卫星通信基础知识五EIRGT值的意义完整版

卫星通信系统基础知识卫星通信简单地说就是地球上（包括地面和低层大气中）的无线电通信站间利用卫星作为中继而进行的通信。

卫星通信系统由卫星和地球站两部分组成。

卫星通信的特点是：通信范围大；只要在卫星发射的电波所覆盖的范围内，从任何两点之间都可进行通信；不易受陆地灾害的影响（可靠性高）；只要设置地球站电路即可开通（开通电路迅速）；同时可在多处接收，能经济地实现广播、多址通信（多址特点）；电路设置非常灵活，可随时分散过于集中的话务量；同一信道可用于不同方向或不同区间（多址联接）。

1、卫星通信系统基本概念1.1系统组成卫星通信系统由卫星端、地面端、用户端三部分组成。

卫星端在空中起中继站的作用，即把地面站发上来的电磁波放大后再返送回另一地面站，卫星星体又包括两大子系统：星载设备和卫星母体。

地面站则是卫星系统与地面公众网的接口，地面用户也可以通过地面站出入卫星系统形成链路，地面站还包括地面卫星控制中心，及其跟踪、遥测和指令站。

用户段即是各种用户终端。

1.2卫星通信网络的结构●点对点:两个卫星站之间互通；小站间信息的传输无需中央站转接；组网方式简单。

●星状网：外围各边远站仅与中心站直接发生联系，各边远站之间不能通过卫星直接相互通信（必要时，经中心站转接才能建立联系）。

●网状网：网络中的各站，彼此可经卫星直接沟通。

●混合网：星状网和网状网的混合形式1.3卫星通信的应用范围●长途电话、传真●电视广播、娱乐●计算机联网●电视会议、电话会议●交互型远程教育●医疗数据●应急业务、新闻广播●交通信息、船舶、飞机的航行数据及军事通信等1.4卫星通信使用频率●电波应能穿过电离层，传输损耗和外部附加噪声应尽可能小●有较宽的可用频带，尽可能增大通信容量●较合理的使用无线电频谱，防止各宇宙通信业务之间及与其它地面通信业务之间产生相互干扰●通信采用微波频段（300MHz-300GHz）注：由于空间通信是超越国界的，频谱分配是在ITU主管下进行的，1979年世界无线电行政大会（WRAC)分配给卫星通信的频带包含17个业务分类，并将全球分为三个地理区域：Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区，我国位于第Ⅲ区。

卫星通讯知识点归纳总结一、卫星通讯基础知识1.卫星通讯的概念卫星通讯是利用卫星作为信号中继站，进行远距离通讯的一种通讯方式。

通过卫星，可以实现全球范围内的通讯覆盖，能够跨越地面的地理障碍，适用于广域通信、广播、电视等多种通讯应用。

2.卫星通讯的原理卫星通讯是通过地面站发射信号到卫星，再由卫星转发信号到目标地点的过程。

具体而言，地面站发射的信号经过天线传输到卫星上，再由卫星的转发器转发到另一地面站或用户终端，实现通讯目的。

3.卫星通讯的组成卫星通讯系统包括地面站、卫星和用户终端三部分。

地面站通过地面设备和天线发射信号到卫星，卫星通过天线接收地面信号并转发到另一地面站或用户终端。

二、卫星通讯技术1.卫星通讯的频段卫星通讯利用的频段主要包括C波段、Ku波段和Ka波段等。

C波段通讯距离远，穿透能力强，适用于卫星广播、远程通讯等；Ku波段通讯带宽大，传输速率快，适用于高速数据传输、互联网接入等；Ka波段通讯频率高，传输速率更快，适用于高清视频传输、卫星移动通信等。

