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卫星通信地球站设备资料

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卫星通信地球站设备一、地球站的分类及组成

地球站的各类

1.1.1卫星通信地球站

可以按安装方式、传输信号特征、天线口径尺寸、设备规模及用途来分类:

1、按安装方式:

●固定站

●可搬运站

●移动站

2、按传输信号特征:

●模拟站

●数字站

3、按业务性质:

●遥测、遥控、跟踪站

●通信业务站

4、按用途分:

●民用通信站:公用站

专用站

●军用通信站:战略通信站

战术通信站

●卫星广播业务

●气象卫星

●航空、航海、导航

●科学实验

另外还可以按工作频段、通信卫星类型、多址方式、天线口径等分类。

目前国际上,通常地球站天线口径尺寸及G/T值的大小将地球站分为A、B、C、D、E、F、G、Z等各种类型见下表1:

表1:各类地球站的天线尺寸及性能指标

●其中A、B、C型站称为标准站,用于国际通信;

E和F又分为E-1、E-2、E-3和F-1、F-2、F-3等类型,主要用于国内通信。

其中E-2、E-3和F-2、F-3又称为中型站。E-1、F-1称为小型站。

1.1.2VSAT地球站的分类

1、按安装方式――固定、可搬、车载、机载、船载、背负式、手提式等

站。

2、按网络结构――星状、网状、星状网状混合结构。

3、按收发方式――单收站、单发站、双向站。

4、按业务性质――固定业务和移动业务。

5、按支持的主要业务类型分――话音VSAT站、数据VSAT站、综合VSAT站。

其它的还有按工作频段分(L波段、C波段、Ku波段等)、多址方式(FDMA、TDMA、CDMA、SDMA等)。

地球站的组成

一般的卫星通信地球站,尽管对于不同的通信体制,地球站的组成不尽相同。但其基本组成一般包括:

天线分系统、发射分系统、接收分系统、信道终端设备、遥测跟踪、监控分系统、伺服跟踪分系统和电源分系统。

1.2.1VSAT地球站设备组成

VSAT卫星通信网由卫星转发器、主站(中心站)和远端小站三部分组成。

1)主站的设备组成:

见图1:主站设备连接方框图。

●这是我们为中国机械进出口总公司海外VSAT卫星通信系统所做的技

术方案的主站设备构成。该系统的主站设在中石油通信公司(固安)、远端小站8座,设在刚果(布)。该系统工作在扩展C波段(即上行频率为6425~6725MHz,下行频率为3400~3700MHz),拟租用泛美8#通信卫星(°E)。

●主站设备由三部分组成:天线、ODU、IDU(还有网管)。

OMT――双工器(正交模转换器、正交模耦合器、极化分离器)收发共用天线要使用双工器。

HPA――高功率放大器

Booster――HPA放大器的激励级

BUC(Block UPCoverter)――上变频器块

LNB(lew noise amplifier Dwon Coverter Block)――低噪声放大及下变频器。

●ODU和IDU使用了三个不同厂家的设备

ODU采用的万康公司提供的美国mitec公司的设备

IDU有德国诺达公司的IDU5000室内单元。以及Comtec公司的卫星调制解调器(570L)。

●主站设备组成的特点:

⑴上、下变频器采用一次变频。中频为L波段(发:950~1525MHz、

收:950~1700MHz)

⑵主站为多载波工作(将来是)

目前是单载波工作,由IDU5000发射一个大载波,接收也是同一个大载波满足刚果(布)项目的8个小站的通信。

⑶10 MHz参考信号和LNB的直流供电由不同的室内单元供给,诺达公司室内单元IDU5000分别对发信和收信支路提供10 MHz参考信号。

由570LMODEM对发信支路的BUC提供直流24V供电并对LNB提供直流24V供电。

功放则由室内的交流电源供电并在Booster内,经交直流变换后提供功放所需的直流电压。

⑷在室内单元分为两个系统

一个是IDU5000为TDMA体制的系统。此系统为网状网,有网管设备对该系统进行监视控制管理。

另一个系统则是由570L调制解调器构成。它是一个TDM/MCPC体制的系统,是个星形网,固定预分配的系统。(570L有其特点,即它采用了Turbo纠错编码)。

这两个系统共用室外单元ODU和天馈系统。

2、远端小站设备组成

见远端小站设备连接方框图图2

●ODU由万康公司提供的澳大利亚的Coden公司的设备;

●IDU则由德国诺达公司SKYwanODU2500室内单元;

●小站设备由三部分组成:天馈系统、ODU、IDU;

●上、下变频均为一次变频,中频为L波段;

●小站发射一个载波(TDMA大载波),接收一个载波(与发射的TDMA

为同一个载波);

●IRD-电视接收机(接收泛美4号星的中央第4套、第9套节目);

●由IRD向LNB提供直流24V电源;

●IDU2500向收、发支路提供10MHz参考信号;

●BUC由室内交流电源提供供电。

注:将来在远端可以配置以570L调制解调器作为室内单元再配以扩展C 波段的天线和ODU,构成星形网的的远端小站。

二、地球站的天馈系统

天线的功能与分类

2.1.1天线的功能

1)把发送设备产生的大功率微波信号以电磁波的形式向卫星辐射。

2)接收卫星转发器的微波信号,并把它送至接收设备的第一级低噪声放大器中。

3)要使天线始终对准卫星方向(采用伺服跟踪系统)。

2.1.2天线的分类

卫星通信一般采用面天线,所谓面天线,就是具有初级馈源并由反射面形成次级辐射场的天线。

面天线主要包括单反射面天线和双反射面天线两大类。其主要类型如下:

1)前馈式抛物面天线(单反射面)

由馈源喇叭和主反射抛物面组成如图2A。由位于焦点处馈源发出的球面波经抛物面反射后变换成平面波,形成沿抛物面轴向辐射最强的窄波束,这种天线早期用过,由于馈源的阻挡,效率较低,现已不用。

2)偏馈(偏置)抛物面天线(单反射面天线)

它实质上是切割抛物面部分曲面,在焦点处放置馈源喇叭,使其仅对偏置反射面照射。图如2b,由于馈源偏离视轴,不产生阻挡,故可提高效率,降低副瓣。是VSAT小型地球站理想的天线。比如,Ku波段1.2米天线和1.8米天线均采用此种天线。

3)卡塞格伦天线(双反射面天线)

利用后凸双曲面和抛物面而形成的双反射面天线。如图2c所示。

由馈源喇叭对副反射面(双曲面)照射,再由副反射面再对主反射面(抛物面)照射形成平面波束。这种天线口径利用系数高,从而提高了天线的效率。

这是大、中型卫星通信地面站,不论C波段还是Ku波段,均采用此类天线。(属后馈式天线)。

4)环焦天线(双反射面天线)

环焦天线又称偏焦轴天线。其特点是作为主反射面的焦点不是一个点而是副反射面前的一个焦环,如图2d所示,它克服了馈源喇叭直接照射副反射面产生驻波的缺点。并减少了副反射面遮挡的影响,提高了效率,降低了副瓣电平。适用于VSAT小型地面站及电视单收站。

图2a:前馈抛物面天线

图2b:偏馈抛物面天线

图2c:卡塞格伦天线

图2d:环焦天线

天线的构成

1)天线的组成

以卡塞格伦天线为例,它是由主反射面、副反射面、馈源喇叭(初级辐射器、或一次辐射器)、双工器、座架、驱动装置。(对于大型天线有同服跟踪系统)等组成。

一般6米以下天线不需要自动跟踪系统。6~7米天线可用可不用。8米以上天线需要自动跟踪系统。

天线的驱动方式:人工、电动、自动三种方式。

2)双工器

(1)关于极化

在介绍双工器之前,先来介绍关于极化的基本概念。什么是极化、什么是线极化、什么是园极化?

●什么是极化――表征均匀平面波的电场矢量在空间指向的变化。它是

通过电场矢量末端的轨迹来具体说明。光学上称之为偏振。按电场矢量轨迹的特点极化分为线极化、园极化、椭园极化三种。

●什么是线极化、园极化、椭园极化?

