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　　13.2 衛星通信系統

衛星通信是地球站之間利用通信衛星轉發信號的無線電通信，是現代通信的重要手段。目前全世界有超過200多個和地區應用地球靜止軌道上的通信衛星，提供80%的洲際通信和100%的國際電視轉播，以及開通部分國內或區域的通信和電視廣播業務。

衛星通信是在空間無線電通信實驗基礎上發展起來的。1945年英國人A.C.克拉克首先提出利用三顆地球靜止衛星實現全球通信的設想。1958年美國發射了世界上第一顆通信衛星“斯科爾”（Score),開始了衛星通信的試驗階段。1965年國際通信衛星-1(又名“晨鳥”）地球靜止衛星和蘇聯“閃電-1”大橢圓軌道衛星發射成功，標志著衛星通信進入實用階段。20世紀70年代衛星通信以解決遠距離、高容量、大型固定地球站之間的通信為主，主要發展國際衛星通信，少數幾個建立了國內衛星通信系統。20世紀80年代已向各個應用領域和國內或區域衛星通信的方向深入，為世界各國普遍應用，許多相繼建立了國內或區域衛星通信系統。此間，由于在髙密度、大容量干線通信方面面臨光纖通信的挑戰，衛星通信開始朝著發揮其優勢的方面轉向。20世紀90年代即轉向甚小天線終端（VSAT)小容量、專用網通信、移動通信和電視直播方向發展。現階段，VSAT衛星通信、衛星移動通信和衛星電視直播是衛星通信發展的主要潮流。

1.衛星通信頻段的劃分

衛星通信中，工作頻段的選擇是個十分重要的問題。它直接影響到整個衛星通信系統的通信容量、質量、可靠性、設備的復雜程度和成本的高低，并且還將影響到與其他通信系統的協調。一般地說，衛星通信工作頻段的選擇，必須根據需要與可能相結合的原則.著重考慮下列因素：

(1)電波應能穿過電離層，傳播損耗和外部附加噪聲應盡可能地小：

(2)應具有較寬的可用頻帶，盡可能增大通信容量；

(3)較合理地使用無線電頻譜，防止各種宇宙通信業務之間以及與其他地面通信業務之間產生相互干擾：

(4)電子技術與器件的進展情況以及現有通信技術設備的利用與相互配合。

目前，大部分國際通信衛星尤其是商業衛星使用4/6GHZ頻段，上行為5.925?6.425GHz,下行為3.7?4.2GHz,轉發器帶寬可達500MHz。國內區域性通信衛星多數也用該頻段。許多的政府和軍事衛星用7/8GHz,上行為7.9-8.4GHz,下行為7.25-7.75GHz,這樣與民用衛星通信系統在頻率上分開，避免互相干擾。

由于4/6GHZ通信衛星的擁擠，以及與地面網干擾問題，目前己開發與使用了11/14GHz頻段。在這頻段上上行采用14-14.5GHz,下行為11.7?12.2GHz,或10.95-ll.2GHz,以及11.45-11.7GHz,并已用于民用衛星通信和廣播衛星業務。用11/14GHz與4/6GHZ相比，有如下優點。

(1)由于不同于地面中繼線路所用頻段，因此不存在與地面網干擾問題。地球站天線可設在城市中心建筑物頂上工作，將收到的信息直接傳輸到用戶，因而比較簡單，費用較低。

衛星的發射功率也可不受限制。

(2)若地球站及衛星的天線尺寸一定，11/14GHz波束寬度比4/6GHZ的一半還窄。這意味著用ll/14GHz頻段的靜止衛星，在赤道上要比4/6GHZ的可多放一倍，從而緩和了赤道軌道衛星的擁擠問題。另一方面衛星也便于多波束工作。

(3)相同尺寸的衛星天線，其增益，接收時是4/6GHZ的5.33倍，發射時是9.15倍，總的改善為16.9分貝。這一改善可用于彌補增加的傳輸損耗以及壞天氣時增加的吸收損耗和噪聲，或把地球站天線做小些和使用低成本衛星。

20/30GHZ頻段也已開始使用，上行頻率為27.5?31GHz,下行頻率為17.7-21.2GHz。

用該頻段時的可用帶寬可增大到3.5GHz,為4/6GHZ時500MHz的7倍，因此有很大吸引力。

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