi)星上組裝的結(jié)構(gòu)以及可靠性高和壽命長等。,三、通信系統(tǒng),靜止衛(wèi)星的通信系統(tǒng)又稱為通信中繼機(jī)，它是由幾個信道轉(zhuǎn)發(fā)器互相連接而組成，轉(zhuǎn)發(fā)器的作用是把接收到的微弱信號放大之后重新發(fā)射（轉(zhuǎn)發(fā)）。轉(zhuǎn)發(fā)器的上、下行頻率數(shù)值不相同，以便減小上、下行線路之間的干擾，所以轉(zhuǎn)發(fā)器內(nèi)要進(jìn)行頻率變換。,圖7.6是衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的簡化方框圖。,圖7.6 衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的簡化方框圖,從天線來的6GHz信號依次經(jīng)過前置放大器、混頻器、濾波器和放大器，然后經(jīng)可控衰減器，又通過濾波器后送到由56級晶體管組成的放大器，最后輸出送往天線。,信號處理過程：,四、遙測指令系統(tǒng),遙測指令系統(tǒng)包括遙測和遙控

14、指令系統(tǒng)兩部分。,遙測部分的作用是指在地球上測試衛(wèi)星上各種設(shè)備的工作情況。衛(wèi)星向地球傳送的信號主要有表示有關(guān)部分的電流、電壓、溫度等工作狀態(tài)的信號，來自各傳感器的信息，指令證實信號以及作控制用的氣體壓力等等。,1遙測部分,遙測的各種數(shù)據(jù)，都要隨時通過遙測系統(tǒng)送往地面監(jiān)測中心。這些數(shù)據(jù)傳送的方法與通信過程相似，即先通過多路復(fù)用、放大和編碼等處理后再進(jìn)行調(diào)制。,對衛(wèi)星進(jìn)行姿態(tài)和位置控制所用的噴射推進(jìn)裝置的點火；行波管高壓電源的開、關(guān)；發(fā)生故障的部件與備用部件的轉(zhuǎn)換，以及地球?qū)πl(wèi)星內(nèi)部各種設(shè)備的控制等等，都是由遙控指令系統(tǒng)來完成的。,2遙控指令系統(tǒng),指令信號由地球的控制站發(fā)出，在衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器內(nèi)被分離出

15、來，經(jīng)檢波、解碼后送至控制設(shè)備，控制各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)實施指令。,五、電源系統(tǒng),通信衛(wèi)星用的電源有太陽能電池和化學(xué)電池。,太陽能電池是通信衛(wèi)星的基本電源，由光電器件組成。從太陽能電池直接輸出的電壓是不穩(wěn)定的，必須經(jīng)電壓調(diào)整后才能供給負(fù)載。,在通信衛(wèi)星上裝有可以充、放電的化學(xué)電池與太陽能電池并用。在沒有日蝕期間，由太陽能電池給化學(xué)電池充電。在日蝕期間，則由化學(xué)電池供電。,1太陽能電池,2化學(xué)電池,六、溫控系統(tǒng),衛(wèi)星受到太陽能輻射時和環(huán)繞地球轉(zhuǎn)到背向太陽一面時的溫度差別很大，而且變化頻繁，同時衛(wèi)星內(nèi)因行波管功率放大器及電源系統(tǒng)等產(chǎn)生熱而升溫。而星內(nèi)的電子設(shè)備如本振等，必須溫度穩(wěn)定，否則影響通信質(zhì)量。所以

16、，衛(wèi)星內(nèi)必須裝有溫度控制系統(tǒng)。,7.3 衛(wèi)星地面站的組成,一、天線饋電系統(tǒng),二、地面站發(fā)射系統(tǒng)的組成,三、地面站接收系統(tǒng)的組成,地面站是衛(wèi)星通信系統(tǒng)的重要組成部分。它的作用有兩個，一是向衛(wèi)星發(fā)射信號；二是接收經(jīng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的，來自其它地面站的信號。,按照安裝方式及規(guī)模不同，地面站可分為固定站、移動站和可拆卸站。按照用途不同，地面站又可按使用不同的天線直徑，分為30m站、10m站、5m站、3m站、1m站等。,一個標(biāo)準(zhǔn)的地面站如圖7.7所示，由天線系統(tǒng)、發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng)、通信控制系統(tǒng)、終端系統(tǒng)和電源系統(tǒng)等六部分組成。,圖7.7 地面站系統(tǒng)的總體組成方框圖,信號流程：,1.市內(nèi)的電話和電視信號經(jīng)微波線