当电场矢量末端的轨迹在垂直于电磁波传播方向的垂直平面上的投影是一条直线时,称为线极化波。

当投影是园时,为园极化波,投影为椭园时为椭园极化波。

级极化分为垂直极化和水平极化。

园极化分左旋园极化和右旋园极化,向传播方向看过去电场矢量顺时针旋转的称为右旋园极化。逆时针旋转的称为左旋园极化。

●线极化、园极化、椭园极化波之间的关系。

空间传播的电磁波常为椭园极化波。即瞬时电场的大小和方向随时间变化,其矢量轨迹为椭园形,椭园的长轴与短轴之比定义为轴比。当轴比为1时变为园极化波,当轴比为无限大时,椭园极化波变为线极化波。因此,线、园极化波是椭园极化波的特例。

任一椭园极化波都可以分解为两个极化方向互相垂直的直线极化波的叠加。

任一直线极化波也可以分解为两个振幅相等但旋转方向相反的园极化波的叠加。

任一园极化波可分解为两个振幅相等,相位差90°(或270°)的两个线极化波。

●园极化和线极化波的相互转化

通过微波移相器可将园极化波转换为线极化波,也可将线极化波转换为园极化波。

(2)双工器:

对于区域或国内卫星通信通常采用线极化天线(对于国际卫星通信通常采用园极化天线)。而线极化天线所用的双工器又称为OMT(Oithomode tiansduser),OMT又叫做正交模转换器或正交模耦合器。

OMT的作用是用于收发共用天线来分离收发信号的。其结构见图2e 所示。

OMT有三个端口,若端口1输入垂直线极化波,端口2输入水平线极化波,则从端口3将输出两个互相垂直的线极化波。相互垂直的两个线极化波之间无能量耦合,传输互不影响。根据图中的结构,端口1、2是相互隔离的,故端口1的电磁波不会传到端口2云,反之亦然。按照互易原理,若端口3输入两个互相垂直的线极化波,它们将分别从端口1和端口2输出。

在端口1接发射机,端口2接入接收机,端口3接天线的馈源喇叭,这样就构成了卫星通信天线的双工器。发射信号(端口1)不会传至接收机(端口2),而是传送给天线(设发信信号为垂直极化波),而从天线接收来的水平极化波只能传送至端口2(接收机),而不能传送至端口1(发射机),起到了收发分离的作用。

通常为了增大收发信的隔离度,在OMT的收信支路还要安装一个发信带阻滤波器,以便进一步抑制发信号进入收信机(LNB)。一般该滤波器提供55dB的阻带,加上交叉极化隔离30dB,收发总的隔离度可达到85dB。

天线的主要性指标

天线的主要电气性参数有:天线口径、工作频段、天线增益、方向性图、极化隔离度、天线的噪声温度、极化方式。

1)天线增益

●定义――在输入功率相等的条件下,实际天线与各向均匀辐射的理想

点源天线,在空间同一点处所产生的信号功率密度之比。

●增益的计算公式

G=η(πD/λ)2 =η(πD f/C)2

G ─天线增益

η─天线线效率(一般在50%-70%)

D─天线的直径

λ─工作波长(f-工作频率)

C ─光速

通常天线增益以分贝(dBi)表示

G=10lgη(πD/λ)2

2) 天线方向性图

●定义—以天线的焦点为原点在各个方向上辐射的强度。用以说明辐射

场在主轴方向上的集中程度,或非主轴方向的抑制程度。通常方向性图仅在某一平面内测量,得到平面方向图,如E面、H面方向图或水平面、垂直面方向图。

●主瓣和旁瓣(见图2F)

最大辐射方向的波瓣称为主瓣,其余称为旁瓣,有第一旁瓣、第二旁瓣……离主瓣180°的旁瓣称为后瓣。

主瓣越尖锐,则方向性越好。旁瓣会对卫星通信系统产生干扰,因此旁瓣的抑制是天线的重要指标。

●波束宽度(波瓣宽度)

波束宽度又称主瓣宽度,又称半功率波束宽度(指方向图主瓣最大功率下降3dB处的夹角)

波束宽度:2θ°=(58°- 80°) λ/D

例:4.5米天线:C波段2θ°=°(发射)

Ku波段2θ°=°(发射)

3米天线:C波段:°(发射)

Ku波段:°(发射)

●天线发射旁瓣方向图指标

第一旁瓣的功率必须比主瓣小14dB以上;

旁瓣峰值超过下式所确定的包络线的旁瓣数目不能多于总旁瓣数的10%。

G=29-25lgθ…… 10°≤θ≤20°

G ─旁瓣的增益

θ─主波束最大值(中心轴)与旁瓣的夹角,以度计

3)天线噪声温度

●进入天线的噪声主要有二种:银河系的宇宙噪声和来自大地、大气的

热噪声。

●C波段主要是大地、大气的热噪声

●同一天线尺寸,仰角越低,天线热噪声越大(因为信号穿过大气层的厚

度越大,大气噪声越强)。

一般天线的仰角要大于10°

●同一仰角时,天线越大,天线噪声温度越低

举例:

4) 极化隔离度

用交叉极化鉴别度XPD来衡量极化的纯度。

XPD=10lg(主极化分量的功率/交叉极化分量的功率)dB

调整天线对星

调整天线对星的三大参数是:方位角、仰角、极化角。

方位角和仰角的调整是通过调整天线来进行的,而极化角的调整则是旋转馈源的双工器来进行极化匹配的。

1、方位角

方位角是以真北为参考点,沿顺时针开始计算的角度(0°~180°)下面是以正南为基准进行方位角的计算。

方位角的计算

A=arctg【tg(φs-φg)/sinθ】

φs ─卫星(星下点)经度

φg ─地球站的经度

θ─地球站的纬度

●方位角的调整:

首先用指南针找到正南方,使天线方向正对南方,如果计算的方位角A是负值,则将天线向正南偏西转动A度。

2、仰角:

地球站主瓣的中心线与地面水平线形成的夹角(0°~90°)

●仰角的计算公式

H=arctg〔(cos(φs-φg).cosθ{1-【cos(φs-φg)cosθ】2}?〕

H ─仰角

φs ─卫星(星下点)经度

φg ─地球站的经度

θ─地球站的纬度

●仰角的调整:

最好用量角器加上一个垂针作成的仰角调整专用工具。

调整顺序:先调整好仰角,再调整方位角。

3、极化角:

国内和区域卫星通信一般均采用线极化,线极化分为水平极化和垂直极化。(水平极化以//符号表示,垂直极化用⊥表示)

●天线极化的定义

以地球站的地平面为基准,天线馈源的双工器的矩形波导管口窄边平行于地平面(电场矢量平行于地平面),则为水平极化。窄边垂直于地平面,则为垂直极化,如下图

图:水平与垂直极化波

极化角的计算方式: P=arctg 【sin(φs -φg )/tg θ】 P ─极化角

φs ─卫星(星下点)经度 φg ─地球站的经度 θ ─地球站的纬度 极化角的调整

先计算出极化角的数值,其值有三种情况

P =0: 极化角为零(当卫星经度与地球站经度一致时),不需要再旋转双工器,是水平极化就调到水平极化(或垂直极化)。

P <0: 当卫星经度小于地球站经度时,极化角得负值(此时的方位角是正南偏西),对于前馈天线,逆时针旋转双工器P 角度。对于后馈天线则顺时针旋转双工器以P 角度。

E 垂直

E 水平 E 水平

E 垂直

P>:当卫星经度大于地球站经度时,极化角P得正值。(天线的方位角应是正南偏东),对于前馈天线,将双工器顺时针旋转以P角度(站在天线前)对于后馈天线,将双工器逆时针旋转以P角度(站在天线后)。

●对星的实际调整:(可分两步)

粗调――按所计算的方位角、仰角来调整天线的指向,按计算的极化角旋转双工器旋转的角度。

细调――用频谱仪,或电视卫星接收机中的信号强度指示进行调整。

●方位角、仰角、极化角计算举例

以北京为例:(东径°,北纬°)

三、室外单元(上、下变频器)

上变频器-将中频信号变换成射频信号称为上变频器。

下变频器-将射频信号变换成中频信号称为下变频器。

1、变频器应具备的特性:

1)低交调失真

为适应多载波工作应有足够好的交调指标。

2)频率可变性

在卫星转发器所覆盖的500MHz带宽内,应能任意变换工作频率。3)高频率稳定度

4)低的相位噪声

对数字载波而言,必须有低的相位噪声。

2、变频器的工作原理

变频器由混频器和本地振荡器所组成。混频器是将两个输入信号频率进行加、减运算的电路。

工作原理:

