空间段 主要是卫星本身。星体包括两大子系统：
星载设备和卫星母体。 地面段
典型的地面段即地球站，包括地面卫星控 制中心（SCC, Satellite control center）及其跟 踪、遥测和指令站（TT&C, Tracking, telemetry and command station）。 用户段
<4> <5>
Ku Ka
频段： 频段：
14/12 30/20
GGHH层可动也线率波zz通以通常电高段常用信被规于卫不小。称则星C用用波会而为第节于于段反短78目FF/条SS接8射的的SS，G收天V，，天HX天线BB线zF频SS波的线作口SS段段。。信，收径在。号因发远空据。此，小间I接适T于应U收合C用无K波移u
（8）现有卫星通信系统为适应新技术发展和系统对容量的 更大要求形成了新的演变方案，如Iridium系统将其运行 的卫星数目从66颗增加至96颗。
（9）天地网络不断融合。卫星通信与有线电视、宽带互联 网、移动互联网等融合。
（10）新技术广泛应用。如星上交换与处理、多波速天线等。
附录：通信卫星的分类
• 按轨道分：GEO， HEO，MEO，LEO。 • 按工作区域分：国际通信卫星、国内通信
• 解决边远地区通信服务、企业专网、洲际通信、 国防通信，与地面通信网结合解决广域无缝覆盖。
1.4 卫星通信的特点
卫星移动通信和地面移动通信的关系： 卫星移动通信系统能扩大地面移动通信的地理
和业务覆盖范围，除提供常规的移动通信业务 外，还可向空中、海面和复杂地理结构的地面 区域的各类移动用户提供服务。 从应用来讲，地面移动通信网主要集中在高业 务量的应用环境，而卫星移动通信系统最适合 于低业务量地区、航海、航空及地面网欠发达 地区的应用环境，并且在地面网络过载或发生 故障时作为其迂回网络。
1.3 卫星通信的工根据作IE频EE 段521-2002标准，L
高段<<<<1223工>>>>频LSC综作X。：合具频频频频上体段段段段述地：：：：要说1468求，.///6247，目/1GGG应前.HHH5zzz将大雷Z也波电导频卫采K句K通3是时和为的电是段范即展7率频比EGi0卫多aa.g达使段波航带星用话常HI7用又高1无视M指。围英的代波R受段较KBz5m星数主等用是波系，地，说用KPH作是频线领aeC据频而则语”表段甚特国。大XG~波的卫较e波z要波。这指段统在面且，于电航（电域1波I~H、率在为中着也高高际，KE用用用。段d工大星段3应段个频。等卫站一z该卫u台空波。HE段现无在某7的被Km频频有多0，于于于的作，波通(EF~用，0范率可。星应直的波星1及和，特通，在线8些“称(（关采1）上MMMM8V频加段频信5~：是1围在被电用被正段通电航常高常频~广路场e作2HUH法用SSS1不.行率上卫段系2x1中频SSS12的用视中广上直信FHz视海用频的率泛合由37律赋t-同频，，，~的G)范K星e选2统FG0G继率是频于广，泛方接。2台的 于主下为使n中、0H）保形/u的率GGG频HH围2单在是0d、4G指D率播该使(高波z广沟移要行3EEE0用，无zK是z护波2是~为e段。为AH转0选微的OOO)卫标频。和频用于段8d-G播通动用频,的X线0指，束aBz，7。卫卫卫XG”2发K择波无H~星的准b波带各段。K接.，频通于、率，7波蓝鼠9波H覆13电u星星星多oz器波在~频线~通无，2段0类首收波波z同道信短卫为表v段牙标长4盖离8~0测测测数的e功段以电段信0线X的小先.天段1段0。和途星7示中、)4等范，G控控控一，波8M.率。下波或、频2型被线，的G广通“G的H围卫H5。。。段换段一波频特H率Hz效频~播信扩zX星。zz般，，
选在1-10GHz之间工作。
（3）大气层中雨、雾、云的影响； （图 1-16）
1.3 卫星通信的工作频段
从上述三方面考虑，卫星通信的工作频率一般选在 1-10GHz范围内较为适宜，而且最理想的频段是在4-6GHz 附近。
除上述三个方面以外，还应考虑如下因素：
（4）有较宽的可用频带，以满足信息传输的要求； （5）与地面微波通信、雷达等其他无线系统间的相互干
（4）随着1997年9月26日美国FCC频率申请计划新周期的开始， Q、V段新系统纷纷推出，各公司开始申请Q和V频段新系 统。
（5）不断发展新业务，如无线Internet、组播和交互式TV、移 动语音、数据通信、数字视频广播(DVB)和数字音频广播 (DAB)步入家庭和个人用户、多媒体通信和Internet接入等。
1.5 卫星通信系统的业务类型
卫星通信的其它应用：
• 卫星导航 • 卫星遥感（对空和对地遥感） • 气象观测 • 地球资源勘探、海洋监视 • 侦察（包括照相侦察和电子侦察）、预警 • 支持载人航天 • 远程教育、远程医疗
1.6 卫星通信的发展趋势
