1、卫 星 通 信 原 理,1.1 卫星通信定义1.2 同步静止轨道卫星1.3 卫星通信地面站的基本组成1.4 卫星通信使用频率1.5 影响卫星通信的主要因素1.6 星蚀、日凌中断及传输时延1.7中国石油Ku波段卫星通信系统简介,主要内容,1.1 卫星通信定义,卫星通信，简单的说就是地球上（包括地面、水面和低层大气中）的无线电通信站之间利用人造卫星作为中继站转发或反射无线电波，以此来实现两个或多个地球站之间通信的一种通信方式。它是一种无线通信方式，可以承载多种通信业务，是当今社会重要的通信手段之一。,1.2 同步静止轨道卫星,卫星运行轨道处于地球赤道平面内，运行方向与地球自转方向一致，饶地球一圈的
2、时间与地球自转一周的时间相同（24小时）的卫星称为同步静止轨道卫星（ GEO卫星，此时卫星距地面高度为35785.6公里）。从地面看卫星是“静止”不动的，即地面上各点与卫星之间的相对位置不变，因此称之为静止轨道卫星。当最小仰角为5时，只需采用3颗GEO卫星，便可实现包括除南北纬76以外的全球覆盖。,利用静止卫星建立全球通信示意图,卫星通信地面站是微波无线电收、发信台（站），用户通过他们接入卫星线路。主要包括：天线、馈源、双工器、发射设备、功率放大器（BUC、功放）、低噪声放大器（LNB、LNA、LNC）、接收设备、终端设备等等。,1.3 卫星通信地面站的组成,1.4 卫星通信使用频率,卫星通信
3、使用频率 1、C频段（3.4-6.65GHz） 2、Ku频段(10.95-18GHz) 3、Ka频段(18-40GHz) 4、L频段(1.12-2.6GHz) 5、其他频段(UHF,S,X,Q,V),(1)地球引力场不均匀的影响 由于地球并非理想球体而略呈椭圆状，且地表面起伏不平，这样就使地球四周等高度处的引力不保持为常数，即使在静止轨道上，地心引力仍有微小的起伏。对静止卫星而言，瞬时速度的起伏，将使它的位置在东西方向上漂移。(2)太阳、月亮引力的影响 低高度卫星，地球引力占绝对优势，太阳、月亮的引力的影响可忽略，对于高高度卫星，地球引力虽然仍是主要的，但太阳、月亮的引力已有一定的影响。从地球
4、上看去，这种摄动使静止卫星的位置主要在南北方向上缓慢漂移。,1.5 影响卫星通信的主要因素,(3)雨衰的影响 当电波在空间传播时，有一部分能量被雨、雾、云、雪等吸收或散射而引起损耗。衰耗的大小与电波的频率，穿过的路程，雨雾的浓度等因素有关。在雨中传播的电波受雨滴的吸收和散射影响而产生的衰耗叫降雨衰耗。降雨对电波的衰耗为实线，而云、雾引起的衰减为虚线。Ku波段频率较高（12GHz-18GHz），波长与雨滴的大小可比拟，受雨衰的影响比较严重。Ku波段降雨衰减量与降雨强度几乎成正比。而对于C波段（4GHz-6GHz）来说，雨衰的影响就不是很明显。,1.6 星蚀、日凌中断及传输时延,1.6.1 星蚀所
5、有静止卫星在每年春分和秋分前后各23天中，当星下点（卫星与地心连线同地球表面的交点）进入当地时间午夜前后，卫星、地球和太阳共处在一条直线上，卫星进入地球阴影区而造成星蚀；此时一般靠星载蓄电池来供给能源。,1.6.2 日凌中断 在每年春分秋分前后，当卫星星下点进入当地中午前后时，卫星处在太阳和地球中间，天线在对准卫星的同时也会对准太阳，会因接收到强大的太阳热噪声而使通信无法进行，称为日凌中断（每次延续约6天）；月亮也会引起类似问题，但其噪声比太阳小的多，不会造成中断。每天出现中断的最长时间与天线口径、工作频率有关。,1.6.3 传输时延 一条单跳的卫星通信线路，由发送端到接收端的单程传输时延为：
6、 t=上行下行空间传输路径距离和/C（其中：C为电波在自由空间的传播速度） 当卫星为静止卫星时，空间传输距离和最小为35786.6公里，最大为41679.4公里，一般取40000公里的约值 单程时延一般取0.27秒，双程取0.54秒,中国石油广域网卫星通信系统2套KU波段主站坐落在固安基地，主站9米天线两座，设备采用LinkStar系统和iDirect系统； 该网采用当代最先进的DVB-S2技术，支持TCP加速、多星多频段接入，具有QOS保证机制，可同时传送话音(传真）、数据（因特网服务）和视频等业务，租用亚太V号和亚洲3S通信卫星，覆盖中国境内及周边国家。,1.7 中国石油Ku波段卫星通信系统简介,其主要指标如下： 拓扑结构：星型网/网状网 多址方式：TDM/MF-TDMA 工作频段：Ku波段 系统误码率：1107 网络技术体制：QPSK、TPC编码 小站设备配置：天线尺寸 1.2米、1.8米、2.4米 功放ODU 1W 2W 4W 8W等,集团公司通信公司已经获得国家信息产业部颁发的VSAT运营许可证，主控站位于河北省固安县 ，拥有卫星天线群、专用卫星机房、完善的机房设施。,卫星天线群,卫星机房,卫星小站天线,