混频器由非线性器件和带通滤波器组成。由于混频器是非线性器件,当输入二个频率时(中频信号和本振频率)其输出,除这两个基波信号外,还会产生新的频率分量:二个输入信号的各次谐波以及各种组合频率,组合频率中最主要的是二个输入频率的和频与差频。其中和频或差频是我们所需要,一般上变频取和频。因此用带通滤波器让和频的频率通过其余的的有频率分量被抑制。因此变频器起到了频谱搬移的作用。

3、变频方式:

上、下变器的变频方式有一次变频和二次变频

1)两次变频方式

我们以C波段为例

a)上变频器

b)下变频器

●上变频器各级频率的关系是:

第一中频:70MH z±18MHz(固定频率)

第一本振频率:MHz(固定频率)

第二中频频率:MHz(取和频)固定频率

第二本振频率:(可变频率)~MHz

产生发射的RF信号频率:5925~6425 MHz ●下变频器各级频率的关系是:

RF输入信号频率:3700~4200 MHz

第一本振频率:(可变频率)~MHz

第一中频频率:MHz(固定频率)取差频

第二本振频率:(固定频率)MHz

第二中频频率:70 MHz

●本振频率合成器(或本振频率综合器)

―固定频率合成器产生固定频率MHz作为第一上变频器和第二

下变频器的本振信号。

―可变频率合成器产生~MHz本振信号作为第二上变频器和LNB的本振信号。

-两个频率合成器的参考频率源是10MHz高频率稳定度的晶体振荡

器。

2)一次变频

●各级频率关系:

-来自调制解调器的可变L波段频率:950~1450 MHz

-本振频率为4975 MHz固定频率

-产生C波段发射的RF频率:5925~6425MHz(取和频)

b)下变频器(框图如下)

●各级频率关系

-接收RF输入信号:3700~4200MHz

-固定本振频率:5150 MHz

-产生L波段中频(可变):950~1450 MHz

四、卫星信道编码与调制技术

1、卫星信道编码技术

数字信号在传输中,往往由于各种原因,使得传输的数据流中产生误码。因此降低误码率是信道编码(纠错编码)的基本任务。其本质是增加通信的可靠性。

信道编码的过程是在源数据流中加插一些码元,从而达到在接收端进行判错和纠错的目的。当然加插的这些码元(称为开销)会降低有用的信息速率。

1)编码调制方案应考虑的因素

①差错概率

②频谱利用率(Rs/w)。Rs-信息速率,W-带宽。

③功率效率(为达到某误码性能P e值所要求的E b/N o值

④复杂度

2)常用的纠错编码方式

①卷积编码(维特比译码)

●卷积编码的编码效率η

η=1/2、2/3、3/4、5/6、7/8

●适合于纠随机差错

②RS编码(里德-所罗门编码)

●截短的RS码(204、188)

它是线性分组码,开销是16个字节

其编码效率为188/204

●适合于纠突发差错,纠突发差错的长度最大8个字节。

③Turbo编码

93年诞生的Turbo码,它是由两个递归系统的卷积码利用交织器把它们并并行级联构成。

【完整版】2020-2025年中国低轨卫星通信行业市场发展战略研究报告

(二零一二年十二月) 2020-2025年中国低轨卫星通信行业市场发展战略研究报告 可落地执行的实战解决方案 让每个人都能成为 战略专家 管理专家 行业专家 ……

报告目录 第一章企业市场发展战略研究概述 (6) 第一节研究报告简介 (6) 第二节研究原则与方法 (6) 一、研究原则 (6) 二、研究方法 (7) 第三节企业市场发展战略的作用、特征及与企业的关系 (9) 一、企业市场发展战略的作用 (9) 二、市场发展战略的特征 (10) 三、市场发展战略与企业战略的关系 (11) 第四节研究企业市场发展战略的重要性及意义 (12) 一、重要性 (12) 二、研究意义 (12) 第二章市场调研:2019-2020年中国低轨卫星通信行业市场深度调研 (13) 第一节卫星通信系统简介 (13) 一、卫星通信系统的基本概念 (13) 二、低轨卫星通信系统的特点与优势 (17) 三、低轨卫星通信系统的商业价值和战略意义 (20) 第二节卫星通信市场发展现状与趋势 (22) 一、轨卫星通信产业发展环境 (22) 二、卫星通信市场发展现状与趋势 (23) 第三节国内中外低轨卫星通信系统发展现状 (26) 一、国外中低轨卫星通信系统发展 (28) (一)第一代低轨卫星通信系统 (28) (二)国外典型中低轨宽带星座建设计划 (31) 二、国内主要中低轨卫星通信系统 (33) (一)航天科技集团“鸿雁”星座 (34) (二)航天科工集团“虹云”工程 (35) (三)中国电科集团天地一体化信息网络 (36) (四)银河航天“银河Galaxy”5G 星座 (36) (五)国电高科天启物联网星座 (37) 第四节2019-2020年低轨通信卫星产业正在兴起 (37) 一、卫星按用途分类,通信类占比最大 (37) 二、我国新发卫星通信类占比快速提升 (39) 三、美国在轨卫星远多于其他国家 (40) 四、卫星按轨道分类——低轨正在兴起 (41) 五、低轨卫星系统具有成本低效率高的优点 (43) 六、新发卫星中低轨占比逐渐提升 (43) 七、2020年预计我国低轨卫星市场空间达4000亿元 (44) 第五节美国优先布局,中国也已起步 (46) 一、美国低轨卫星系统:已规划上万颗卫星 (46) 二、相比美国,中国低轨卫星产业起步晚、规模小 (51)

中国vsat卫星通信市场发展现状与趋势(三).doc

中国VSAT卫星通信市场发展现状与趋势(三) ——2003年中国VSAT卫星通信市场发展状况及经营状况分析 一、2003年中国VSAT小站用户发展状况 截至2003年底,全国35家VSAT经营企业共计拥有小站用户34540个,比2002年的37872个减少了3332个,降幅为8.8%。其中单向数据小站26285个,比2002年28711个减少了8.4%;双向数据小站8151个,比2002年8922减少了8.6%;语音小站仅有104个,比2002年减少了一半以上。 2003年VSAT小站用户数有所减少的主要原因有以下几方面: (1)VSAT经营企业数量比2002年减少了5个,导致小站用户总数的减少; (2)VSAT经营企业受“SARS”疫情严重影响,致使企业的业务发展计划不能如期完成; (3)无线寻呼市场进一步萎缩,一些原来主要为无线寻呼提供服务的VSAT经营企业市场规模缩小,此类小站数量明显减少; (4)由于地面光网络的快速发展,使用价格大幅度下降,在激烈的市场竞争中,VSAT败下阵来,只好退出部分市场,导致VSAT双向数据小站数量的减少; (5)另外,有一些较老的经营企业因系统设备已趋陈旧,传输带宽和传输速率已不能满足用户的通信需求,致使用户退租。 2003年,单向数据业务依然是VSAT卫星通信的应用亮点,双向数据小站所占比例与上一年基本持平,而语音小站减少一半以上,市场所占比例仅为O.3%。 近年来,VSAT单向数据小站所占比例逐年提高,2003年单向数据小站的比例已经达到76.1%,预计未来两年,单向数据小站比例还将进一步提高;双向数据小站也会有一定的发展,但所占比例不会增长语音小站比例只占O.3%,无论从规模上还是所占比例上都在逐年减少,未来两年仍将保持这样趋势。 截至2003年底,单向数据小站用户数量为26285个,占到小站用户总数的76.1%,也是目前VSAT用户小站增长的主要来源。单向数据业务(如信息广播和远程应用服务等)已经成为了VSAT卫星通信业务的