2.卫星通讯的调制技术卫星通讯采用的调制技术主要包括AM、FM、PM等模拟调制技术，以及BPSK、QPSK、8PSK等数字调制技术。

调制技术可以提高信号的抗干扰能力、增加传输速率、提高频谱利用率等。

3.卫星通讯的编码技术卫星通讯采用的编码技术主要包括差分编码、卷积编码、交织编码、纠错编码等。

编码技术可以提高信号的可靠性，减小误码率，提高通讯质量。

4.卫星通讯的多址技术卫星通讯中的多址技术包括FDMA、TDMA、CDMA等。

FDMA将频段分成不同的信道，每个信道分配给不同的用户；TDMA将时间分成不同的时隙，不同用户在不同的时隙传输；CDMA利用不同码型区分用户，提高频谱利用率。

5.卫星通讯的跟踪技术卫星通讯中的跟踪技术包括天线跟踪、频率跟踪、星上时钟跟踪等。

跟踪技术可以确保地面站和卫星之间的通讯连续性，减小信号衰减和误差。

6.卫星通讯的天线技术卫星通讯中的天线技术主要包括馈源天线、反射天线、相控阵天线等。

卫星通信知识点总结一、卫星通信系统概述卫星通信是通过人造卫星作为中继器进行通信的一种通信方式，其优点是覆盖范围广，通信距离远，适用于远距离通信和偏远地区通信。

卫星通信系统由地面站、卫星和用户终端组成，地面站与用户终端间通过卫星进行数据传输。

二、卫星通信工作原理卫星通信系统工作原理主要包括地面站的发送和接收过程、卫星的中继传输过程、用户终端的接收和发送过程。

地面站发送的信号经过卫星中继后到达指定的用户终端，用户终端发送的信号也通过卫星中继后到达地面站。

三、卫星通信系统的分类卫星通信系统主要分为地球静止轨道通信卫星系统（GEO）、中低轨卫星通信系统（LEO/MEO）和其他非地球轨道卫星系统。

GEO卫星通信系统主要应用于广播电视、互联网接入等广泛覆盖通信需求，而LEO/MEO卫星通信系统主要应用于移动通信、数据传输等特定领域。

四、卫星通信系统的关键技术1. 卫星轨道技术卫星轨道技术是卫星通信系统设计的基础，根据通信需求选择合适的卫星轨道，包括地球静止轨道（GEO）、中低轨轨道（LEO/MEO）等。

2. 卫星天线技术卫星天线技术涉及卫星天线的设计、优化和部署，包括指向性天线、平面天线、阵列天线等不同类型，以满足不同的通信需求。

3. 卫星通信链接技术卫星通信链接技术主要包括上行链路、中继链路和下行链路，涉及调制解调、多址接入、信道编解码等关键技术。

4. 卫星通信网络技术卫星通信网络技术包括卫星网的设计、优化和管理，通过地面站和用户终端间的通信连接，在实现卫星覆盖范围内的各种通信需求。

5. 卫星通信安全技术卫星通信安全技术主要包括数据加密、用户认证、通信链路保护等技术，保障卫星通信系统的安全可靠运行。

五、卫星通信系统的应用卫星通信系统广泛应用于广播电视、军事通信、航空航天、海洋监测、移动通信、救援通信等领域，为人类的通信需求提供了便利。

总结：卫星通信系统是一种重要的通信方式，其应用范围广泛，技术含量高，对于地理位置偏僻，通信需求大的地区尤为重要。

卫星通信的基础知识1.卫星通信的基本概念与特点定义：卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站，转发或反射无线电波，在两个或多个地球东站之间展开的通信。

卫星通信又就是宇宙无线电通信形式之一，而宇宙（1）宇宙站与地球站之间的通信；（直接通信）（2（3）通过宇宙站留言或散射而展开的地球站间的通信。

（间接通信）第三种通信方式通常称作卫星通信，当卫星为恒定卫星时称作恒定卫星通信。

大多数通信卫星就是地球同步卫星（恒定卫星：轨道在一定高度时卫星与地球相对恒定）。

恒定卫星就是指卫星的运转轨道在赤道平面内。

轨道距地面高度约为35800km（为直观确保安全，经常表示36000km）。

静止卫星通信的特点（1a通信距离远，且费用与通信距离毫无关系（只要在卫星波束范围内两站之间的传输与距离毫无关系）b覆盖面积大（三颗卫星即可覆盖所有地方），可进行多址通信（一发多收）c通信频带宽（带宽为500md信号传输质量低，通信线路平衡可信e建立通信电路灵活、机动性好（只要卫星覆盖到，均可建立地面站进行通信）f可自发自收进行监测（2a恒定卫星的升空与控制技术比较复杂（所以国内搞卫星升空的很少）。

b地球的两极地区为通信盲区（轨道与赤道平行，切线方向下来无法到达两c存有星蚀（卫星在地球和太阳之间）和日凌（地球在太阳和卫星之间）中断——（现今可通过处理缩短这种现象）d存有很大的信号传输时延（升空和拒绝接受时间）和脉冲阻碍。

