同步卫星通信系统组成

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1. 系统的组成
       同步卫星通信系统是利用定位在地球同步轨道上的卫星进行通信的卫星通信系统,原则上只要3颗同步卫星就可以基本覆盖地球。如图58所示。
       地球站1要与地球站3通信,由于地球站1、3不在同一颗星覆盖区内,因此必须通过卫星A、B覆盖的交叠区的地球站2进行中转。
       同步卫星通信系统的组成包括同步卫星、地球站和控制中心。
       同步卫星的组成包括卫星天线分系统、控制分系统、卫星转发器、电源分系统、跟踪遥测指令分系统。如图59所示。 
同步卫星覆盖
图58    3颗同步卫星覆盖全球
同步卫星
图59同步卫星
(1) 卫星天线分系统
       卫星天线有两类:遥测指令天线和通信天线。遥测指令天线通常采用全向天线,通信天线按其波束覆盖区大小可分为全球波束天线、点波束天线、区域(赋形)波束天线。
(2) 卫星通信分系统
       卫星通信分系统是通信卫星的核心部分,它包括各种转发器。转发器的功能是将接收到的地球站的信号放大,然后通过下变频发射岀去。转发器按照变频的方式和传输信号形式的不同可分为三种:单变频转发器、双变频转发器和星上处理转发器。
单变频转发器
       单变频转发器(见图10.60)将接收到的信号直接放大,然后变频为下行频率,最后经功放输出到发射天线给地球站。这种转发器适用于载波数度、通信容量大的多址联接系统。
 
单变频转发器
图60 单变频转发器
双变频转发器
        双变频转发器(见图61)先将接收到的信号变换到中频,经限幅后,再变换为下行频率,最后经功放由天线发给地球站。双变频方式的优点是转发增益高,电路工作稳定;缺点是中频带宽窄,不适合于多载波工作。它适用于通信容量不大、所需带宽较窄的通信系统。
星上处理转发器
       星上处理转发器(见图62)包括两类:一类是对数字信号进行解调再生,消除噪声积累;另一类是进行其他更高级的信号变换和处理,如上行频分多址变为下行时分多址等。 
双变频转发器
图61   双变频转发器
星上处理转发器
图62  星上处理转发器
(3) 卫星电源分系统
       为了保证卫星的工作时间必须有充足的能源,卫星上的能源主要来源有两部分:太阳能和蓄电池。当有光照时使用太阳能,并对蓄电池进行充电;当光照不到时采用蓄电池。卫星电源分系统必须提供给其他分系统稳定可靠的电源使用,并且保持不间断供电。
(4) 跟踪遥测指令分系统
       该系统包括遥测和指令两大部分,此外还有应用于卫星跟踪的信标发射设备。遥测设备用各种传感器不断测得有关卫星的姿态及星内各部分工作状态的数据,并将这些信息发给地面的控制中心。
       控制中心根据接收到的卫星的遥测信息进行分析和处理,然后发给卫星相应的控制指令。卫星接收到指令后,先存储然后通过遥测设备发回控制中心校对,当收到指令无误后,才将存储的指令送到控制分系统执行。
(5) 控制分系统
      控制分系统由一系列机械或电子的可控调整装置构成,完成对卫星的姿态、轨道、工作状态的调整。
 

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