卫星通信地球站

卫星通信地球站 科技名词定义 中文名称:卫星通信地球站 英文名称:satellite communication earth station;earth station of satellite communications 其他名称:卫星通信地面站 定义1:设置在地球表面,对通信卫星发射信号的设备。 应用学科:航空科技(一级学科);航空电子与机载计算机系统(二级学科) 定义2:在地球的陆上、水上、空中设置的能通过通信卫星传输信息的微波站。 应用学科:通信科技(一级学科);卫星通信(二级学科) 以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 求助编辑百科名片 卫星通信地球站,satellite communications earth station,卫星通信系统中设置在地球上(包括大气层中)的通信终端站。用户通过卫星通信地球站接入卫星通信线,进行相互间的通信。主要业务为电话、电报、传真、电传、电视和数据传输。20世纪60年代中期,为使卫星通信进入实用阶段,主要使用地球同步轨道通信卫星。卫星通信使用微波频段。由于卫星距地球3万多千米,电波路径损失很大,地球站需要采用大口径天线、大功率发射机和高灵敏度低噪声的接收系统。 目录 类型

卫星通信地球站 卫星通信地球站按使用方式分为固定站、可搬运站和移动站(船载、车载、飞机载);按通信性能分为标准站和非标准站。在标准站中又分为A、B、C、D 4种类型。A、B、D3种站的天线口径分别为29~32米、11米和4.5~5米,用于6吉赫(上行)和4吉赫(下行)通信频段的系统;C型站天线口径为16~20米,用于14吉赫(上行)和11吉赫(下行)通信频段的系统。典型的卫星通信地球站的基本组成包括:天线系统、高功率发射系统、低噪声接收系统、信道终端系统、电源系统、监控系统。为实现用户间通信,还需有地面接口系统、信息传输系统和信息交换中心。随着对卫星通信需求的日益增长和通信卫星技术的迅速发展,卫星通信地球站的种类日益增多,数量巨大。近年来世界各国竞相发展便于移动、便于安装的小型卫星通信地球站,发展了一种非常小口径通信终端(VSAT)地球站,具有广阔的应用前景。 工作过程 卫星通信地球站的工作过程与微波接力通信终端站类似。发信时,每站的用户信号(电话、电报、图像、数据等)经基带处理、调制、上变频、功率放大,变换成适于卫星信道传输的形式,由天线对准卫星发送,卫星则将 卫星通信地球站 收到的信号经转发器变频、放大及其他处理后发回地面。各地球站天线接收到卫星转来的全部信号,经过与发射相应的反变换和处理,从中选出属于本站的信号分送给有关用户。为克服电波远程传播的巨大损耗、时延和噪声干扰的影响并有效地利用卫星

【完整版】2019-2025年中国通信卫星运营行业成本领先战略制定与实施研究报告

(二零一二年十二月) 2019-2025年中国通信卫星运营行业成本领先战略制定与实施研究报告 可落地执行的实战解决方案 让每个人都能成为 战略专家 管理专家 行业专家 ……

报告目录 第一章企业成本领先战略概述 (9) 第一节报告简介 (9) 第二节企业成本领先战略的重要性及作用 (10) 一、成本领先战略是构建竞争优势的基础 (10) 二、成本领先战略还具有无可比拟的优势作用 (10) 二、是决定企业经营活动成败的关键性因素 (11) 三、是实现企业快速、健康、持续发展的需要 (11) 四、是企业扩展市场、高效持续发展的有效途径 (12) 五、是强化企业核心竞争力的有利武器 (12) 第三节企业成本领先战略的特性 (12) 一、长期性 (12) 二、全局性 (13) 三、外向性 (13) 四、竞争性 (13) 五、动态性 (13) 第二章市场调研:2018-2019年中国通信卫星运营行业市场深度调研 (14) 第一节通信卫星运营概述 (14) 第二节我国通信卫星运营行业监管体制与发展特征 (14) 一、行业主管部门及行业监管体制 (14) 二、主要法律法规及政策 (15) (1)行业主要法律法规 (15) (2)香港地区行业主要法律法规 (16) (3)行业主要产业政策 (17) 三、行业技术水平及技术特点 (19) (1)通信卫星制造水平明显提升 (19) (2)卫星通信向高频段发展 (19) (3)多波束天线技术趋于成熟 (20) 四、行业特有的经营模式 (20) 五、行业周期性、区域性和季节性 (20) (1)周期性 (20) (2)区域性 (20) (3)季节性 (20) 六、行业与上、下游行业之间的关系 (21) (1)上下游行业 (21) (2)上下游行业对本行业的影响 (21) 七、产品进口国的相关进口政策及贸易摩擦的影响 (21) 第三节2018-2019年中国通信卫星运营行业发展情况分析 (23) 一、卫星产业发展情况分析 (23) 二、卫星通信行业发展情况分析 (25) 三、通信卫星运营行业发展情况分析 (26) 第四节2018-2019年我国通信卫星运营行业竞争格局分析 (27)

中国VSAT卫星通信市场发展现状与趋势

中国VSAT卫星通信市场发展现状与趋势 ——2003年中国VSAT卫星通信市场进展状况及经营状况分析 一、2003年中国VSAT小站用户进展状况 截至2003年底,全国35家VSAT经营企业共计拥有小站用户34540个,比2002年的37872个减少了3332个,降幅为8.8%。其中单向数据小站26285个,比2002年28711个减少了8.4%;双向数据小站8151个,比2002年8922减少了8.6%;语音小站仅有104个,比2002年减少了一半以上。 2003年VSAT小站用户数有所减少的要紧缘故有以下几方面: (1)VSAT经营企业数量比2002年减少了5个,导致小站用户总数的减少; (2)VSAT经营企业受“SARS”疫情严峻阻碍,致使企业的业务进展打算不能如期完成; (3)无线寻呼市场进一步萎缩,一些原先要紧为无线寻呼提供服务的VSAT经营企业市场规模缩小,此类小站数量明显减少; (4)由于地面光网络的快速进展,使用价格大幅度下降,在猛烈的市场竞争中,VSAT败下阵来,只好退出部分市场,导致VSAT双向数据小站数量的减少; (5)另外,有一些较老的经营企业因系统设备已趋陈旧,传输带宽和传输速率已不能满足用户的通信需求,致使用户退租。 2003年,单向数据业务依旧是VSAT卫星通信的应用亮点,双向数据小站所占比例与上一年差不多持平,而语音小站减少一半以上,市场所占比例仅为O.3%。 近年来,VSAT单向数据小站所占比例逐年提高,2003年单向数据小站的比例差不多达到76.1%,估量以后两年,单向数据小站比例还将进一步提高;双向数据小站也会有一定的进展,但所占比例可不能增长语音小站比例只占O.3%,不管从规模上依旧所占比例上都在逐年减少,以后两年仍将保持如此趋势。 截至2003年底,单向数据小站用户数量为26285个,占到小站用户总数的76.1%,也是目前VSAT用户小站增长的要紧来源。单向数据业务(如信息广播和远程应用服务等)差不多成为了VSAT卫星通信业务

卫星通信天线简介

常用卫星通信天线简介 天线是卫星通信系统的重要组成部分,是地球站射频信号的输入和输出通道,天线系统性能的优劣影响整个通信系统的性能。地球站与卫星之间的距离遥远,为保证信号的有效传输,大多数地球站采用反射面型天线。反射面型天线的特点是方向性好,增益高,便于电波的远距离传输。 反射面的分类方法很多,按反射面的数量可分为双反射面天线和单反射面天线;按馈电方式分为正馈天线和偏馈天线;按频段可分为单频段天线和多频段天线;按反射面的形状分为平板天线和抛物面天线等。下文对一些常用的天线 作简单介绍。 1.抛物面天线 抛物面天线是一种单反射面型天线,利用轴对称的旋转抛物面作为主反射面,将馈源置于抛物面的焦点F上,馈源通常采用喇叭天线或喇叭天线阵列,如图1所示。发射时信号从馈源向抛物面辐射,经抛物面反射后向空中辐射。由于馈源位于抛物面的焦点上,电波经抛物面反射后,沿抛物面法向平行辐射。接收时,经反射面反射后,电波汇聚到馈源,馈源可接收到最大信号能量。 图1 抛物面天线 抛物面天线的优点是结构简单,较双反射面天线便于装配。缺点是天线噪声温度较高;由于采用前馈,会对信号造成一定的遮挡;使用大功率功放时,功放重量带来的结构不稳定性必须被考虑。 2.卡塞格伦天线