2.卫星通信系统的共同组成（1通常卫星通信系统是由地球站、通信卫星（前两个为主要组成，负责卫星收发）、跟踪遥测及指令系统和监控管理系统（后两个提供辅助功能，监测卫星、姿态调整等）4大部分组成的，如图所示。

两个地球东站通过通信卫星展开通信的卫星通信线路的共同组成如图所示，就是由发端地球站，上、下行无线传输路径和收端地球站组成的。

3.卫星通信地球东站设备一般来说，对地球站应有以下几方面的要求。

①传送的信号应当就是宽频拎、平衡、大功率的信号，能够发送由卫星留言器转发来的微弱信号（可通过放大解调处理）。

卫星通信基础知识第一节电磁波常识电磁波振动的电场和磁场在空间的传播叫做电磁波。

由收音机收到的无线电广播信号，由电视机收到的高频电视信号，医院里物理治疗用的红外线，消毒和杀菌用的紫外线，透视照相用的X射线，以及各种可见光，都属于电磁波。

二.电磁波的频率.波长人们用频率、波长和波速来描述电磁波的性质。

频率是指在单位吋间内电场强度矢量E （或磁场强度矢量H）进行完全振动的次数，通常用f表示。

波长是指在波的传播方向上相邻两个振动完全相同点Z间的距离，通常用X表示。

波速是指电磁波在单位吋间内传播的距离，通常用v表示。

频率f,波长入，和波速v之间满足如下关系：v=入如果一电磁波在一秒内振动一次，该电磁波的频率就是1Hz , 在国际单位制小，波速的单位是m/s （米/秒），波长的单位是 H1（米），频率的单位是Hz・对于无线电信号，它属于电磁波，它的传播速度为光速，即每秒约前进30万公里。

例如：对于一个频率为98MHz的调频广播节其波长为 300, 000, 000 米除98, 000, OOOIIz,等于 3. 06 米。

不同的频率的（或不同波长）电磁波具有不同的性质用途。

人们按照其频率或波长的不同把电磁波分为不同的种类，频率在 300GHz （lGHz-10<J Hz）以下的波称为无线电波，主要用于广播，电视或其他通讯。

频率在3X10,1H Z-4X10I4H Z Z间的波称为红外线，它的显著特点是给人以“热”的感觉，常用于医学丄的物理治疗或红外线加热，探测等，频率在3. 84X10u HZ-7. 69X10,4H Z之间的波为可见光,它能引起人们的视觉,频率在8X10,4H Z-3X10,7H Z之间的波称为紫外线，具有较强的杀菌能力，常用于杀菌，消毒，频率在 3X1017 Hz-5X101<J HzZ间的波称为X射线（或伦琴射线）它的穿透能力很强，常用于金属探测，人体透视等，在原子核物理屮还有频率为10I8H Z-1022H Z以上的射线，其穿透能力就更强了。

卫星通信基础介绍卫星通信基础知识介绍美国卫讯公司（ViaSat, Inc.）ViaSat Brings Your Network To Life卫星通信介绍-什么是卫星通信卫星通信就是利用卫星作为中继站，进行地球上无线电台、站之间的通信。

由于卫星通信所使用的射频在微波频段，因而它属于微波通信的范畴。

一个卫星通信系统包括卫星转发器、通信主站/通信小站ViaSat Brings Your Network To Life卫星通信介绍-同步通信卫星三颗卫星覆盖全球离地面3万6千公里在赤道上方，与地球自转同步卫星间的距离从地面看应保持2度左右。

