卫星通信-2012-08.ppt

* * 通信卫星是一个设在空中的微波中继站, 对通信卫星要求是高可靠性、高稳定性。 通信卫星设计考虑 1. 通信考虑 2. 环境条件 3.2 通信卫星的控制系统 * 一般的商用通信卫星，主要由卫星有效载荷(通信分系统)和公用平台 ( 或称公用舱 ) 两部分组成。 3.2 通信卫星的控制系统 * 通信卫星的组成框图 3.2 通信卫星的控制系统 * 通信分系统 一般卫星上的通信分系统有多个卫星转发器，这种信道化的方法，既有利于降低通过同一个功率放大器的载波数目，从而减小交调噪声；也便于卫星上功率放大器的制造。 3.2 通信卫星的控制系统 * 卫星公用平台和寿命 公用平台主要任务是在卫星整个工作期间，保证通信有效载荷能可靠地运行。 它的组成决定于：卫星有效载荷的要求；空间环境的特征和影响；推进装置的性能和所加的限制。 公用平台由多个分系统组成，它使得有效载荷能够能够正常地运行。 3.2 通信卫星的控制系统 * * 影响卫星寿命的因素 太阳能电池(蓄电池)；太阳能电池阵随卫星发射后的年数而退化，蓄电池受到放电深度和放电循环次数的限制。 卫星的燃料；(在纬度为零的船上发射卫星，能节省卫星上的燃料)。 高温高热器件(功放)。 3.2 通信卫星的控制系统 * 卫星的寿命和可靠性 1.?? 卫星的可靠性 一个部件的可靠性R可表示为： 2.?? 卫星的寿命 3.2 通信卫星的控制系统 * (a) 通信卫星可靠性模型; (b) 卫星通信分系统可靠性模型 * 卫星通信作业-8 1. 对转发器的基本要求是什么？ 2. 解释信标信号。 3. 解释温控分系统的作用。 * 卫星通信 Satellite Communications 北京电子科技学院通信工程系wmz@besti.edu.cn 2012 年 02 月 * * 增益 G =η（π D /λ）2 θ= 70λ/ D （度） D 为天线直径， η为天线效率。 有效全向辐射功率（EIRP） 它是天线辐射功率PT与天线增益GT的乘积(η=1) EIRP =PT · GT （W） 〔 EIRP 〕= 〔PT〕＋〔GT〕（ dBW ) 从发射天线辐射出去的功率相对于等效全向辐射功率为1W的dB数表示为（ dBW ）。 3.1 通信卫星的主体 * * 例题1 地面站发射机的输出功率10kW，发射天线增益40dB，求EIRP。 解〔EIRP〕=〔Pt〕＋〔GT〕（dBW） = 40 dBW＋40 dB = 80 dBW 3.1 通信卫星的主体 * * 转发器 卫星上的通信系统（实际上是一部多波道宽频带的收、发信机）又称转发器，一个通信卫星有多个转发器。每个转发器被分配在某一工作频率段中，根据所在天线覆盖区，将转发器租给或分配给卫星通信用户，以实现多址中继通信*。 对转发器的基本要求： 3.1 通信卫星的主体 * * 频率（ 上行 / 下行 ） C波段：5.925~6.425GHz / 3.7~4.2GHz； 全部信道所占用的带宽 500MHz 大容量离散通信信道的数目即（转发器个数） 每个转发器具有的带宽： C波段转发器的带宽为36MHz，加上保护带实际 为40MHZ。 C波段一般有偶数个转发器如: （2×12）。 3.1 通信卫星的主体 * * 功率放大器（有备份）对每个转发器放大信号，功率放大器可以是行波管放大器（TWTA），也可以是GaAs FET固态功率放大器。 固态功率放大器：几十瓦量级 (带宽≥500MHz， 体积小寿命长) 行波管功率放大器：100~400W (带宽≥500MHz) 速调管功率放大器：可达几千瓦 (带宽几十MHz左右) 3.1 通信卫星的主体 * * 转发器通常分为非再生式转发器和处理转发器两类。 非再生式（透明）转发器有两种电路结构。一种是单变频(射频/射频)式；另一种是双变频(射频/中频/射频)式。 处理转发器适用于数字卫星系统，接收放大后，解调到基带对数字信号再生处理，使噪声不会积累；还可以对