作业帮卫星通信是怎样完成微波转发的呢
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/07 03:10:27
卫星通信是怎样完成微波转发的呢
卫星通信是怎样完成微波转发的呢
卫星通信是怎样完成微波转发的呢
通信卫星主要靠卫星上的通信转发器和通信天线来完成通信任务的.它们是位于太空的“二传手”,设在卫星上的微波中继站.
通信转发器的作用是,将星上天线接收到的由地面站发送的电话、电报、传真、数据和图像等微弱的信号进行放大、变频,然后再通过发射天线把信号发射到另外的地点,以实现通过卫星进行两个地点的通信.由此不难理解,通信卫星的通信转发器数量的多少,是衡量某一卫星通信能力大小的标准.早期的通信卫星只有几台通信转发器,而在当代通信卫星上已经有几十甚至上百台通信转发器了,使卫星的通信能力大大提高.
目前,转发器有两种,一种是弯管式转发器,它对接收的信号除进行放大和变频外,不进行任何加工处理,只是单纯地完成转发任务.另一种是处理转发器,它除了进行信号转发外,还具有信号处理的功能.用转发器进行信号处理有多种,它随通信需要选用.例如,通过对信号解调和再生,可去掉上行线路中叠加在信号上的噪声,提高整个通信链路的传输质量；通过星上信号处理,可实现线路的信道、频率、功率和波束的动态分配,以使卫星资源得到最佳利用；通过星上信号处理,能建立星间通信链路,以实现卫星之间的联网.星上天线也有多种,例如,采用大尺寸反射器及多波束天线既可形成窄波束,提高天线增益,以使地面用户终端小型化,实现手持机通信,又因多个点波束能通过空分隔离等手段实现频率多次复用,使宝贵的频率资源得以充分利用.
通信卫星一般运行在地球静止轨道上,地球静止轨道是一条倾角为0°、高度为36000千米的圆轨道.在此轨道上运行的卫星从地面上看好象一点不动,所以称为地球静止轨道卫星.其实这种卫星并不是真的不动,只是卫星沿与地球自转相同的方向,环绕地球飞行一圈的时间和地球的自转周期相同,所以在地球上看卫星就好象是不动的.地球静止轨道是非常有用的,目前大多数的通信卫星都是采用这种轨道,它可以定点在赤道某一个地区上空,使卫星天线指向固定的地区,从而实现两地的连续通信.如果在地球静止轨道上每隔120°放置一颗卫星的话,就能实现除两极以外的全球通信.也就是说,可以利用3颗等间隔放置的地球静止轨道卫星实现全球通信.
那么,为什么现在又兴起低轨道通信卫星热?这是因为地球静止轨道通信卫星虽然具有覆盖面积大、控制简单等一系列的优越性,但是它也存在不足之处.一是地球静止轨道只有一条,在这一条轨道上不可能放置太多的卫星,否则它们之间会产生无线电干扰,因而现在已是星满为患,轨道资源十分紧张.二是由于这种卫星在距离地面约36000千米的高度飞行,而它的发射功率只有几瓦到几十瓦,经过传输路程的损耗,到达地面的信号很微弱.如果加大卫星的发射功率,又会使得卫星的重量增加、技术复杂,进而又带来要求火箭运载能力增加等一系列问题；为了克服这个问题,地面站就必须采取大功率、高灵敏度的发射机,尺寸庞大的地面天线,这又使地面设备的规模庞大,造价昂贵.三是由于卫星距离地面约36000千米,会产生信号的延迟现象和回声干扰现象,这是为什么呢?因为尽管电波以30万千米/秒的速度传播,但是由于卫星距地面太远,在进行双向通信时,信号在星地间往返两次要走16.8万多千米的路程,无线电传播时需要约0.6秒的时间,这样就使说话人听对方的答话有延迟现象,因而听起来很不舒服；而且正是有这个延迟现象,使得发话人能够听到自己的说话声音,这就是回声现象.为了解决这个问题,在电路中必须增加回声抑制器.
因此,为了克服上述的种种不足,现在又兴起了低轨道通信卫星热.低轨道卫星星地之间路径短,能克服地球静止轨道卫星存在的种种缺陷.不过,低轨道卫星信号覆盖地面面积小,为了覆盖全球,需要用多颗卫星组成星座才能进行全球通信.例如,“铱”星移动通信星座有66颗卫星,分布在6条高度为780千米的轨道上.它可为移动用户在任何时间、任何地点提供全球通信服务,十分方便,通信质量也好.