“一跳”电波延时在240--270ms之间ViaSat Brings Your Network To Life卫星通信介绍-卫星通信的特点传播距离远，覆盖面积大通信成本低，与距离无关不受地形、地貌条件影响点对多点的广播或组播非对称信道传播传输速率高、支持数据、话音、视频等综合业务网络结构简单网络建设快捷可靠性、安全性高ViaSat Brings Your Network To Life通信卫星同步地球卫星距离地球22,237 miles (35,779公里) 漂移范围在0.01度内从地球站接收发送信号将信号重定向至1个或多个地球站上行（Uplink ）指从地球站向卫星发送信号下行（Downlink ）指从卫星向地球站发送信号出境指从主站到小站方向入境指从小站到主站方向ViaSat Brings Your Network To Life卫星类型同步轨道(GEO)35,680Km.在同步轨道上空有丰富的卫星资源，数量众多的卫星分布其上。

根据国际标准，卫星之间需要一定的空间间隔，一般为2度。

中国内可选卫星资源举例：中卫1号：东经87.5度亚洲4号卫星：东经122度亚太2R ：东经76.5度鑫诺卫星：东经100.5度ViaSat Brings Your Network To Life转发器电源系统和太阳能电池板推进引擎导航系统天线 RF 设备切换和备份部件卫星的组成ViaSat Brings Your Network To Life什么是转发器?低功率的前置放大器pre-amplifier 频率转换器输入滤波器(IMUX) 高功率TWTA 放大器输出隔离器输出开关输出滤波器(OMUX)转发器带宽为：36，54 或72 MHz卫星EIRP 覆盖图ViaSat Brings Your Network To Life 卫星转发器频率和极化ViaSat Brings Your Network To Life通信链路= Uplink上行= Downlink下行ViaSat Brings Your Network To Life 通信链路= 出境= 入境ViaSat Brings Your Network To LifeViaSat Brings Your Network To Life卫星通信所使用的频段5.925-6.425 GHz 14.00-14.50 GHz下行频率3.700-4.200 GHz 12.25-12.75 GHz频段C Ku (中国)变频器低噪声放大器12.25 GHz14 GHz高功放12.25 GHz 下行14 GHz 上行转发器5.85-6.425 GHz 3.625-4.200 GHz 扩展C上行频率来自地球站发往地球站ViaSat Brings Your Network To LifeVSAT 网络系统-什么是VSAT 网络VSAT = Very Small Aperture Terminal 甚小口径卫星地面站发送、接收双向功能VSAT 小站主要包括三个部分:室内单元(IDU) –卫星调制解调器室外单元(ODU) –发送器、接收器卫星天线–口径从60 cm 至3.7 mViaSat Brings Your Network To Life典型卫星小站组成HPA地球站卫星LNA上变频器下变频器数字通信设备DigitalCommunications EquipmentDigital Terminal Equipment TELCO,DATAIFL 上行发射下行接收ViaSat Brings Your Network To LifeVSAT 网络系统-VSAT 网络拓扑网络结构网状结构星状结构混合结构网状网星状混合ViaSat Brings Your Network To LifeVSAT 通信方式点到点的连接:通过卫星，VSAT连接到HUB通过中心站（HUB），VSAT连接到VSAT点到多点的连接:HUB 与全网VSAT 通信-“广播”HUB 同特定范围的VSAT 通信-“组播”ViaSat Brings Your Network To Life卫星资源共享方式Frequency Division Multiple Access (FDMA) (频分多址）?Based on frequencyTime Division Multiple Access (TDMA) (时分多址）Based on timeCode Division Multiple Access (CDMA)（码分多址）Based on time, frequency, power, or combinationSingle Carrier Per Channel (SCPC)?Based on frequency （单路单载波）ViaSat Brings Your Network To Life频分多址每个小站在分配的频率上发送信号两个站点不能使用同一频率载波速率可以各不相同频率f 1f 2W Hz W Hz ViaSat Brings Your Network To LifeDAMA (Demand Assign Multiple Access)-按需分配高效利用资源降低通信成本FDMA, TDMA, CDMA, SCPC 当用户需要时才分配频率和时隙用户使用完毕后即释放资源ViaSat