17、路或電纜送到地面站的終端接口設(shè)備。,2.發(fā)送系統(tǒng)將來自終端的基帶信號（多路復(fù)用信號）進(jìn)行高頻調(diào)制且放大到足夠的功率后送至天線；,3.從天線上接收到的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)來的信號通過饋電設(shè)備分給接收系統(tǒng)，完成解調(diào)、放大和濾除干擾的任務(wù)，輸出基帶復(fù)用信號至終端系統(tǒng)。,4.終端系統(tǒng)將各路電話信號、電視信號以及數(shù)據(jù)等分離，再分別送至用戶。,一、天線饋電系統(tǒng),地面站的天線饋電系統(tǒng)是決定地面站容量和通信質(zhì)量的關(guān)鍵設(shè)備之一。,天線系統(tǒng)的建設(shè)費用約占整個地面站的三分之一。,在饋電系統(tǒng)中，應(yīng)該盡量使接收和發(fā)射信號很好地分離，以便收發(fā)共用一部天線。,對天線系統(tǒng)的主要技術(shù)要求是高增益、低噪聲、頻帶寬，以及方向性要好。,天線饋電

18、系統(tǒng)由天線、饋電和天線方向跟蹤控制二部分組成。,1天線,地球站的天線大多采用拋物面天線，這種天線的原理如圖7.8所示。它由初級輻射器、副反射器和主反射器組成。副反射器是雙曲面形的，主反射器是拋物面形的。初級輻射器的等效輻射中心與副反身器的共軛焦點O2重合。,電磁波從初級輻射器輻射出來，先照射到副反射器上，副反射器把電磁波反射到主反射器上，主反射器把電磁波變成平行波束發(fā)射，從而提高了波束的方向性。接收時，電磁波的路徑與上述過程相反。,工作原理：,圖7.8 拋物面天線,2饋電和天線方向跟蹤控制,饋電設(shè)備接在天線與發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間。它的作用的把發(fā)射機(jī)輸出的射頻信號饋送給天線，同時將天線接收到的電磁

19、波送給接收機(jī)，即起著傳輸能量和分離收、發(fā)電波的作用。,饋電部分由饋源喇叭（即一次幅射器）、波導(dǎo)元件（包括定向耦合器、極化變換器和極化分離器）和饋線組成，如圖7.9所示。饋電設(shè)備的損耗必須足夠小。,圖7.9 饋線系統(tǒng)的組成方框圖,從發(fā)射機(jī)來的線極化波通過極化變換器，變成（例如右旋園）極化波送到天線發(fā)射出去。接收時，天線收到的則應(yīng)與發(fā)射時極化方向不同的波（例如左旋圓極化波），仍通過極化變換器，變成線極化波再送入接收機(jī)。,工作原理：,圖中的極化分離器即雙工器，是分開發(fā)射波和接收波用的。圖中的跟蹤信號和跟蹤信號是為操縱天線自動跟蹤衛(wèi)星所需要的。為了使天線能轉(zhuǎn)動，系統(tǒng)裝有方位、俯仰轉(zhuǎn)動裝置。,二、地面站

20、發(fā)射系統(tǒng)的組成,地面站大功率發(fā)射系統(tǒng)的組成如圖7.10所示。,從模擬電話信號和電視終端設(shè)備來的多路電話、電視或數(shù)據(jù)基帶信號，以及外加的導(dǎo)頻信號，經(jīng)過基帶轉(zhuǎn)換后都加到調(diào)制器上。對模擬信號一般通過寬帶調(diào)頻器變成70MHZ的FM信號；對數(shù)字信號一般經(jīng)過PSK調(diào)制器變成70MHZ的PSK信號。緊接著在中頻放大器和中頻濾波器中對它們進(jìn)行放大并濾除干擾，然后在上變頻器中變換成微波頻段的射頻信號（在頻分多址方式中）。,工作原理：,圖7.10 地面站大功率發(fā)射系統(tǒng)的組成,三、地面站接收系統(tǒng)的組成,地面站高靈敏接收系統(tǒng)組成方框圖如圖7.11所示。,衛(wèi)星地面站接收系統(tǒng)的作用是從噪聲中接收來自衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的微弱信號。

21、由于衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)下來的信號，經(jīng)遠(yuǎn)距離傳輸后，衰減相當(dāng)大。所以地面站接收系統(tǒng)的靈敏度必須很高。,工作原理：,由地面站接收天線接收來自衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的微弱信號，經(jīng)過饋電設(shè)備，加到低噪聲放大器進(jìn)行放大。因為信號微弱，所以要求低噪聲放大器要有一定的增益和低噪聲溫度。,圖7.11 地面站高靈敏接收系統(tǒng)組成方框圖,下變頻器把接收載波變成中頻信號。經(jīng)過中頻放大和濾波后，加到解調(diào)器。對于PSK數(shù)字信號，一般采用相干解調(diào)器。,從低噪聲放大器輸出的信號，在傳輸放大器中進(jìn)一步放大后，經(jīng)過橢圓波導(dǎo)傳輸給接收系統(tǒng)下變頻器（也叫混頻器）。多級晶體管放大器用來補(bǔ)償波導(dǎo)傳輸損耗。,解調(diào)后的基帶信號，送到基帶轉(zhuǎn)換裝置中，同時取出導(dǎo)頻信