卡塞格伦天线是一种双反射面天线,它由两个发射面和一个馈源组成,如图2所示。主反射面是一个旋转抛物面,副反射面为旋转双曲面,馈源置于旋转双曲面的实焦点F1上,抛物面的焦点与旋转双曲面的焦点重合,即都位于F2点。从从馈源辐射出来的电磁波被副反射面反射向主反射面,在主反射面上再次被反射。由于主反射面的焦点与副反射面的焦点重合,经主副反射面的两次反射后,电波平行于抛物面法向方向定向辐射。对经典的卡塞格伦天线来说,副反射面的存在遮挡了一部分能量,使得天线的效率降低,能量分布不均匀,必须进行修正。修正型卡塞格伦天线通过天线面修正后,天线效率可提高到0.7—0.75,而且能量分布均匀。目前,大多数地球站采用的都是修正型卡塞格伦天线。 卡塞格伦天线的优点是天线的效率高,噪声温度低,馈源和低噪声放大器可以安装在天线后方的射频箱里,这样可以减小馈线损耗带来的不利影响。缺点是副反射面极其支干会造成一定的遮挡。 图2 卡塞格伦天线 3.格里高利天线 格里高利天线也是一种双反射面天线,也由主反射面、副反射面及馈源组成,如图3所示。与卡塞格伦天线不同的是,它的副反射面是一个椭球面。馈源置于椭球面的一个焦点F1上,椭球面的另一个焦点F2与主反射面的焦点重

卫星通信

浅述卫星通信系统 当今世界已经进入了信息时代,信息技术改变着人们的生活和工作方式,作为信息传输基础的通信技术,越来越与人们的日常生活密切相关。21世纪通信的发展与多媒体、互联网络、个人通信等高科技产物融合在一起,成为信息产业中发展最为迅速,进步最快的行业。面对如此迅猛的发展,我们必须以新观念、新思路、新模式和新设计方法去适应未来信息化社会。 卫星通信指的是在两个以上的地球站之间利用人造地球卫星作为中继站转发或反射无线电波进行的通信,之前提到的地球站是设置在地球上(包括地面、水面和低层大气中)的无线电通信站。它将通信技术、计算机技术与航空航天技术相结合的一项重要成果,并且作为一种远距离通信方式从上世纪五十年代应用至今。 目前,卫星通信广泛应用于国际通信、国内通信、国防、移动通信和广播电视等诸多领域。较其他传统的通信方式而言,卫星通信具有极大优势,特别是在边远山区、人烟稀少地区、沙漠地区、江河湖泊地区以及海岛等通信不发达的地区,卫星通信具有其他通信手段不可替代的作用。鉴于卫星通信具有的上述优势,使得它自诞生之日起便迅速发展成为现如今通信领域中最为重要的一种通信方式。 一、卫星通信系统的起源于发展 1667年,著名物理学家牛顿在开普勒三定律的基础上,总结出了万有引力定律。万有引力定律的内容是:任何两个物体之间都存在着引力,其大小与两物体的质量乘积成正比,而与两物体之间的距离平方成反比。卫星和地球也服从万有引力定律,这就使得牛顿发现的万有引力定律成为卫星诞生的理论基础。 1945年10月,就在第二次世界大战刚刚结束不久,当时的英国空军雷达军官阿瑟〃克拉克(Arthur C.Clark)在《无线电世界》杂志上发表了关于“地球外的中继站”(Extra-Terrestrial Relays)学术性文章。在

中国卫星通信现状和展望

中国卫星通信现状和展望 闵士权 一、卫星通信基本情况 我国卫星通信21世纪初发展基本情况如下: (1)卫星固定通信:空间段建设大发展;相应的卫星公用通信网、卫星专用通信网和卫星广播电视传输网得到较好的发展。 (2)卫星移动通信:静止轨道的便携式用户终端的全球卫星移动通信系统运营良好;中低轨道的手持式用户终端的各种全球卫星移动通信系统运营不佳。 (3)卫星直接广播:国外卫星声音直播系统正在进入中国市场;国内卫星电视直播系统已纳入国家重点建设项目,前期建设准备工作已开始。 (4)卫星宽带通信:积极发展卫星宽带通信业务;密切跟踪新型卫星宽带通信系统动态。 二、卫星固定通信情况 1. 空间段 中国独资或中外合资经营卫星的公司有5家:中国通信广播卫星公司、亚 洲通信卫星有限公司、亚太通信卫星有限公司、鑫诺卫星通信有限公司和中国 东方通信卫星有限责任公司。5家公司现有9颗静止通信卫星在轨运行提供业务,这些卫星是中星-6(东三)、亚洲-1、亚洲-2、亚洲-3S、亚太-1、 亚太-1A、亚太-2R、中卫-1和鑫诺-1。以上卫星共有346个转发器单元, 其中C频段213个,Ku频段133个。它们共覆盖了中国本土及其周边国家以及亚、太、非等部分地区。此外还有待发射的中星-8卫星,其转发器单元C频 段38个,Ku频段22个。以上卫星主要为中国国内用户服务,也为覆盖区内其 它国家和地区的用户服务。 为了开展国际业务需要,有关单位还租用了国外多颗通信卫星的转发器。 这些卫星有国际通信卫星和泛美卫星,还有银河-3R和热鸟-3通信卫星。 2.地面段 (1)公用通信国内业务:主要由中国电信、联通、网通和吉通诸公司经营。其中中国电信为最早和最大经营者。中国电信公网共用中星-6和中卫-1卫星

2020年卫星互联网行业深度研究报告

2020年卫星互联网行业深度研究报告 一、低轨卫星风起,产业链迎重大机遇 (一)卫星通信系统概览 卫星通信是利用卫星转发器作为中继反射或转发无线电信号的通信方式。根据中国卫通招股说明书,卫星通信系统是以人造通信卫星作为核心基础设施,利用卫星中的转发器作为中继站,通过反射或转发无线电信号,实现两个或多个地球站之间的通信。卫星通信系统的核心是卫星空间段,主要包括空间轨道中运行的通信卫星,以及对卫星进行跟踪、遥测及指令的地面测控和监测系统。卫星地面段以用户主站为主体,包括用户终端、用户终端与用户主站连接的“陆地链路”以及用户主站与“陆地链路”相匹配的接口。卫星通信具有抗毁性强、覆盖范围广、通信距离远、部署快速灵活、通信频带宽、传输容量大、性能稳定可靠、不受地形和地域限制等优点,可以实现有线电话网和地面移动通信网均无法实现的广域无缝隙覆盖。 按照卫星轨道平台的高度可以把卫星分为静止、中轨和低轨: 1)低轨卫星(LEO)的轨道高度范围为 500-2000km,低轨道卫星通信系统由于卫星轨道低,信号传播时延短,

(二)商用通信卫星发射拉动卫星制造和发射产业收入快速增长

2)地面设备制造业总收入 1252 亿美元,YoY+5%,占比卫星产业 45%。其中,消费设备(卫星电视、广播和宽带设备)收入为 181 亿美元,GNSS 导航设备收入933 亿美元,网络设备(VSAT,网关等)收入为 138 亿美元。导航设备和网络设备收入有所增长,消费设备收入持平或略微减少。 3)卫星制造业总收入 195 亿美元,YoY+26%,占比卫星产业 7%。其中,美国卫星制造产业收入 115 亿美元,占比约 59%,其他国家总计 80 亿美元,占比约 41%。2018 年共发射 314 颗卫星,YoY-10%。 4)发射服务业总收入 62 亿美元,YoY+34%,占比卫星产业 2%。2018 年共有 114 次轨道发射,93 次是商业发射,15 次是空间飞行器,6 次不是商业发射。其中,美国商业卫星发射业务收入份额占比为 37%。 商用通信卫星发射拉动 18 年卫星制造和发射产业收入增长。根据《卫星报告》,2017-2018 年全球分别发射了 345/314 颗卫星,虽然卫星整体新增发射数量同比减少约10%,但2018 年卫星制造业收入同比增长了26%,发射服务业收入同比增长了 34%。从卫星数量占比来看,商用通信卫星和研究与开发卫星占比大幅提升,其中遥感卫星占比大幅下降,由于卫星寿命基本在 5-15

