衛(wèi)星通信：利(lì)用人造地球(qiú)衛(wèi)星作(zuò)爲中(zhōng)繼站(zhàn)來轉(zhuǎn)發(fā)無線電(diàn)波，從而實(shí)現兩個或(huò)多個地球(qiú)站之間的通信。
人造地球(qiú)衛星根據對(duì)無線電(diàn)信号(hào)放大的有(yǒu)無、轉發功(gōng)能，有有源(yuán)人造地球(qiú)衛星和無(wú)源人造地球衛星之(zhī)分。由(yóu)于無源人(rén)造地(dì)球(qiú)衛星反(fǎn)射下來(lái)的信号太弱(ruò)無實(shí)用價值，于是人們緻(zhì)力于(yú)研究具有(yǒu)放大、變頻轉發(fā)功能(néng)的有源人(rén)造地球(qiú)衛星——通(tōng)信衛星來實現(xiàn)衛星(xīng)通信(xìn)。其中(zhōng)繞地球(qiú)赤道運(yùn)行的周(zhōu)期與地(dì)球自(zì)轉周期相(xiàng)等的同步(bù)衛星具有(yǒu)優越性能(néng)，利用(yòng)同步衛星(xīng)的通信已成爲(wèi)主要(yào)的衛星通(tōng)信方式。不在地(dì)球同(tóng)步(bù)軌道上(shàng)運行的低軌衛(wèi)星多在(zài)衛星移(yí)動通(tōng)信中(zhōng)應用(yòng)。
同步衛星通信(xìn)是在(zài)地(dì)球赤道上(shàng)空約36000km的(de)太空(kōng)中圍繞地球(qiú)的(de)圓形軌道(dào)上運(yùn)行的通信衛星(xīng)，其繞(rào)地球運行(háng)周(zhōu)期(qī)爲1恒星日(rì)，與地球(qiú)自轉同(tóng)步，因而與地球(qiú)之間處(chù)于相對(duì)靜止(zhǐ)狀(zhuàng)态(tài)，故稱爲靜止衛星、固(gù)定衛(wèi)星或同步(bù)衛星，其運行軌道稱爲地(dì)球同(tóng)步軌(guǐ)道（geo）。
在地面上用(yòng)微波接力(lì)通通信(xìn)系統進(jìn)行的(de)通信，因系(xì)視距傳(chuán)播(bō)，平均(jun1)每2500km假設參(cān)考電(diàn)路(lù)要經過每跨(kuà)距約(yuē)爲46km的54次接(jiē)力轉(zhuǎn)接。如(rú)利用(yòng)通信衛星進行(háng)中繼，地(dì)面距離(lí)長達1萬多公裏(lǐ)的通信，經(jīng)通信(xìn)衛星(xīng)1跳(tiào)即(jí)可連通（由地至星，再由星(xīng)至(zhì)地(dì)爲1跳(tiào)，含兩次中(zhōng)繼），而(ér)電波傳(chuán)輸的中(zhōng)繼距離約(yuē)爲4萬公裏(lǐ)，見(jiàn)圖(tú)1。
利用地球(qiú)同步(bù)軌道上(shàng)的(de)人造(zào)地球衛星作爲(wèi)中繼站(zhàn)進行地(dì)球上通信的設(shè)想(xiǎng)是(shì)1945年(nián)英國物理學家a.c.克(kè)拉(lā)克(kè)（artherc.clarke）在《無線電世界(jiè)》雜志上發表“地(dì)球外的中繼”一文(wén)中提出的，并(bìng)在60年代(dài)成(chéng)爲現(xiàn)實。
同步衛星問(wèn)世以前(qián)，曾(céng)用各(gè)種低(dī)軌道衛星(xīng)進行了科學試(shì)驗及通(tōng)信。世界上第一(yī)顆人造(zào)衛星“衛(wèi)星1号”由蘇聯(lián)于1957年10月4曰(yuē)發射(shè)成功，并繞(rào)地球運行，地球(qiú)上首(shǒu)次(cì)收到從(cóng)人造衛星發來(lái)的電(diàn)波(bō)。