22、號和基帶信號。,7.4 衛(wèi)星通信應(yīng)用舉例,一、小天線地面站的VSAT系統(tǒng),二、低軌道衛(wèi)星移動通信系統(tǒng),一、小天線地面站的VSAT系統(tǒng),VSAT是“小天線地球站衛(wèi)星通信系統(tǒng)”的英文縮寫。它是由天線尺寸小于2.4m、設(shè)備緊湊，全固態(tài)化、功率小、價格低廉的衛(wèi)星用戶小站和一個樞紐站組成的通信網(wǎng)，主要用來進(jìn)行2Mbit/s以下低速率的雙向數(shù)字通信。,VSAT系統(tǒng)中的用戶小站對環(huán)境條件要求不高，不需要設(shè)在遠(yuǎn)郊，可以直接安裝在用戶屋頂，不必匯接中轉(zhuǎn)，可由用戶直接控制電路，安裝組網(wǎng)方便靈活。因此VSAT系統(tǒng)非常迅速地發(fā)展起來。,VSAT系統(tǒng)采用時分多址方式，系統(tǒng)中的各個小型地面站，可以隨機(jī)地發(fā)射時分多址載波，

23、通過衛(wèi)星進(jìn)入樞紐站。調(diào)制方式大多采用QPSK方式。,VSAT系統(tǒng)工作在14/11GHz的Ku頻段以及C頻段。系統(tǒng)中綜合了分組信息傳輸與交換、多址協(xié)議、頻譜擴(kuò)展等多種先進(jìn)技術(shù)，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)、語言、視頻圖像、傳真、計算機(jī)信息等多種信息的傳輸。從而構(gòu)成衛(wèi)星電視接收，衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收等專門類型的通信。,二、低軌道衛(wèi)星移動通信系統(tǒng),全球個人通信是指任何人、在任何地點、任何時間都能利用手持式通信終端，與在任何地方的另一個人進(jìn)行通信。實現(xiàn)全球個人通信的一個方案就是利用低軌道衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)。,美國摩托羅拉公司在1991年提出用77顆衛(wèi)星，覆蓋全球的移動電話系統(tǒng)。由于銥原子外圍包含77個電子，所以這個系統(tǒng)叫做“銥

24、系統(tǒng)” 。,因為這種系統(tǒng)中的衛(wèi)星離地球表面高度較低，約為765km，所以叫做低軌道衛(wèi)星。,這77顆衛(wèi)星分成7個組，每組11顆，分布圍繞在地球上空、經(jīng)度上距離相等的7個平面內(nèi)的低軌道上，從而使衛(wèi)星天線的波束覆蓋全球表面。這樣在地球表面上任何地點、任何時間，總有一顆衛(wèi)星在視線范圍內(nèi)，以此來實現(xiàn)全球個人通信。,低軌道衛(wèi)星不是地球的同步衛(wèi)星，低軌道衛(wèi)星繞地球運轉(zhuǎn)一周的時間約為1h40min。因此，衛(wèi)星天線波束所形成的地面覆蓋小區(qū)，在地球表面上是飛速地移動的，一個用戶能看見每顆衛(wèi)星的時間為9min。,當(dāng)小區(qū)經(jīng)過移動電話用戶時，也存在“越區(qū)切換”的問題，這點與地面蜂窩式移動電話系統(tǒng)相似。與地面蜂窩式移動電

25、話系統(tǒng)不同的是：在地面蜂窩式移動電話系統(tǒng)中是移動電話用戶移動通過小區(qū)，而在低軌道衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)中，則是小區(qū)移動通過用戶。,在低軌道衛(wèi)星移動通信網(wǎng)內(nèi)，分配給低軌道衛(wèi)星使用的頻率范圍分為L和K兩個頻帶。其中，L頻帶是衛(wèi)星直接與移動電話用戶設(shè)備進(jìn)行連接的頻段，具體采用的頻率為1.61.7GHz。由于這個頻率是電波窗口范圍中最低的，所以傳播損耗較小。而K頻帶則用于衛(wèi)星之間直接連接的通路工作頻率，以及衛(wèi)星與地球上的出口局、入口局、匯接局等之間的連接通路工作頻率，具體的頻率范圍為1830GHz之間的某個頻段。,L頻帶的波束是用相控陣天線發(fā)出的，可以形成48個互不重疊的點波束，即在地面上形成48個覆蓋小區(qū)。整個衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)共占用了14MHZ的頻帶寬度，可以提供283000個信道?？梢姡l帶的利用率是很高的，這是因為采用了頻率地域重復(fù)使用技術(shù)的緣故。,但是低軌道的衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)由于要發(fā)射的衛(wèi)星數(shù)量多，成本高。同時手機(jī)