① 卫星通信的基本要素

一、卫星通信系统的组成要素

一个完善的卫星通信系统应该由空间正常运行的通信卫星、地面上相互通信的地面站以及需完成通信传输的业务应用系统这几部分组成。

二、卫星通信系统的分类

卫星通信系统可以按其三个组成要素的任一个进行分类。从空间卫星的角度看可以分为静止卫星（同步轨道卫星）通信和移动卫星（中低轨道卫星）通信。其中静止卫星通信适合大容量业务通信（如网际交互、视频传输、广播业务等），移动卫星通信适合稀路由低带宽业务（如电话、导航等）。

从地面站的角度看，卫星通信也可分为固定业务通信、移动业务通信和广播业务通信。另外从业务应用分类的话就更多了，可做数据采集交互、军用通信、应急通信、IP网络通信，等等。

根据卫星通信的技术特点可以按多址方式分为频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）系统。

三、地球站分类、设备组成及应用介绍

地球站作为卫星通信系统中一个重要的环节，可以按功能或配置进行分类。

根据不同的功能作用，地球站可以采用不同的安装方式及使用方式，分为固定站、移动站和便携站。固定站是指将天线固定安装在某一地点使用；移动站是将天线安装在可移动的交通工具上使用的站，包括车载站、船载站和机载站；便携站也叫可搬移站，指天线可快速方便安装（展开）及拆卸（回收）使用的卫星站。

根据配置情况，地球站一般是按天线口径大小来区分，有大型站（一般天线口径在20m以上）和小型站以及甚小口径站（一般天线口径在10m 以下）之分，其中甚小口径站就是目前大量使用且大家习惯看到的VSAT（Very Small Aperture Terminal）卫星站。VSAT站不仅具备卫星通信的固有特点，还有很多特别的优点：

1）VSAT站设备简单、体积小、重量轻、造价低，适用面广，可应用于各种环境下，尤其是适合建设各种移动站和便携站：

2）VSAT站组网灵活，可组建星型网或网状网，也可组建星网混合结构网；

3）可根据不同应用规划及使用不同类型的站，如单收、双向、移动站的静中通或动中通等；

4）可按需匹配不同的多址方式或调制方式以及射频单元来充分保障通信质量。

一个VSAT地面站的主要设备包括：天线（反射面世和馈源）、高频头（LNB/接收机）、功放（ODU/发射机）、室内单元（也叫基带单元IDU/Modem）、外围设备（电源、交换机、天线跟踪器等）。

天馈设备的作用是将发射机送来的射频信号经天线向卫星方向辐射出去，同时也在接收卫星转发的信号到接收机。

发射机由上变频器和功率放大器组成，其主要作用是将基带单元调制出的中频信号（一般频率为70～140MHz或950～1450MHz），经上变频器转换为射频（一般频率为4～6GHz或12～14GHz）信号，再放大到一定的电平送往天馈系统发射。

接收机和发射机相反，由下变频器和低噪声放大器组成，其作用是将接收到的卫星转发下来的信号转化为中频信号送至解调器。

调制解调器（也称基带单元）主要是处理同应用设备往来的信息，转化为基带信号再做中频滤波及调制或解调。

② 卫星是怎么通信的

卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波的通信。利用同步卫星的通信已成为主要的卫星通信方式。不在地球同步轨道上运行的低轨卫星多在卫星移动通信中应用。同步卫星是在地球赤道上空约36000千米的太空中围绕地球的圆形轨道上运行，与地球自转同步，因而与地球之间处于相对静止状态，故又称为静止卫星或固定卫星。

利用通信卫星进行中继，地面距离长达1万多千米的通信，1跳即可连通（由地至星，再由星至地为1跳），电波传输的中继距离约为4万千米。同步卫星通信的优点是通信距离远，不受通信网点间任何复杂地理条件、自然灾害和人为事件的影响，可在大面积范围内实现电视节目、广播节目和新闻的传输，以及直达用户办公楼的交互数据传输甚至话音传输，可在两点间提供几百、几千甚至上万条活路。

③ 人们是怎样在地面上实现跟卫星相互通讯的

卫星数据传输的方式可分 4类：①利用通信卫星作为中继站实现地球上点与点之间的数据传输，称为卫星通信。这是用得最多的卫星数据传输方式。处于同步轨道上的通信卫星大约能覆盖地球表面的40%，使覆盖区内的任何地面、海上、空中的通信站都能同时相互通信。在赤道上空的同步轨道上等间隔地分布 3颗静止卫星可实现除两极部分地区外的全球通信

气象卫星用遥感器探测地球大气的气象要素和天气数据；天文卫星用科学仪器观测宇宙天体和其他空间物体；资源卫星用遥感器获得地球资源的图像信息；侦察卫星利用光电遥感器或无线电接收机搜集地面、海洋或空中目标的情报。③地面测控站向卫星发送指令信息的数据传输，又称卫星遥控。一般卫星都需通过无线电多路信道向其传输控制信息，用以控制卫星的工作状态和参数变化，保证卫星按地面要求工作。④各类航天器经过数据中继卫星与地面之间的数据传输。处于地球静止轨道上的跟踪和数据中继卫星转发地球站对中、低轨道航天器的跟踪、遥控信息，同时又实时转发人造卫星、航天飞机、载人飞船和空间站等各类航天器发回地面的遥测、遥感和通信的数据。