卫星通信设备构造与功能 2015 年5月主要内容一、卫星通信的基础知识简介二、卫星设备构成与功能三、日常故障判断与处理一、卫星通信简介-通信卫星的分类 1、按轨道类型划分?形状——圆轨道、椭圆轨道?倾角——赤道轨道、倾斜轨道、极轨道?对地静止轨道( GEO ) 2、按轨道高度划分?低轨( LEO ),轨道高度低于 5000 公里?中轨( MEO ),轨道高度在 5000 到 20000 公里之间?高轨( HEO ),轨道高度高于 20000 公里一、卫星通信简介-频段和波长无线电波长划分: 卫星频段字母划分(源于 20世纪 40年代的雷达应用): ?L频段, 1-2GHz ,移动通信、声音广播?S频段, 2-3GHz ,移动通信、图像广播?C频段, 4-6GHz ,商用,固定通信、声音广播?X频段, 7-8GHz ,固定通信(通常用于政府和军方) ?Ku频段, 10-14GHz ,商用,固定通信、电视直播?Ka频段, 17-31GHz ,固定通信、移动通信( 1999 年开始使用) 3Hz 30kHz 3MHz 30MHz 300MHz 3GHz 30GHz 300GHz 10 8m 10 4m 10 3m 10 2m 10m 1m 10c m 1cm 300kHz 1mm VLF 超低频 LF 低频 MF 中频 HF 高频 VHF 甚高频 UHF 超高频 SHF 特高频 EHF 极高频一、卫星通信简介-频率转换计算常用工作频段: 从地面发送上卫星的载波工作频段称为上行频段,从卫星向地面发送的载波工作频段称为下行频段。 Ku频段:上行 - 下行 - (上下频率差为 1750M ) 上行和下行频段本振分别是: 和 计算方法: -=950MHz -=1450MHz 一、卫星通信简介-方位角、仰角、极化角?方位角:以正南方向为标准,将卫星天线的指向偏东或偏西调整一个角度,该角度即是所谓的方位角。?仰角:是天线轴线与水平面之间的夹角。?极化角:通信卫星的信号大多采用线极化方式传送,可以在同一个转发器中传送两个相互垂直且互不影响的两个信号,通常这两个方向为水平( H)和垂直( V)两个方向。由于位于赤道上空的卫星经度与接收地经度一般并不相同,所以卫星发出的水平或垂直极化波到达接收地后极化方向会发生变化,所变化的角度即是所谓的极化角。极化角=卫星经度-接收地经度, 值为正时则顺时针调,负时则逆时针调。?每颗通信卫星的整个工作频段通常被分为多个子频段,每个子频段都由一套滤波、变频和放大电路构成独立的传输通道,称为转发器。 Ku 频段转发器的带宽通常为 54MHz 或 36MHz ?透明信道方式的卫星通信转发器只对信号作滤波、变频和放大处理: 一、卫星通信简介-卫星转发器?卫星通信天线-固定式、移动式、便携式?馈源、双工器? LNB ——低噪放大器?功率放大器——含上变频器的 BUC ?调制解调器—— MODEM 二、卫星设备构成与功能-基本组成?抛物面天线是把来自空中的卫星信号能量反射聚成一点。是把电磁场能变为高频电能或反之的装置。?抛物面天线分为前馈和后馈,前馈又分为正馈(一般用于 C波段)和偏馈( Ku波段),一般偏馈天线的效率稍高于正馈天线。口径: 米口径: 米二、卫星设备构成与功能-天线口径: 米二、卫星设备构成与功能-天线控制器(静中通) 俯仰角方位角极化角系统状态接收信号 u解锁 L锁定 GPS 和罗盘状态 MODEM 状态
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