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4.3.2 通信衛星的組成

衛星通信實質是微波中繼技術和空間技術的結合。一個衛星通信星上系統是由控制分系統、通信分系統、遙測指令分系統、電源分系統、溫控分系統等組成。

1.控制分系統

控制分系統主要由各種可控的調整裝置、驅動裝置（噴氣推進器）及各種轉換開關等組成。它在地面遙控指令控制下，主要完成對衛星姿態、位置、工作狀態、主/備用設備切換等控制功能。

2.通信分系統

通信分系統是通信衛星的關鍵，通信轉發任務全落在它身上，因此責任重大。它主要由天線和轉發器兩大部分組成。

（1）天線

對衛星上天線要求嚴格：要體積小，重量輕，饋電方便，易折疊，易展開；電器特性好，增益高，效率高，寬頻帶等。

其有下列種類

①全方向性天線。此天線是完成遙測和指令信號的發送、接收功能的。

②通信天線。衛星上的通信天線，主要是接收、轉發地面站的通信信號。通信天線要對準所覆蓋的區域，按其覆蓋面大小可分為以下4類。

球波束天線：覆蓋地球表面面積最大，一般可達地球表面的1/3。

覆形波束天線（區域波束天線）：覆蓋的地球通信區域為一特定的區域，如為一個國土等。

半球波束天線：是球波束天線覆蓋的1/2。

點波束天線：此波束很窄，覆蓋地面某一限定的小區。

（2）轉發器

衛星通信轉發器有3種，即單變頻轉發器、雙變頻轉發器和處理轉發器。

①單變頻轉發器。

此轉發器是目前用得較多的轉發器。這種轉發器較簡單，實現容易。此轉發器一直在微波段工作，它把接收到的上行信號，經過放大，直接變頻為下行頻率，再經功率放大后，通過天線發回地面。

②雙變頻轉發器。

雙變頻轉發器先把接收到的上行信號經下變頻為中頻，經放大、限幅以后再上變頻為下行信號，再進行功放和發射。這種轉發器經過兩次變頻，所以稱為雙變頻轉發器。此種轉發器用得較少，在早期的業務量小的衛星通信系統中釆用過。

③處理轉發器。

處理轉發器，主要具有處理信號的功能。在衛星上的信號處理主要指經下變頻后，對信號進行解調后的處理，然后重新調制、上變頻、功放后發向地面站。

衛星上的信號處理一般分3種情況：

對數字信號進行判決、再生，使噪聲不積累；

多個衛星天線之間的信號交換處理；

為更復雜的星上處理系統，包括了信號的變換、交換和處理等。

　　3.遙測指令分系統

遙測指令分系統分兩部分：遙測部分和遙控指令部分。

（1）遙測部分

此部分主要收集衛星上設備工作的數據，如電流、電壓、溫度、傳感器信息、氣體壓力指令證實等信號。這些數據經處理后送往地面監測中心站。

　　（2）遙控指令部分

地球上收到衛星遙測的有關數據時，要對衛星的位置、姿態進行控制。設備中的部件轉換，大功率電源開關等，都要由遙控指令來進行。地面控制中心把指令發向衛星，在衛星上經處理后送往控制設備，控制設備根據指令的準備、指令、執行幾個階段來完成對衛星上各部分設備的控制和備甩部件的倒換等。

4.電源分系統

衛星上設備工作的能源，主要由太陽能電池提供，輔助以原子能電池和化學電池。衛星對電池的要求高，除要求體積小、重量輕、高效率、高可靠性外，還要求提供電能的時間長而穩定。為保證衛星上的設備供電，在衛星上特別設置了電源控制電路，在特定情況下進行電源的控制。

5.溫控分系統

通信衛星里的設備都是在密閉環境下工作的。電器設備工作，特別是行波管功率放大器產生的熱量及衛星受太陽照射等使溫度會發生變化，而工作要求，特別是本振設備，要求溫度恒定，因此就必須對星上溫度進行控制。

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