2025年卫星通信技术简述 .pdf

士不可以不弘毅，任重而道远。仁以为己任，不亦重乎?死而后已，不亦远乎?——《论语》

卫星通信技术简述

一、卫星通信系统基础

1、组成与原理

卫星通信是指利用卫星作为中继站转发或反射无线电波，以

此来实现两个或多个地球站（或手持终端）之间或地球站与航天

器之间通信的一种通信方式。

微波具有与光波相似的视距传输特性，也就是说两个通信站

之间不能有遮挡。由于地球的曲率影响，地球上两个微波通信站

之间通信距离大约50km，因此要实现更远的通信距离，就必须

用多个微波通信站来中继。中继站的功能主要是转发信号，通过

一站一站地接力，实现超视距或远距离通信，这种通信方式叫地

面微波中继通信。卫星通信可以理解为一种特殊的微波中继通信，

它利用外层空间的通信卫星作为中继站。

卫星通信系统中通信卫星和地球站是重要组成部分，是络中

各节点之间信息传输的两个重要环节。为保证系统的正常运行，

还必须配置跟踪遥测指令系统和监控管理系统。监测管理系统的

任务是在业务开通前对通信卫星和地球站进行各项通信参数的

测定；业务开通后，对卫星和地球站的各项通信参数进行监视和

管理。卫星跟踪遥测指令系统的任务是对卫星进行准确和可靠的

跟踪测量，控制卫星准确进入定点位置；卫星正常运行后，还要

学而不知道，与不学同；知而不能行，与不知同。——黄睎

对它进行轨道修正、位置保持和姿态保持等控制。

2、特点

优势：1）卫星通信覆盖区域大，通信距离远

对于同步轨道上的卫星，距地面的轨道高度约为*****km，只

需一个卫星就能完成1万多千米的远距离通信。

2）卫星通信具有多址联接特性

在卫星通信中，卫星所覆盖的区域内，所有地球站都能利用

这颗卫星进行相互间的通信。这种同时实现多方向多个地球站之

间的相互联系特性即为多址联接特性。

3）卫星通信机动灵活

卫星通信的建立不受地理条件的限制，无论是现代化的大城

市，还是边远落后的山区、岛屿；无论是飞机、汽车、舰船甚至

个人，只要需要，都可以随时利用卫星通信，且建站迅速、组网

灵活。

4）卫星通信频带宽，通信容量大

卫星通信采用微波频段，且一颗卫星上可设置多个转发器，

系统的实际可用带宽达几十吉赫。

5）卫星通信线路稳定、质量好

卫星通信的电波主要在大气层以外的自由空间传播，电波在

自由空间传播十分稳定，因此卫星通信受气候和气象变化的影响

比较小，而且通常只经过卫星一次转送，噪声影响小，通信质量

好。

太上有立德，其次有立功，其次有立言，虽久不废，此谓不朽。——《左传》

6）卫星通信的成本与距离无关

在卫星通信中，通信线路的造价不随通信距离增加而增加，

特别适合于远距离的通信。

问题：1）卫星通信需要高可靠、长寿命的通信卫星

实现卫星通信必须有高可靠、长寿命的通信卫星，由于一个

通信卫星内要装几万个电子元件和机械零件，为了提高通信卫星

的可靠性和寿命，必须选用宇航级的元器件，并做大量的寿命和

可靠性试验。

2）卫星通信要求地球站和卫星有大功率发射机、高灵敏度

接收机和高增益天线

由于地球站与卫星相距遥远，传输损耗比较大，到达地面或

到达卫星的信号都非常弱。为了适应这个特点，在地球站及卫星