Brings Your Network To Life时分多址（TDMA ）小站在同一频率上不同时间发送信号同一频率上两个小站不在同一时间发送信号每个小站需轮流等待发送需要精确同步防止碰撞MF-TDMA多载波跳频TDMA FrameCarrier 0Carrier 1Carrier MRB SB CB TB TB TB TB TB TBTB TB TBTBTBTBAB TB TB ViaSat Brings Your Network To LifeTDM/TDMA(星状网)中心站发射一个TDM 时分复用载波多个TDMA 载波回传信道用于小站回传所有小站通过中心站进行通信出境入境入境出境入境入境INROUTES UP TO 31ALOHA定义站1t重发站2t重发站nt碰撞通过转发器t分组的碰撞和重发ViaSat Brings Your Network To LifeS-ALOHA（时隙ALOHA）将时间轴等间隔地划分成时隙数据分组必须落入某一时隙内减少碰撞，提高系统效率（32%）响应时间快适用于小数据量通信，如信用卡交易应用ViaSat Brings Your Network To LifeViaSat Brings Your Network To Life带宽按需分配（Bandwidth On Demand ）小站根据用户数据需要，向主站申请带宽，主站按需动态分配带宽高效地共享带宽资源（90%）适用于数据量较大的数据传输，如FTP 、eMail 、互联网访问等ViaSat Brings Your Network To LifeViaSat 卫星网络产品BoD, QoS tuned for Applications: Web, VPN, Transactions, VoIP, ERP, SNAStarWire (PCMA)Skylinx骨干网/分布式网络: 网状，星状接入网络-大型企业，中小企业/SOHO, 个人用户LINKWAYLinkStar TDMA with DVB-RCS based returnSurfBeam TDMA with DOCSISViaSat Brings Your Network To Life调制方式BPSK （二相相移键控） QPSK （四相相移键控） 8PSK （八相相移键控） MSK （最小频移键控）OQPSK （偏置四相相移键控）ViaSat Brings Your Network To LifeFEC 1/2QPSK modulation FEC 1/2Data rate 64 kbpsE b /N o 7.2 dBBANDWIDTH(Frequency)A M P L I T U D E(P o w e r )ViaSat Brings Your Network To LifeFEC 3/4QPSK modulation FEC 3/4Data rate 64 kbpsE b /N o 9.0 dBBANDWIDTH(Frequency)A M P L I T U D E(P o w e r )FEC 3/4FEC 1/2ViaSat Brings Your Network To LifeBER vs. Eb/No1010101010101034567895 6 7 897.2ViaSat Brings Your Network To Life链路计算正确设计上行链路和下行链路的过程考虑的因素:卫星的性能频段选择（C或Ku）路径损耗大气的影响，雨衰影响（Ku）载波速率，调制方式，FEC前向纠错率，Turbo Coding, RS编码，Eb/N0门限 BER上行天线和功放的性能下行天线的尺寸和接收机噪音特性ViaSat Brings Your Network To Life系统可用度10 -8BERREQUIRED MARGIN FOR 99.x% LINK AVAILABILITYLINK SETTING5.5dBEb/NoRain Climatic Zones of the World12 mm/m Rain Rate Exceeded 0.1% of time35 mm/m 20 mm/m65 mm/mLess than 10 mm/mViaSat Brings Your Network To Life链路计算决定系统配置3.8m Antenna 2.4m Antenna 1.8m Antenna C Band SSPA5W 10W 20W 40W 60W1.8m2.4m3.8mA N T E N N AENGINEERED TO REQUIREMENTSKu Band SSPA2W 4W 8W 16W 25W1.2m 1.8m2.4m3.8mA N T E N N AENGINEERED TO REQUIREMENTS1.2m AntennaViaSat Brings Your Network To Life结论基于VSAT的信息网络平台一个安全、独立的通信专网一个广域计算机网络（WAN）集成了综合业务，如：数据、话音、视频、多媒体应用可提供Internet /Intranet 接入卫星通信的优势成本与距离无关灵活的网络结构广播和组播特性快速的系统建设低廉的建设费用安全、可靠的系统运行方便的维护、管理在统一的通信平台上的完整解决方案。