美國于(yú)1960年8月把覆(fù)有鋁(lǚ)膜的直(zhí)徑30m的氣(qì)球衛星“
回(huí)聲1号(hào)”發射(shè)到(dào)約1600km高度(dù)的圓軌道上進行通(tōng)信試驗。這(zhè)是世界上最早(zǎo)的不使用(yòng)放大(dà)器的所謂無源中繼(jì)試驗。
美國(guó)于(yú)1962年i2月13日(rì)發射了低軌(guǐ)道(dào)衛星“中繼1号"。1963年(nián)11月23日(rì)該星(xīng)首次實現(xiàn)了橫(héng)跨太平洋(yáng)的日(rì)美間的電(diàn)視轉播。此時恰逢美國總統j.f.肯(kěn)尼迪被刺(cì)，此消(xiāo)息經(jīng)衛(wèi)星傳至日本(běn)在電視新聞上播(bō)出(chū)，衛星(xīng)的遠距離(lí)實時(shí)傳輸給人們留(liú)下深刻印象，使人造(zào)衛星在通(tōng)信中的地位大(dà)爲提(tí)高。
世界上第一(yī)顆同(tóng)步通信衛(wèi)星是1963年7月(yuè)美國宇航(háng)局發(fā)射的(de)“同步2号”衛(wèi)星，它(tā)與赤道平(píng)面有(yǒu)30°的傾(qīng)角，相(xiàng)對于地面作8字形移(yí)動，因而尚(shàng)不能叫(jiào)靜止衛星，在大西洋上首次用于通信(xìn)業務(wù)。1964年8月發射(shè)的“同步3号”衛星(xīng)，定點于太平洋(yáng)赤道(dào)上空國際(jì)日期變更(gèng)線附(fù)近，爲世界(jiè)上第一顆(kē)靜止衛星(xīng)。1964年10月經該星轉(zhuǎn)播了（東京）奧林(lín)匹克運動會的(de)實況。至此(cǐ)，衛星(xīng)通(tōng)信(xìn)尚處(chù)于試(shì)驗階段。1965年4月6日(rì)發射了最初的(de)半試驗、半實用(yòng)的靜止衛星“晨(chén)鳥”，用(yòng)于歐美間(jiān)的商(shāng)用衛(wèi)星通(tōng)信，從此(cǐ)衛(wèi)星通(tōng)信進入了(le)實用(yòng)階段(duàn)。
靜止(zhǐ)地球(qiú)軌(guǐ)道(dào)（geo）衛星(xīng)
全球(qiú)覆蓋(gài)的固(gù)定衛(wèi)星通(tōng)信業(yè)務靜(jìng)止(zhǐ)
地(dì)球(qiú)軌(guǐ)道(geo）衛(wèi)星(xīng)，軌道高(gāo)度大約爲(wèi)36 000km，成圓形軌道，隻要三(sān)顆相隔120°的(de)均勻(yún)分布衛星，就可以覆蓋全(quán)球。國際衛星通信組(zǔ)織的(de)intelsat i-ix代(dài)衛(wèi)星。是全球(qiú)覆(fù)蓋的最(zuì)好例子，已(yǐ)發展(zhǎn)到第(dì)九代。
衛星(xīng)在空中起(qǐ)中繼(jì)站的(de)作用，即把地球(qiú)站發上來(lái)的電磁波放大(dà)後再(zài)反送(sòng)回另(lìng)一地球站。地球(qiú)站則(zé)是衛星系統形成的鏈路(lù)。由于靜止衛星(xīng)在赤(chì)道上空36000千米，它繞(rào)地(dì)球一(yī)周時(shí)間(jiān)恰好與(yǔ)地球自轉(zhuǎn)一周(zhōu)（23小時(shí)56分4秒）一(yī)緻(zhì)，從地(dì)面看上去(qù)如同(tóng)靜(jìng)止不動一樣(yàng)。三顆相距(jù)120度(dù)的(de)衛(wèi)星就能(néng)覆蓋(gài)整(zhěng)個(gè)赤(chì)道(dào)圓周(zhōu)。故衛星通信易于實(shí)現越洋和(hé)洲際通信(xìn)。最(zuì)适(shì)合衛(wèi)星通信的頻率是1一(yī)10ghz頻段，即微(wēi)波頻(pín)段、爲了(le)滿足越(yuè)來越多的需求(qiú)，已(yǐ)開始研究應(yīng)用新的頻(pín)段，如(rú)12ghz,14ghz,20ghz及30ghz。