卫星通信

我国卫星通信的现状及发展趋势 (2011-01-28 14:47:01) 转载▼ 标签: 分类:我国卫星通信 科技 中国 卫星通信 卫星应用 应急通信 it 我国独资和中外合资经营卫星的公司有4家,内地2家,香港2家。4家公司现有8颗通信卫星在轨运行提供业务,这些卫星是亚星-2、亚星-3S,亚星-4、亚太-v、亚太-1A、亚太-2R,中卫-1和鑫诺-1。以上卫星共有329个转发器 单元。其中C频段218个,Ku频段111个。上述卫星覆 盖了中国本土及其周边国家以及亚太等部分地区。据初步 统计8颗卫星的转发器出租率为40%左右。此外,为开展 国际业务需要,有关单位还租用了国外多颗通信卫星的转 发器,有国际通信卫星、泛美通信卫星、银河-3R及热鸟- 3通信卫星。 把卫星通信业务市场按应用领域分为公众通信应用领域、专用及增值业务应用领域、广播电视应用领域及应急

通信应用领域。 据不完全统计,截止到2003年底,全国批准建立的卫星通信网有179个,各类双向通信地球站1万多座,单收站4万多个。整个广播电视传输系统现有广播电视地球上行站34个,全国卫星电视接收站约有60多万个。40余家VSAT业务提供商的VSAT小站达3万多个。此外有数十辆具有C/Ku频段的应急通信车辆;国际移动卫星通信系统提供服务的全球星卫星电话2929套,Inmarsat移动台数百个。 近年来随着光纤技术的发展,各个运营公司投入大量的资金铺设陆地和海底光缆,其容量之大和价格之低廉,卫星通信面临巨大的挑战。卫星通信必须利用自身优势寻找新的发展机会。 1实现直接到户是卫星业务市场增长的最大推动力。 其中面向消费用户的视频直播业务、宽带移动无线接

便携式卫星通信系统全

便携式卫星通信系统

目录 1需求分析 (2) 1.1 技术需求 (2) 1.2 设计思路 (2) 1.3 设计依据 (3) 2系统总体技术方案 (4) 2.1 网络拓扑 (4) 2.2 系统组成 (4) 2.3 系统功能描述 (5) 2.4 系统设计方案 (6) 2.5 设备配置表 (19) 2.6 空间卫星资源 (19)

1需求分析 根据应急通信及现场新闻采访的需求,建设1套卫星机动通信系统以满足应急通信及现场新闻采访的需求,包括1套通信固定站和1套卫星通信便携站及现场图像采集传输系统,固定站和卫星通信便携站之间的通信采用现有卫星通信ku资源实现。卫星通信便携站将通过现场图像采集传输系统采集到的话音、数据及视频传送到卫星通信便携站,再经卫星通信便携站通过卫星传输到固定站和指挥中心的大屏幕上。 根据通信系统实际情况,卫星通信系统建设规模如下: (1)指挥中心建固定卫星通信地球站; (2)建设1套机动通信机动平台。 本建议书对用户需求分析要点如下: 1.1技术需求 根据通信系统需求,工程系统配置包括固定和机动两大系统: 1、位于指挥中心的固定站通信系统:包括 ●天线系统:Ku频段天线系统一套; ●主站室外单元设备:包括低噪声放大器系统一套,SSPA系统(置BUC)一 套,安装在天线基座架上; ●室单元设备:包括调制解调器系统一套;视频编码器和解码器一套;语音网 关一套;网管、监控设备一套; 2、应急通信机动平台:包括 ●卫星通信便携站一套; 自动卫星便携天伺馈系统、一体化卫星信道设备、BUC ●单兵图传设备一套; 1.2设计思路 我们的设计原则是建立在满足用户当前需求和今后的扩展要求之上,采用以下设计思路: ●系统设计采用成熟技术,尽量减少技术风险,采用模块化、通用化设计原

