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衛星通信基本原理ppt課件(編輯修改稿)

2026-02-13 16:32 本頁面

　

【文章內容簡介】帶出處理器發基帶調制器中頻濾波器上行變頻器功率放大器放大器低噪聲下行變頻器中頻濾波器解調器處理器收基帶射頻線路中頻線路衛星無線電線路上行空間路徑下行空間路徑發送站一個已調載波通路接收站一個已調載波通路 37 衛星通信使用頻率 ? 電波應能穿過電離層，傳輸損耗和外部附加噪聲應盡可能小 ? 有較寬的可用頻帶，盡可能增大通信容量 ? 較合理的使用無線電頻譜，防止各宇宙通信業務之間及與其它地面通信業務之間產生相互干擾 ? 通信采用微波頻段（ 300MHz300GHz） 38 衛星通信使用頻率 ? C頻段（ ) ? Ku頻段 () ? Ka頻段 (1840GHz) ? L頻段 () ? 其他頻段 (UHF,S,X,Q,V) 39 常用工作頻段 ? 也有如下的頻段劃分： UHF（特高頻）： SHF（超高頻）： 330GHz EHF（極高頻）： 30300GHz 頻段上行頻率下行頻率簡稱 Cband 6/4G Kuband 14/11G Kaband 30/20G 40 另一種頻段劃分頻率劃分頻率范圍帶寬應用 UHF L 200400MHz 47MHz 軍用商用 SHF C 6/4GHz 800MHz 商用 X 8/7GHz 500MHz 軍用 Ku 14/12GHz 500MHz 商用 Ka 30/20GHz 2500MHz 軍用 1000MHz 商用 EHF Q 44/20GHz 3500MHz 軍用 v 64/59GHz 5000MHz 軍用 41 C波段與 Ku波段的比較 ? C波段 ? 資源較豐富 ? 易受地面干擾 ? 天線口徑較大 ? 不受天氣影響 ? Ku 波段 ? 資源較為緊張 ? 不易受到干擾 ? 天線口徑較小 ? 在地球站和天線一定時波束較窄 ? 在濃云、密霧、暴雨等惡劣天氣情況下，信號損耗較大 42 星蝕及日凌中斷 ? 星蝕： ? 所有靜止衛星在每年春分和秋分前后各 23天中，當星下點（衛星與地心連線同地球表面的交點）進入當地時間午夜前后，衛星、地球和太陽共處在一條直線上，衛星進入地球陰影區而造成星蝕；此時一般靠星載蓄電池來供給能源 ? 衛星位置西移 1186。，星蝕開始時間可推遲 4分鐘，東移 1186。則可提前 4分鐘 43 星蝕及日凌中斷 ? 日凌中斷： ? 在每年春分秋分前后，當衛星星下點進入當地中午前后時，衛星處在太陽和地球中間，天線在對準衛星的同時也會對準太陽，會因接收到強大的太陽熱噪聲而使通信無法進行，稱為日凌中斷（每次延續約 6天）；月亮也會引起類似問題，但其噪聲比太陽小的多，不會造成中斷 ? 每天出現中斷的最長時間與天線口徑、工作頻率有關 44 星蝕及日凌中斷示意圖 45 位置保持 ? 靜止通信衛星會因受地球、月球、太陽及其它星球的引力作用而發生漂移；其中，太陽和月球的引力使靜止衛星在南北方向上緩慢漂移，而地心引力的不均勻會導致衛星瞬時速度的起伏，使其在東西方向上漂移。 ? 通常衛星上裝有用于位置保持的噴氣推進器，并備有動力原料，通過地面測控站定期控制推進器的工作，修正衛星的軌道位置，保證其位置精確度在要求范圍內。 46 姿態穩定 ? 靜止通信衛星在太空中需要以正確的姿態面隊地球并保持穩定，以保證星上定向輻射的通信天線照射到地球上的通信區域，太陽能電池板能良好的采集陽光等。 ? 常用的姿態控制方法有自旋穩定三軸穩定 47 極化（一） ? 天線的輻射場通常是橫電磁波，即沒有與傳播方向平行的（縱向）電磁場分量；利用直角坐標系可將電場分解為 Ex和 EY分量（ z為傳播方向）； ? 直線極化波：電場的水平與垂直分量的相位相同或相差 1800，即合成電場的大小隨時間變化，但方向總保持在一直線上； ? 當電波只含水平（與地面平行）分量時稱為水平線極化波；只含垂直分量時稱為垂直線極化波。 48 極化（二） ? 電場的水平分量和垂直分量振幅相等，但相位相差900或 2700的稱為圓極化波，即電場的大小不變，方向隨時間在圓上以射頻角速度 ω 旋轉； ? 若面向電磁波傳去的方向，電磁矢量為順時針方向旋轉，稱為右旋極化波

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