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  • 卫星通信系统的发展历程(二)

 

    我国自1970年4月成功发射了第一颗卫星以来,已经先后发射了数十颗各种用途的卫星。1984年4月,发射了第一颗试验用“同步通信卫星”STW-1(即东方红二号)。1986年2月于我国西昌发射场,用长征3号火箭成功发射第二颗“实验通信卫星”STW-2。该卫星位于东经103°赤道上空(马六甲海峡南端),等经线贯穿我国昆明、成都、兰州等地。卫星高度35786公里。该同步卫星形状呈圆柱形,直径2.1米,总高度3.67米,轨道重量429公斤,太阳能电池功率为135瓦。卫星点波束天线直径1.22米,采用双自旋稳定方式。卫星有两个转发器,工作频率为6/4GHz。用于转播广播电视和传送通话器,设计容量为1000路通话器。与其寿命为3年。
    1988年3月,又于西昌发射场,用长征3号火箭发射成功第一颗“实用通信卫星”,即“东二甲”卫星该星定点于东经87.5°赤道上空。1988年12月又发射了“东二甲-2”卫星,定点于110.5°E。“东三甲”卫星是“东二甲”卫星的改进型卫星。其天线改成椭圆波束,设计寿命延长为四年,加大了太阳能电池功率。转发器增加为4个,说明我国的卫星通信技术已经迈入国际领先领域。
    【卫星通信系统的基本原理】
    卫星通信系统是由空间部分——通信卫星和地面部分——通信地面站两大部分构成的。在这一系统中,通信卫星实际上就是一个悬挂在空中的通信中继站。它居高临下,视野开阔,只要在它的覆盖照射区以内,不论距离远近都可以通信,通过它转发和反射电报、电视、广播和数据等无线信号。
    通信卫星工作的基本原理如图所示。从地面站1发出无线电信号,这个微弱的信号被卫星通信天线接收后,首先在通信转发器中进行放大,变频和功率放大,最后再由卫星的通信天线把放大后的无线电波重新发向地面站2,从而实现两个地面站或多个地面站的远距离通信。举一个简单的例子:如敦煌市某用户要通过卫星与大洋彼岸的另一用户打通话器,先要通过长途通话局,由它把用户通话器线路与卫星通信系统中的敦煌地面站连通,地面站把通话器信号发射到卫星,卫星接到这个信号后通过功率放大器,将信号放大再转发到大西洋彼岸的地面站,地面站把通话器信号取出来,送到受话人所在的城市长途通话局转接用户。
    电视节目的转播与通话器传输相似。但是由于各国的电视制式标准不一样,在接收设备中还要有相应的制式转换设备,将电视信号转换为本国标准。电报、传真、广播、数据传输等业务也与通话器传输过程相似,不同的是需要在地面站中采用相应的终端设备。
    随着航天技术日新月异的发展,通信卫星的种类也越来越多。按服务区域划分,有全球、区域和国内通信卫星。按用途分,有一般通信卫星、广播卫星、海事卫星、跟踪和数据中继卫星以及各种军用卫星。
    【卫星通信系统的组成部分】
    1、空间系统
    由于移动天线终端尺寸小,在L频段每信道所需卫星辐射功率较固定卫星业务中相应的信道的功率为大,预计所需的卫星功率为3000W,天线直径约为5m,用多波束覆盖业务区。这就要使每个信号选定从单一K频段波束到所需L频段波束以及反向的接续路由。K频段被划分几段,每段对应L频段的一个特定的点波束。为解决以下两个难点: 
    (1)每个L段上的业务无法精确预测,而且随时变化;
    (2)国内业务和国际业务的分配很复杂,也使得卫星移动通信系统业务的陆地、海上、空中三个部分的分配很困难,以便与本波束内业务取得一致。但是,这里不存在L频段到L频段的路径。
    2、地面系统


 
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