（1）传统的C、Ku频段静止轨道卫星将保持稳定发展，并将 以大容量(转发器数量在50个左右)、高功率(功率为8000瓦 至15000瓦)和长寿命(寿命在15年左右)的新系统逐步更换 现有系统。同步卫星向大容量、多波束、智能化方向发展。 Ka频段静止轨道卫星系统已逐步走向实用化，卫星通信网 从窄带向宽带过渡，如覆盖美洲的EchoStar-Ka、PAS和 ASTROLINK等。
频段范围 3~30赫(Hz) 30~300赫(Hz) 300~3000赫(Hz) 3~30千赫(KHz) 30~300千赫(KHz) 300~3000千赫(KHz) 3~30兆赫(MHz) 30~300兆赫(MHz) 300~3000兆赫(MHz) 3~30吉赫(GHz) 30~300吉赫(GHz) 300~3000吉赫(GHz)
开普勒定律
开普勒第一定律：卫星以地心为一个焦点做椭 圆运动。其轨 cos
e
1


b a
2

P a(1 e2 )
图1 椭圆轨道的示意图
开普勒第二定律：卫星与地心的连线在相同时 间内扫过的面积相等。
V u( 2 1 ) (km/s) ra
1.4 卫星通信的特点
• 由于卫星通信相对于地面通信网的综合造价成本 高，终端贵，因此，卫星通信的市场定位应该是 地面通信网的延伸和补充，主要服务于地面通信 网不能覆盖的区域及有特殊通信需求的人群。
• 卫星覆盖区域广，可以较经济地为地面蜂窝网覆 盖范围以外的用户---“唯星用户”提供移动通信 业务。
路由简捷； 4、网络建设速度快、成本低，且费用与通信距离无关； 5、卫星通信具有灵活性和普遍性； 6、统一的业务提供商有助于系统的均匀服务，并有利
于引入新业务。
1.4 卫星通信的特点
缺点： 1、静止卫星的发射与控制比较复杂； 2、对于静止卫星，地球高纬度地区通信效果不好， 并且两极地区为通信盲区； 3、存在日凌中断和星蚀现象； 4、电波的传播时延较大，且存在回波干扰。
V为卫星在轨道上的瞬时速度。其中a为椭圆轨道的半 长轴，r为卫星到地心的距离。u为开普勒常数，u值为 398601.58 km3/s2
开普勒第三定律：卫星运转周期的平方与轨道 半长轴的3次方成正比。
Ts 2
a3 u
u为开普勒常数，u值为398601.58 km3/s2。
1.2 卫星通信系统的组成
换言之，卫星通信是在地球站上，包 括地面、水面和大气层中的无线电通信站 之间，利用人造卫星作为中继站进行的通 信。
卫星通信是个人通信网的组成部分， 是地面通信网的补充。
1.1 卫星轨道
假设地球是质量均匀分布的圆球体，忽略 太阳、月球和其它行星的引力作用，卫星运动 服从开普勒(Kepler)三大定律。
卫星、区域通信卫星。
• 按应用领域分：广播电视卫星、跟踪与数 据中继卫星、军事通信卫星（如战略、战 术通信卫星、舰队通信卫星、军用数据转 发卫星等）。
卫星按重量分类
种类 大卫星 中型卫星 小卫星 微小卫星 纳卫星 皮卫星 飞卫星
重量（kg）
>1000 500～1000 100～500 10～100
此外，VHF、UHF用方于段低面，轨有从小：而卫空可星间有通研效信究地。、降广低播接卫收星成、本固，定方
<6> <7>
VHF UHF
频频段段：：00..13～ ～01..30通卫便GG讯星个HHzz业等体务用接用用卫途收于于星。。移移、动动地、、球导 导探航航测业业卫务务星。。、气象
更高频段：Q 频段：36～46 GHz， V 频段：46～56 GHz。
1.5 卫星通信系统的业务类型
从应用的角度来看，卫星通信可分为4个阶段： 第一阶段：主要用于国际通信； 第二阶段：开始提供电视传送； 第三阶段：提供国内公众通信和各种专网通信； 第四阶段：提供卫星移动通信。
1.5 卫星通信系统的业务类型
卫星通信系统通常用于支持： 1、卫星视频广播业务 2、卫星电话等交互式业务 3、数据通信和Internet业务 4、卫星移动通信业务
各种用户终端。
1.3 卫星通信的工作频段
选择工作频段时，应考虑的重要因素：
（1）电波传播衰减及其它衰减要小；（图 1-14） 在0.3-10GHz频段，大气吸收衰减最小，称为“无线
电窗口”。另外，在30GHz附近也有一个衰减的低谷，称 为“半透明无线电窗口”。
（2）天线接收的外界噪声要小；（图 1-15） 从降低接收系统噪声的角度来考虑，工作频段最好
（2）微小卫星、纳卫星和皮卫星的快速发展，小卫星通信地 面站广泛应用。小型低轨卫星系统已陆续投入运行，用于 低速数据传输，如E-Sat、GE American和 GEMnet等系统。
（3）对地静止轨道资源非常有限，因此ITU鼓励采用中低轨道、 高倾斜椭圆轨道以及IGSO轨道。
1.6 卫星通信的发展趋势
扰要小； （6）能充分利用现有通信技术，并便于与现有地面通信