移動(dòng)衛(wèi)星通信
全球(qiú)覆蓋的(de)移動衛星(xīng)通信(xìn)
海事衛星(xīng)通信(xìn)系統inmarsat是全球覆(fù)蓋的(de)移動衛星通信，工作的爲第三代(dài)海事通(tōng)信衛星，它們(men)分布在(zài)
大西洋東(dōng)區和西區、
印度(dù)洋區和太平洋區，第四代inmarsat一4衛(wèi)星，已于(yú)2005年3月發(fā)射了第(dì)一(yī)顆衛(wèi)星，另一顆衛星(xīng)亦準備(bèi)發(fā)射，它(tā)們(men)分别(bié)定點在(zài)64。e和53。w，具(jù)有(yǒu)一個全(quán)球波(bō)束，l9個(gè)寬點波束(shù)，228個窄(zhǎi)點波(bō)束，采(cǎi)用(yòng)
數字信(xìn)号處(chù)理(lǐ)器(qì)。有信(xìn)道選擇和波(bō)束(shù)成形(xíng)功能(néng)。
全球(qiú)覆蓋的低軌道(dào)
移動通信(xìn)衛星有(yǒu)“
銥(yī)星”(iridium）和(hé)
全球(qiú)星(globalstar），“銥星”系統有(yǒu)66顆星(xīng)，分(fèn)成6個軌(guǐ)道，每個(gè)軌道有11顆衛(wèi)星，軌道高(gāo)度(dù)爲765km，衛星之間(jiān)、衛星與網關和系統(tǒng)控制(zhì)中心(xīn)之間(jiān)的鏈路采(cǎi)用ka波段，衛星與用戶間鏈路采(cǎi)用l波段。2005年6月(yuè)底(dǐ)銥星用戶(hù)達12．7萬(wàn)戶，在
卡特(tè)裏娜(nà)飓風災(zāi)害時”銥星”業務流(liú)量增(zēng)加30倍，
衛星電話(huà)通信量(liàng)增(zēng)加5倍(bèi)。
全球星(xīng)（globalstar）有48顆衛(wèi)星組(zǔ)成，分布在8個圓形傾斜軌(guǐ)道平(píng)面内，軌道(dào)高度爲1 389km，傾(qīng)角爲(wèi)52度。用戶數逐年(nián)穩定增長(zhǎng)，成本(běn)下(xià)降(jiàng)，2005年比2004年話(huà)音用戶增(zēng)長(zhǎng)。
多址聯接的意思(sī)是同(tóng)一個衛星轉發(fā)器可以聯(lián)接多個地球站(zhàn)，多址技術是根(gēn)據
信号(hào)的(de)特征來分(fèn)割信号和識别(bié)信号，信号通常(cháng)具有(yǒu)頻率、
時間、
空間(jiān)等特征。衛(wèi)星通信常用的(de)多址(zhǐ)聯接(jiē)方式(shì)有頻(pín)分
多(duō)址聯接（fdma）、時分多址聯(lián)接（tdma）、
碼(mǎ)分多址聯接(jiē)（cdma）和空(kōng)分多址(zhǐ)聯接(jiē)（sdma），另外
頻率(lǜ)再用(yòng)技術亦是一種多址方式。
在
微波頻(pín)帶，整個通信衛星的(de)工作頻(pín)帶約有(yǒu)500mhz寬度，爲了(le)便于(yú)放大(dà)和發射及(jí)減少(shǎo)變調幹擾(rǎo)，一般在衛(wèi)星上(shàng)設置若幹個轉(zhuǎn)發器。每個(gè)轉發器的(de)工作頻帶(dài)寬度(dù)爲36mhz或72mhz的衛(wèi)星(xīng)通信多采用(yòng)頻分多址(zhǐ)技術，不同的地球站(zhàn)占用不(bú)同的頻(pín)率，即(jí)采(cǎi)用不同(tóng)的載波。它(tā)對于(yú)點對(duì)點(diǎn)大容量(liàng)的通信比較适合。已(yǐ)逐(zhú)漸采用(yòng)時分(fèn)多址技術，即每一地球站(zhàn)占用同一頻帶，但占(zhàn)用(yòng)不同的(de)時隙，它比頻分(fèn)多址有一系列優點，如不(bú)會産(chǎn)生互(hù)調幹擾，不(bú)需用上(shàng)下(xià)變頻(pín)把各地(dì)球站
