衞星通信技術

衞星通信系統是由通信衞星和經該衞星連通的地球站兩部分組成。靜止通信衞星是目前全球衞星通信系統中最常用的星體，是將通信衞星發射到赤道上空 35860 公里的高度上，使衞星運轉方向與地球自轉方向一致，並使衞星的運轉週期正好等於地球的自轉週期（ 24 小時），從而使衞星始終保持同步運行狀態。故靜止衞星也稱為同步衞星。靜止衞星天線波束最大覆蓋面可以達到大於地球表面總面積的三分之一。因此，在靜止軌道上，只要等間隔地放置三顆通信衞星，其天線波束就能基本上覆蓋整個地球（除兩極地區外），實現全球範圍的通信。當前使用的國際通信衞星系統，就是按照上述原理建立起來的，三顆衞星分別位於大西洋、太平洋和印度洋上空。

與其它通信手段相比，衞星通信具有許多優點：

一是電波覆蓋面積大，通信距離遠，可實現多址通信。在衞星波束覆蓋區內一跳的通信距離最遠為 18000 公里。覆蓋區內的用户都可通過通信衞星實現多址聯接，進行即時通信。

二是傳輸頻帶寬，通信容量大。衞星通信一般使用 1~10 千兆赫的微波波段，有很寬的頻率範圍，可在兩點間提供幾百、幾千甚至上萬條話路，提供每秒幾十兆比特甚至每秒一百多兆比特的中高速數據通道，還可傳輸好幾路電視。

三是通信穩定性好、質量高。衞星鏈路大部分是在大氣層以上的宇宙空間，屬恆參信道，傳輸損耗小，電波傳播穩定，不受通信兩點間的各種自然環境和人為因素的影響，即便是在發生磁爆或核爆的情況下，也能維持正常通信。

衞星傳輸的主要缺點是傳輸時延大。在打衞星電話時不能立刻聽到對方回話，需要間隔一段時間才能聽到。其主要原因是無線電波雖在自由空間的傳播速度等於光速（每秒 30 萬公里），但當它從地球站發往同步衞星，又從同步衞星發回接收地球站，這“一上一下”就需要走 8 萬多公里。打電話時，一問一答無線電波就要往返近 16 萬公里，需傳輸 0.6 秒鐘的時間。也就是説，在發話人説完 0.6 秒鐘以後才能聽到對方的迴音，這種現象稱為“延遲效應”。由於“延遲效應”現象的存在，使得打衞星電話往往不象打地面長途電話那樣自如方便。

衞星通信是軍事通信的重要組成部分，一些發達國家和軍事集團利用衞星通信系統完成的信息傳遞，約佔其軍事通信總量的 80% 。

是：充分利用衞星軌道和頻率資源，開闢新的工作頻段，各種數字務綜合傳輸，發展移動衞星通信系統。衞星星體向多功能、大容量發展，衞星通信地球站日益小型化，衞星通信系統的保密性能和抗毀能力進一步提高。

衞星通信就是先將信號轉換成微波發射到地球同步衞星，而後通過地球同步衞星發射到轉發信號，從而將信號覆蓋面擴大,達到信號的傳輸目的。

什麼是衞星通信？

衞星通信是地球上(包括陸地、水面和低層大氣中)無線電通信站之間利用人造衞星作為中繼站而進行的空間微波通信，衞星通信是地面微波接力通信的繼承和發展。我們知道微波信號是直接傳播的，因此，可以把衞星通信看作是微波中繼通信的一種特例，它只是把中繼站放置在空間軌道上。

衞星通信是現代通信技術的重要成果，它是在地面微波通信和空間技術的基礎上發展起來的。與電纜通信、微波中繼通信、光纖通信、移動通信等通信方式相比，衞星通信具有下列特點：

( 1)衞星通信覆蓋區域大，通信距離遠。因為衞星距離地面很遠，一顆地球同步衞星便可覆蓋地球表面的1/3，因此，利用3顆適當分佈的地球同步衞星即可實現除兩極以外的全球通信。衞星通信是遠距離越洋電話和電視廣播的主要手段。

(2)衞星通信具有多址聯接功能。衞星所覆蓋區域內的所有地球站都能利用同一衞星進行相互間的通信，即多址聯接。

(3)衞星通信頻段寬，容量大。衞星通信採用微波頻段，每個衞星上可設置多個轉發器，故通信容量很大。 (4)衞星通信機動靈活。地球站的建立不受地理條件的限制，可建在邊遠地區、島嶼、汽車、飛機和艦艇上。

(5)衞星通信質量好，可靠性高。衞星通信的電波主要在自由空間傳播，噪聲小，通信質量好。就可靠性而言，衞星通信的正常運轉率達99.8%以上。

(6)衞星通信的成本與距離無關。地面微波中繼系統或電纜載波系統的建設投資和維護費用都隨距離的增加而增加，而衞星通信的地球站至衞星轉發器之間並不需要線路投資，因此，其成本與距離無關。

但衞星通信也有不足之處，主要表現在：

(1)傳輸時延大。在地球同步衞星通信系統中，通信站到同步衞星的距離最大可達40000km，電磁波以光速（3×108m/s）傳輸，這樣，路經地球站→衞星→地球站（稱為一個單跳）的傳播時間約需0.27s。如果利用衞星通信打電話的話，由於兩個站的用户都要經過衞星，因此，打電話者要聽到對方的回答必須額外等待0.54s。

(2)回聲效應。在衞星通信中，由於電波來回轉播需0.54s，因此產生了講話之後的“回聲效應”。為了消除這一干擾，衞星電話通信系統中增加了一些設備，專門用於消除或抑制回聲干擾。

(3)存在通信盲區。把地球同步衞星作為通信衞星時，由於地球兩極附近區域“看不見”衞星，因此不能利用地球同步衞星實現對地球兩極的通信。

(4)存在日凌中斷、星蝕和雨衰現象。