卫星通信复习资料

卫星通信系统分类 1.按照卫星制式,分为随机、相位和静止3类卫星通信系统; 2.按照覆盖区的范围,分为国际、国内和区域3类卫星通信系统; 3.按用户性质,分为公用(商用)、专用和军用3类卫星通信业务; 4.按业务分为固定业务(FSS)、移动用户(MSS)、广播业务(BSS)、科学实验及其他业务(如数学、气象、军事等)卫星通信系统; 5.按多址方式,分为频分多址、时分多址、码分多址、和混合多址5类卫星通信系统。 6.按基带信号体制,分为数字式和模拟式两类卫星通信系统; 7.按所用频带,分为特高频(UHF)、超高频(SHF)、提高频(EHF)、和激光4类卫星通信系统。以上各种分类方法从不同侧面反映出卫星通信系统的特点、性质和用途,若将它们综合起来,便可较全面描绘出某一具体的卫星通信系统的特征。 范艾伦带(Van Allen belt)范围 在空间上有两个辐射带,是由美国科学家范伦(J.A.Van Allen)于1958年发现的,称之为范伦带(Van Allen belt,内带1500-600.km,外带15000-20000km),它们由地球磁场吸引和俘获的太阳风的高能带电离子所组成,形成的恶劣的电辐射环境对卫星电子设备损害大,所以在这两个范伦带内不宜运行卫星,否则卫星只能存在几个月。这就得出了相应的低、中、高轨道卫星,中轨道卫星运行在两个范伦带之间,虽然卫星遭受的辐射强度约为地球同步卫星遭受的辐射强度的二倍,但可用电防护措施进行防护,并使用辐射电子器件。 卫星通信中常用的差错控制方式 常用的差错控制方式有三种,自动重发请求(ARQ)、前向纠错(FEC)、混合纠错(HEC) 自动重发请求(ARQ):收端能发现错码,但不能确定错码的位置;如果有错,则通过反向信道通知发送端重发、直到收端认为传输无错为止。 前向纠错(FEC):收端能发现错码,并能纠正错码,实现FEC的编码方式有线性分组码、卷积分和Turbo码等。 混合纠错(HEC):它是FEC和ARQ的结合。收端经纠错译码后检测无错码,则不再要求发端重发;若仍有误码,则通过方向信道要求发端重发。 卫星通信特点 1.通信距离远,且费用与通信距离无关。 2. 覆盖面积大,可进行多址通信。 3. 通信频带宽,传输容量大。 4. 机动灵活。 5.通信链路稳定可靠,传输质量高。 卫星通信的局限性 1.通信卫星是使用寿命较短 2.存在日凌中断和星蚀现象。 3.电波的传输时延较大且存在同波干扰。 4.卫星通信系统技术复杂。 5.静止卫星通信在地球高纬度地区通 信效果不好 VSAT卫星通信网特点 与地面通信网相比,VSAT卫星通信网具有以下特点 1.覆盖范围大,通信成本与距离无关,可对所有地点提供相同的业务和服务质量。 2.灵活性好,多种业务可在一个网内并存,对一个站来说,支持的业务种类、 分配的频带和服务质量等级可动态调整;可扩容性好,扩容成本低;开辟一个新的通信地点所需时间短。3.点对多点通信能力强,独立性好,是用户拥有的专用网,不像地面网中受电信部门制约。4.互操作性好,可使采用不同标准的用户跨越不同的地面网,而在同一个VSAT卫星通信网内进行通信;通信质量好,有较低的误比特率和较短的网络相应时间。 与传统卫星通信网相比,VSAT卫星通信网具有以下的特点: 1.面向用户而不是面向网络,VSAT与用户设备直接通信,而不是如传统卫星通信网中那样中间经过地面电信网络后再与用户设备进行通信。 2.天线口径小,一般为0.3-2.4m;发射机功率低,一般为1-2W;安装方便,只需简单的安装工具和一般的地基,如水泥地面、楼顶、墙壁等。 3.智能化功能强,包括操作、接口、支持业务、信道管理等,可无人操作;集成化程度高,从外表看VSAT站只可分为天线、室内单元(IDU)和室外单元(ODU) 三部分。 4.VSAT站很多,但各站的业务量较小;一般用作专用网,而不像传统卫星通信网那样主要用作公用通信网。 移动卫星通信系统的主要特点 1.移动卫星通信覆盖区域的大小与卫星的高度及卫星的数量有关。 2.为了实现全球覆盖,需要采用多卫星系统。对于GEO轨道,利用三颗卫星可构成覆盖出地球南、北极区之外的移动卫星通信系统。若利用一颗GEO轨道卫星 仅可能构成区域覆盖的移动卫星通信系统。若利用中、低轨道卫星星座则可构成全球覆盖的移动卫星系统。 3.采用中、低轨道带来的好处是转播延迟较小,服务质量较高;传输损耗小,使手持卫星终端易于实现。由于移动终端对卫星的仰角较大,一般为20度-50度, 故天线波束不易遭受反射的影响,可避免多径深衰落。但是,中、低轨道必须是多星的星座系统,技术上较为复杂,造价较为昂贵,投资较大,用户资费高。 4.采用CEO轨道的好处是只用一颗卫星即可实现廉价的区域性移动卫星通信,但缺点有两个:一是转播时延较大,两跳话音通信延迟将不能被用户所接受;二是 转播损耗大,使手持卫星终端不易于实现。这两个缺点可通过采用星上交换和多点波束天线技术得到克服。 5.移动卫星通信保持了卫星通信固有的一些优点,与地面蜂窝系统相比,其优点是:覆盖范围大,路由选择比较简单。通信费用与通信距离无关。因此可利用卫 星通信的多种服务,例如移动电话、调度通信、数据通信、无线定位以及寻呼等。 移动卫星通信系统技术特点 1.系统庞大,结构复杂,技术要求高,用户(站址)数量多。 2.卫星天线波束应能适应地面覆盖区域的变化并保持指向,用户移动终端的天线波束能随用户的移动而保持对卫星的指向,或者是全方向性的天线波束 3.移动终端的体积、重量、供好均受限,天线尺寸外形受限于安装的载体,特别市手持终端的要求更加苛刻。 4.因为移动终端的EIRB有限,对空间段的卫星转发器及星上天线需专门设计,并采用多点波束技术和大功率技术以满足系统的要求。 5.移动卫星通信系统中的用户链路,其工作频率受到一定的限制,一般在200MHz-10GHz。 6.由于移动体的运动,当移动终端与卫星转发器间的链路受到阻挡时,会产生“阴影”效应,造成通信阻断。对此,移动卫星通信系统应使用用户终端能够多星 共现。 7.多颗卫星构成的卫星星座系统,需要建立星间通信链路,星上处理和星上交换,或需要建立具有交换和处理能力的信关关口地球站(即网关,Gateway). 卫星工作频段的选择应依据的原则 为了满足卫星通信的要求,工作频段的选择原则,归纳起来有以下几个方面: 1.工作频段的电波应能穿透电离层; 2.电波传输损耗及其他损耗要小; 3.天线系统接收的外界噪音要小; 4.设备重量要轻,耗电要省; 5.可用频带要宽,以满足通 信容量的需要;6.与其它地面无线系统(如微波中继通信系统、雷达系统等)之间的相互干扰要尽量小;7.能充分利用现有技术设备,并便于与现有通信设备配合使用。 为什么要选在微波频段: 综合上述各项原则,卫星通信的工作频段应选在频段(300MHz-300GHz)。这是因为微波频段有很宽的频谱,频率高,可以获得较大的通信容量,天线的增益高,天线尺寸小,现有的微波通信设备可以改造利用;另外就是微波不会被电离层所反射,能直接穿透电离层到达卫星。 确定卫星通信的多址协议的原则 确定多址协议时应考虑的原则主要如下: 1.要有较高的卫星信道共享效率,即吞吐量要高。 2.有较短的延迟,其中包括平均延迟和峰值延迟。 3.在信道出现拥塞的情况下具有稳定性。 4.应能承担信道误码 和设备故障的能力。5.建立和恢复时间短。6.易于组网,且设备造价低。 …… 二、卫星通信系统总体设计的一般程序 假定使用的通信卫星、工作频段、通信业务类别、容量及站址等已确定,则卫星通信系统的设计程序如下: 1.确定传送信号质量 2.根据总通信量确定使用的多址方式。 3.决定地球站天线直径。天线直径大,地球站G/T值很高,转发器利用率就高,频带就宽,地球站的 建设费也高。4.根据电话、电视等业务的要求,确定系统配置,包括各类附属设备、专用设备以及地面传输系统设备等。在此基础上确定相应的土建工艺要求,并向各分系统提出指标要求。5.按照相应规范要求,确定总体系统指标,并对各分系统提出分指标要求。6.对各分系统设备进行设计。 作为地球站设计工程师,对于上行链路应特别注意发射机功率放大器的确定,以尽量减小传输线上的损耗;同时也要考虑功率放大器有较大的功率调整范围。下行链路设计对地球站有着十分重要的作用,低噪声接收机要尽量靠近馈源,提高G/T值,防止外部干扰信号进入,系统增益分配要合理,系统匹配要良好,以提高通信质量指标。以某种意义上来说,地球站实际上是围绕下行链路设计的。 卫星地球站通信工程设计:主要包括通信体制的确定、工作频段的选择、典型的链路计算、造价评估。建设地球站首先进行总体方案设计,包括:使用总体、技术总体、工程建设总体。 1.用户需求分析【1)需求内容2)需求内容3)需求质量】 2.确定使用的卫星【1)卫星轨道的位置及天线的覆盖区域2)工作频段3)卫星EIRP值4)卫星的费用和服务】 3.通信体制的选择 4.链路预算【1)网络规模与业务分析2)中继线数量及无线信道数】 5.网络设计【1)电话网2)数据网3)建网方式】

卫星通信地球站设备1概述

卫星通信地球站设备 一、地球站的分类及组成 1.1地球站的各类 1.1.1卫星通信地球站 可以按安装方式、传输信号特征、天线口径尺寸、设备规模及用途来分类: 1、按安装方式: ●固定站 ●可搬运站 ●移动站 2、按传输信号特征: ●模拟站 ●数字站 3、按业务性质: ●遥测、遥控、跟踪站 ●通信业务站 4、按用途分: ●民用通信站:公用站 专用站 ●军用通信站:战略通信站 战术通信站

●卫星广播业务 ●气象卫星 ●航空、航海、导航 ●科学实验 另外还可以按工作频段、通信卫星类型、多址方式、天线口径等分类。 目前国际上,通常地球站天线口径尺寸及G/T值的大小将地球站分为A、B、C、D、E、F、G、Z等各种类型见下表1: 表1:各类地球站的天线尺寸及性能指标 ●其中A、B、C型站称为标准站,用于国际通信;

E和F又分为E-1、E-2、E-3和F-1、F-2、F-3等类型,主要用于国内通信。 其中E-2、E-3和F-2、F-3又称为中型站。E-1、F-1称为小型站。 1.1.2VSAT地球站的分类 1、按安装方式――固定、可搬、车载、机载、船载、背负式、手提式等 站。 2、按网络结构――星状、网状、星状网状混合结构。 3、按收发方式――单收站、单发站、双向站。 4、按业务性质――固定业务和移动业务。 5、按支持的主要业务类型分――话音VSAT站、数据VSAT站、综合VSAT 站。 其它的还有按工作频段分(L波段、C波段、Ku波段等)、多址方式(FDMA、TDMA、CDMA、SDMA等)。 1.2地球站的组成 一般的卫星通信地球站,尽管对于不同的通信体制,地球站的组成不尽相同。但其基本组成一般包括: 天线分系统、发射分系统、接收分系统、信道终端设备、遥测跟踪、监控分系统、伺服跟踪分系统和电源分系统。 1.2.1VSAT地球站设备组成 VSAT卫星通信网由卫星转发器、主站(中心站)和远端小站三部分

