卫星通信简介要点学习教案

1、卫星通信卫星通信(wixng tngxn)简介要点简介要点第一页，共51页。教材教材(jioci)及参考书：及参考书：第1页/共51页第二页，共51页。第2页/共51页第三页，共51页。第3页/共51页第四页，共51页。HF 电报电报(din bo)通信通信HF 依靠电离层散射可以依靠电离层散射可以(ky)传输几传输几千公里的距离千公里的距离人造卫星的历史缘由人造卫星的历史缘由:第4页/共51页第五页，共51页。HF通信通信(tng xn)的问题：的问题：第5页/共51页第六页，共51页。35860 Km35860 Km最早关于卫星通信最早关于卫星通信(wixng tngxn)的设想的设想:第

2、6页/共51页第七页，共51页。Sputnik I 重量重量83kg轨道时间：轨道时间：98分钟椭圆分钟椭圆(tuyun)轨道轨道参与了对高层大气层密度参与了对高层大气层密度的测量的测量世界世界(shji)上第一个人造卫上第一个人造卫星星:第7页/共51页第八页，共51页。卫星通信历史卫星通信历史(lsh)上几个首次：上几个首次：第8页/共51页第九页，共51页。第9页/共51页第十页，共51页。第10页/共51页第十一页，共51页。第11页/共51页第十二页，共51页。第12页/共51页第十三页，共51页。第13页/共51页第十四页，共51页。第14页/共51页第十五页，共51页。第15页/

3、共51页第十六页，共51页。第16页/共51页第十七页，共51页。主要参数主要参数卫星卫星(wixng)质量：质量：173公斤公斤 卫星卫星(wixng)外形：直径外形：直径1米米的球形的球形72面体面体 近地点：近地点：439公里公里 远地点：远地点：2384公里公里 用途：广播用途：广播“东方红东方红”乐曲乐曲我国卫星发展我国卫星发展(fzhn)历史（历史（1）：）：第17页/共51页第十八页，共51页。主体：圆柱形，高为主体：圆柱形，高为3.63.6米，直径为米，直径为2.12.1米米重量：重量：441441公斤。公斤。卫星上装有卫星上装有4 4个个C C波段转发波段转发器，等效全向辐射

4、功率为器，等效全向辐射功率为36dBW36dBW。卫星采用。卫星采用(ciyng)(ciyng)自旋稳定，其自旋稳定，其轨道保持精度为：南北轨道保持精度为：南北1 1，东西，东西0.50.5。我国卫星我国卫星(wixng)发展历史（发展历史（2）：）：第18页/共51页第十九页，共51页。质量：质量：946kg地球静止地球静止(jngzh)轨道，精度：东西南北均为轨道，精度：东西南北均为0.1天线指向误差：俯仰和滚动均为天线指向误差：俯仰和滚动均为0.15，偏航为，偏航为0.5卫星寿命：卫星寿命：8年年24路路C频段转发器，频段转发器，6路路为中功率为中功率(gngl)转发器；转发器；18路低

5、功率路低功率(gngl)转发转发器。中功率器。中功率(gngl)通道通道EIRP37dBW低功率低功率(gngl)通道通道EIRP33.5dBW。 我国卫星发展历史（我国卫星发展历史（3）：）：第19页/共51页第二十页，共51页。通讯卫星的发展、轨道通讯卫星的发展、轨道(gudo)的选的选择择:第20页/共51页第二十一页，共51页。卫星通信频率卫星通信频率(pnl)的提高：的提高：第21页/共51页第二十二页，共51页。第22页/共51页第二十三页，共51页。第23页/共51页第二十四页，共51页。 通讯卫星：通讯卫星：第24页/共51页第二十五页，共51页。卫星卫星(wixng)作为通信

6、、直播广播链路的作为通信、直播广播链路的中继站：中继站：第25页/共51页第二十六页，共51页。 导航导航(dohng)(dohng)卫星：卫星：第26页/共51页第二十七页，共51页。第27页/共51页第二十八页，共51页。第28页/共51页第二十九页，共51页。第29页/共51页第三十页，共51页。第30页/共51页第三十一页，共51页。第31页/共51页第三十二页，共51页。 低轨卫星低轨卫星(wixng)(LEO)：第32页/共51页第三十三页，共51页。中轨卫星中轨卫星(wixng)(MEO)：第33页/共51页第三十四页，共51页。 同步卫星同步卫星(GEO)：第34页/共51页第

7、三十五页，共51页。第35页/共51页第三十六页，共51页。型态型态低轨卫星低轨卫星LEO中轨卫星中轨卫星 MEO同步卫星同步卫星 GEO高度高度300-1500 km8000-12000 km36000 km可用时间可用时间15min2-4hrs24hrs优点优点低成本低成本传输延迟低传输延迟低信号衰减低信号衰减低中度成本中度成本传输延迟低传输延迟低地表覆盖率地表覆盖率42.2%无多普勒效应无多普勒效应传输延迟传输延迟来回时间来回时间15ms100ms250ms缺点缺点生命周期短生命周期短卫星体系复杂卫星体系复杂有多普勒效应有多普勒效应卫星体系复杂卫星体系复杂有多普勒效应有多普勒效应传输延迟

8、大传输延迟大卫星成本较高卫星成本较高轨道为置有限轨道为置有限第36页/共51页第三十七页，共51页。NameFull NameAttitude (Km)Amount needed tocover the earth同步卫星同步卫星(GEO)Geostationary Orbit约35860公里3中轨卫星中轨卫星(MEO)Medium Earth Orbit100025000公里10低轨卫星低轨卫星(LEO)Low Earth Orbit5001000公里48轨道轨道(gudo)的划分：的划分：第37页/共51页第三十八页，共51页。10203040 x106 m2420161284卫星卫星(w

9、ixng)周期周期 h速度速度(sd) x1000 km/h同步轨道位置同步轨道位置35,786 km与地心与地心的的距离距离11000 km/h第38页/共51页第三十九页，共51页。HF:2500-6500公里公里(n l)GEO:16,960公里公里(n l)位位置置高高度度最大可传输距离最大可传输距离第39页/共51页第四十页，共51页。全球覆全球覆盖盖区区域覆域覆盖盖点点波束覆波束覆盖盖第40页/共51页第四十一页，共51页。频段频段(pn dun)越高、波束越窄、遭受干扰越高、波束越窄、遭受干扰越小。越小。频段频段(pn dun)越高、带宽越大、传输速率越高、带宽越大、传输速率越高

10、。越高。第41页/共51页第四十二页，共51页。频带频带下行频率下行频率（GHz）上行频率上行频率（GHz）备注备注C4（3.7-4.2）6（5.925-6.425）地面微波干扰Ku11（11.7-12.2） 14（14.0-14.5）降雨衰减较大，地面微波干扰Ka20（17.7-21.7） 30（27.5-30.5）降雨衰减严重，射频成本较高，使用带宽大第42页/共51页第四十三页，共51页。地面地面(dmin)站台站台通信卫星通信卫星(tngxn wixng) 大型地面转接台大型地面转接台Internet 网络网络商务商务用户用户卫星追踪管制站台卫星追踪管制站台地面波束地面波束第43页/共51页第四十四页，共51页。卫星卫星(wixng)发射运载工具：发射运载工具：第44页/共51页第四十五页，共51页。发射载体发射载体(zit)，发射升空程序：，发射升空程序：第45页