信(xìn)号分(fèn)開，适合
數字通信，可根據(jù)業務量的(de)變化(huà)按需分配，可采(cǎi)用數字(zì)話(huà)音插(chā)空等(děng)新技術，使容量增加5倍。另(lìng)一種(zhǒng)多(duō)址(zhǐ)技術使
碼分多(duō)址（cdma），即(jí)不同(tóng)的地球站占用同一頻率(lǜ)和(hé)同一時間，但(dàn)有不同的随機碼來(lái)區分不同(tóng)的
地址。它采用(yòng)了擴(kuò)展頻譜
通(tōng)信技術，具(jù)有抗(kàng)幹擾能力強，有(yǒu)較好的保(bǎo)密通(tōng)信能力(lì)，可靈活(huó)調度(dù)話(huà)路等優(yōu)點。其
缺點使頻(pín)譜利用率較低(dī)。它比(bǐ)較(jiào)适合于(yú)容量(liàng)小(xiǎo)，分(fèn)布廣(guǎng)，有一定保密要(yào)求(qiú)的系統使用(yòng)。
衛星(xīng)通信(xìn)系統(tǒng)包括(kuò)通信和(hé)保(bǎo)障通(tōng)信的(de)全部(bù)設備(bèi)。一般由(yóu)空間分系統(tǒng)、通信(xìn)地球(qiú)站、跟蹤遙(yáo)測及指令分系統和監控(kòng)管理(lǐ)分系統等(děng)四部分組(zǔ)成，如圖
1．跟(gēn)蹤遙(yáo)測及(jí)指令分系(xì)統
跟蹤遙測及(jí)指令分系統負責對(duì)衛(wèi)星進行跟蹤測量，控制(zhì)其準确進入靜(jìng)止軌(guǐ)道上的指(zhǐ)定位(wèi)置。待(dài)衛星(xīng)正常運行(háng)後，要定期對衛(wèi)星進(jìn)行軌道位置修(xiū)正和(hé)姿态(tài)保持(chí)。
2．監控管理(lǐ)分系(xì)統
監(jiān)控(kòng)管理分系統負責對定(dìng)點的衛星在業(yè)務開通前、後進(jìn)行通信性(xìng)能的檢測(cè)和控制，例(lì)如衛星轉發器(qì)功率、衛星(xīng)天線(xiàn)增益以(yǐ)及各地(dì)球站(zhàn)發射(shè)的功(gōng)率、射(shè)頻頻率和(hé)帶寬等基(jī)本通(tōng)信參數進行監(jiān)控，以保證正(zhèng)常(cháng)通信。
3．空間分系(xì)統(通信衛星)
通(tōng)信衛(wèi)星(xīng)主要包括通信系統、遙(yáo)測指令裝置(zhì)、控(kòng)制系統和電源(yuán)裝置(zhì)(包(bāo)括(kuò)太陽(yáng)能電池和蓄電池(chí))等幾個部分(fèn)。
通信系統是(shì)通(tōng)信衛星(xīng)上的主(zhǔ)體，它(tā)主要包括(kuò)一個(gè)或(huò)多個轉(zhuǎn)發器，每(měi)個轉發(fā)器能同(tóng)時接收(shōu)和轉發(fā)多(duō)個地(dì)球站的(de)信(xìn)号，從而起(qǐ)到(dào)中(zhōng)繼站(zhàn)的作(zuò)用(yòng)。
4．通信地(dì)球站
通信地(dì)球(qiú)站是(shì)微(wēi)波無線(xiàn)電收(shōu)、發信站，用(yòng)戶通過它接入衛星線路(lù)，進行(háng)通信。