国外卫星发展简史

国外卫星发展简史 1957年10月4日,前苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星“伴侣1号”(代号PS-1),从此开启了人类由来已久漫游太空的旅程;1960年4月1日,美国在其东海岸把世界上第一颗遥感卫星——“泰罗斯1号”(TIROS-1)气象卫星成功送入轨道,揭开了当代科学技术利用卫星“遥感地球”的序幕;1968年12月21日,美国阿波罗-8号(Apollo-8)宇宙飞行器发送回了第一幅地球影像,标志着人类开始以全新的视角重新认识自身赖以生存之地球的新时代。 随着计算机技术、光电技术和航天技术的不断发展,航天遥感技术正在进入一个能快速、及时提供多种对地观测海量数据的新阶段及应用研究的新领域。 美国国家航天局(NASA)启动了陆地观测卫星系统Landsat(Land Observation Satellite)计划(1975年前称为地球资源技术卫星—ERTS),从1972年7月23日以来,已相继发射7颗(第6颗发射失败),卫星的轨道设计为与太阳同步的近极地圆形轨道,以确保北半球中纬度地区获得中等太阳高度角(25°-30°)的午前成像,而且卫星以同一地方时、同一方向通过同一地点,保证遥感观测条件的基本一致,利于图像的对比分析。影像幅宽185公里,轨道周期16天。Landsat-1采用多光谱扫描仪MSS(MultiSpectral Scanner)多光谱扫描仪,包括绿色、红色、近红外-1、近红外-2四个光谱段,影像空间分辨率80m;1982年和1984年发射的Landsat-4与Landsat-5,载荷除MSS以外,增加了专题制图仪TM(Thematic Mapper),其几何分辨率提高到30m;1999年发射的Landsat-7,装备有加强型多光谱扫描仪ETM+(Enhanced Thematic Mapper Plus),其全色波段几何分辨率达到15m,辐射分辨率(即对电磁波的能量的敏感程度)也有所提高。目前Landsat1-4均已失效,Landsat5则仍在超期服役(从1984年3月1日发射至今)。 1986年以来,法国先后发射了SPOT 1-4对地观测卫星。SPOT 1-3采用832km 高度的太阳同步轨道,轨道重复周期为26天。卫星上装有两台高分辨率可见光相机(HRV),可获取10m分辨率的全色遥感数据以及20m分辨率的三谱段多光谱遥感数据。该传感器具有摆动观测能力,侧视角达±27°,同时还可进行临轨立体观测。SPOT-4卫星遥感器增加了新的中红外谱段,可用于估测植物水分,增

国内卫星通信业务的发展概况与思考

国内卫星通信业务的进展与考虑 一、卫星通信业务及要紧运营商 目前,国内经营卫星移动通信业务的电信运营商要紧有中国卫星集团公司的子公司中宇卫星移动通信有限责任公司和交通部中国交通通信中心的下属公司北京船舶通信导航公司。近年来,国内要紧经营或正在试验的卫星移动通信业务包括:海事卫星(Inmarsat)、铱星(Iridium)、全球星(Globalstar)和亚洲蜂窝卫星(AceS)等卫星移动通信业务。 近年来开展卫星国际专线业务的电信运营公司要紧有中国卫星集团公司的子公司中国广播卫星通信公司等单位。由于历史的缘故,有的基础电信运营商也在依照电信业务开展的实际需要经营着此类电信业务,如中国电信上海卫星通信公司和南方卫星通信公司等。 目前,卫星转发器出租、出售业务要紧的国内经营者有:中国卫星集团公司下属子公司中国东方通信卫星有限责任公司和

中国航天科技集团公司的子公司鑫诺卫星通信有限公司。 国内VSAT通信业务是一种按照增值电信业务治理的基础电信业务。因此,从事此类电信业务的运营企业在数量上就比前几种卫星通信业务要多一些。2005年度持有此类电信业务经营许可证的企业有39家,其中开通业务的约有33-35家。2004年的统计数据显示,从事此类电信业务的民营企业数量已达到总数的50%以上,其总部和主站要紧设立在北京、上海、广州、深圳、南京、成都和昆明等都市。 二、国内卫星通信业务进展概况 由于地面通信技术的飞速进展,光纤网络和移动网络资源的日益丰富,成本降低,资费下降,近几年来,国内卫星通信业务的进展面临着来自地面通信业务强有力的竞争和挑战。 1.卫星转发器出租出售业务 目前我国民用通信卫星资源十分有限,国内商用通信卫星转发器资源,不管在规模、性能、容量上与境外商用通信卫星相比都有较大的差距。

浅谈卫星通信地球站的维护管理经验

浅谈卫星通信地球站的维护管理经验 【摘要】本文从卫星通信地球站各设备在安装调试、使用维护过程中应注意的事项及卫星通信地球站的几点维护管理经验等方面,全面阐述了在卫星通信地球站维护管理过程中应注意把握的环节,总结了在维护管理过程中几点体会,对卫星通信地球站系统的维护管理具有很好的参考价值。 【关键词】卫星通信地球站;操作维护;频谱;稳定性 1.引言 卫星通信作为一体化联合作战的主要通信手段,可确保在任何情况下,甚至在地面网络无法覆盖或遭到破坏的情况下,及时、快速、可靠、稳定地提供宽带多媒体通信服务,真正做到广域无缝隙覆盖。在汶川地震、日本海啸等重大灾害中,卫星通信以其独特的优势发挥了无可替代的作用。而卫星通信地球站设备运行的稳定与否,直接关系到卫星通信业务的可靠性,所以我们应重视对卫星通信地球站的操作维护工作,更好地保障卫星通信地球站各设备的稳定运行。 2.地球站系统组成 卫星地球站是卫星通信系统中的关键组成部分,随着通信技术的发展,卫星通信设备种类越来越多、复杂程度越来越高、地球站系统规模不断扩大、业务任务多样化趋势明显。在这种条件下,大型卫星地球站面临的主要问题是:天线、射频、变频设备、解调设备、终端设备等公共资源以及多样化的终端设备等资源复杂程度高,数量大,难以有效调度;支持的众多的任务如临时视频传输、应急通信保障、业务变更调整等,人工协调困难;系统配置变化应对不及时;多种应急任务对人员技术水平要求高;资源缺乏统一的调度管理,人工协调调度效率低下,无法充分发挥设备、资源的效益。 卫星地球站的组成:天线及伺服子系统,射频收发子系统,调制解调子系统,基带子系统,监控子系统,(接口子系统),电源子系统等。 天线及跟踪伺服子系统:卫星信号的收发,及天线驱动(自动、电动、手动/跟踪)。 上行:将HPA输出的射频信号通过天线放大并向卫星发射。 下行:接收来自卫星的射频信号。 跟踪伺服:控制天线对准卫星。 射频收发子系统:完成信号的变频、放大。

2020年低轨宽带卫星通信行业分析报告

2020年低轨宽带卫星通信行业分析报告 2020年4月

目录 一、低轨卫星移动通信 (4) 1、低轨道卫星移动通信系统特点 (5) 2、低轨道宽带卫星已经初见成型 (6) 3、低轨道卫星移动通信系统产业生态 (10) 4、低轨道卫星物联网应用 (11) 二、频率资源对低轨宽带卫星的发展至关重要 (15) 1、太空互联网是低轨卫星系统的演进方向 (15) 2、从频率资源看太空互联网发展趋势 (17) 3、太空互联网产业链状况 (20) 4、卫星通信产业中的频率状况 (21) 三、低轨宽带卫星通信相关公司 (22) 1、卫星行业发展趋势 (22) 2、低轨卫星通信相关公司 (24) (1)吉利:布局卫星领域 (24) (2)银河航天 (25) (3)中国卫通 (27) (4)中国卫星 (29)

低轨卫星移动通信系统将迎来爆发期。近年来,低轨卫星移动通信在技术突破和应用需求增强的促进下,形成了快速发展的趋势。由于低轨道卫星重量轻,卫星数量大,覆盖范围广,研发迭代周期短,成本低廉,便于组网。低轨卫星通信系统组成的星座可以实现真正的全球覆来保证无线通信系统的质量和高可靠性。同时多址、点波束、频率复用等技术已经为低轨道卫星移动通信提供了技术保障。目前国外的星链计划和OneWeb星座、国内的鸿雁星座和虹云星座都已经正式进入实施阶段,一旦完成部署,可满足全球宽带互联网用户的规模化接入需求,也可满足应急通信、传感器数据采集以及工业物联网、无人化设备远程遥控等对信息交互实时性要求较高的应用需求,从而构建以卫星通信为基础的太空互联网。 频率资源将是低轨卫星竞争的关键因素之一。在航天领域,频段轨道资源是一种有限的自然资源,卫星公司需要采取申报的方式向相关机构申请使用资格。国际规则中的轨道资源主要以“先到先得”的方式分配,后申报方不能对先申报国家的卫星产生不利干扰。低轨卫星要提供通信服务需要组网。低轨卫星星座由众多小卫星组成,当一部分卫星无法工作时,公司可以发射新的卫星进行补网,不会将整个资源让给别家。所以在低轨星座领域,资源的竞争更加激烈。未来发展的过程中,在频率资源的使用方面,太空互联网的设计上将以更多的技术创新,开辟更多可用的资源,这是比较有效的一种方式。 国内低轨卫星行业发展演进加快。经过多年的发展,我国的通信卫星在承载能力、输出功率、使用寿命、灵活性以及适应性等方面取

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