【总结】卫星导航天线的规格参数和意义如何衡量一个天线的性能优劣、是否能满足应用要求，需要有一系列的规格参数及其所对应的指标数值来衡量。

通常，将天线的规格参数分成三部分：无源天线指标、有源电路指标、结构和环境要求等物理指标。

1 工作频率与带宽a 工作频率决定了天线可以接收什么样的信号。

天线就是一个频率选择器件，接收（或者发射）某些频率的信号，滤掉其他不需要的频率信号，理论上任何一个天线都只能工作在有限的频段内。

卫星导航系统除了一家独大的美国GPS，中国的北斗系统、俄罗斯的GLONASS系统、欧洲的GALILEO系统，还有日本、印度等国的区域系统，每个系统都有各自工作的中心频率及其覆盖的频带资源，所以在选择天线时首先要确定自己要接收哪些系统的哪些频率。

为了适应导航定位技术的发展，天线的工作频率已由之前的支持单系统向支持多系统发展，单一频率向多个频率兼容发展。

b 天线带宽就是保证天线在整个需要的频率范围内，其增益值、回波损耗、轴比等特性都要满足一定的要求。

所以某些标称可以支持多系统多频段的天线，需要确认一下每一个频段内对应的具体指标是否也达标，比如某个频段增益太低，那么即使能接收到该频段的信号，其强度也会很弱，在实践中的意义就大打折扣了。

2 天线增益c 增益在之前的文章中专题讲过，也是很重要的指标。

影响增益的因素很多，要提高天线的增益也涉及到方案、材料、工艺等各个方面。

增益指标要怎么提，是根据使用环境来的。

比如用在船上的定位天线，就要求低仰角增益尽量高一点，因为船在水上晃动厉害，天线在水平放置时定义的低仰角，在实际中可能变成了高仰角，若增益太低，就不能稳定捕获跟踪卫星了。

3 天线轴比d 卫星导航天线与普通通信天线的区别之一在于前者的极化方式大多是圆极化，而衡量极化特性优劣的指标就是轴比值。

至于什么是天线的极化方式，什么又是圆极化，有兴趣可以去查阅相关资料，在此就不展开了。

e 这里说几点关于天线极化需要注意的地方。

卫星通信基础知识五E I R G T值的意义集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]卫星通信基础知识（五）EIRP值，G/T值的意义在卫星通信中常常看到 EIRP、G/T 他们是什么意思呢EIRPEIRP(Effective Isotropic Radiated Power)有效全向辐射功率EIRP也称为等效全向辐射功率，它的定义是地球站或卫星的天线发送出的功率（P）和该天线增益（G）的乘积，即：EIRP=P*G如果用dB计算，则为EIRP(dBW) = P(dBW) + G(dBW)EIRP表示了发送功率和天线增益的联合效果。

EIRP是卫星通信和无线网络中的一种重要参数。

有效全向辐射功率EIRP为卫星转发器在指定方向上的辐射功率。

它为天线增益与功放输出功率之对数和，单位为dBW。

EIRP的计算公式为 EIRP = P – Loss + G式中的P为放大器的输出功率，Loss为功放输出端与天线馈源之间的馈线损耗，G 为卫星天线的发送增益。

通过对比同一颗通信卫星的C频段EIRP分布图和Ku频段EIRP分布图可知，C频段转发器的服务区大，通常覆盖几乎所有的可见陆地，适用于远距离的国际或洲际业务；Ku频段转发器的服务区小，通常只覆盖一个大国或数个小国，只适用于国内业务。

C频段转发器的EIRP通常为36到42dBW，G/T通常为-5到+1dB/k，地面天线的口径一般不小于1.8米；Ku频段转发器的EIRP通常为44到56dBW，G/T通常为-2到+8dB/k，地面天线口径有可能小于1米。

另一方面，C频段因为电波传播通常不受气候条件的影响，适用于可靠性较高的业务；Ku频段转发器则因电波传播可能遭受降雨衰耗的影响，只适用于建网条件较差、天线尺寸和成本受限的业务。

下表是亚洲卫星公司四颗卫星的最大EIRP、G/T值地面站性能指数G/T值是反映地面站接收系统的一项重要技术性能指标。