第七章 微波通信和衛(wèi)星通信

第七章微波通信和衛(wèi)星通信第1頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三1．微波通信頻段劃分微波通信是把微波信號作為載波信號，用被傳輸?shù)哪M信號或數(shù)字信號來調(diào)制它，故微波通信是模擬傳輸。微波波段300MHz~300GHz第2頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三第3頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三第4頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三微波波長：

1mm—1m

頻率范圍：

300MHZ—300GHZ

微波通信的工作頻段

1.7G—12GHZ第5頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三比較移動通信(米波)GSM900、1800MHZCDMA800MHZ

光纖通信10^14HZ(微米波)

微波通信10^11HZ(厘米波)

第6頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三微波傳輸?shù)奶攸c1、頻帶寬，傳輸容量大2、通信穩(wěn)定3、接力傳輸，靈活性大4、投資少，建設(shè)快第7頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三2．微波通信系統(tǒng)沿地球表面直線傳播，一般只有50km左右。但若采用100m高的天線塔，則距離可增大到l00km。第8頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三數(shù)字微波通信系統(tǒng)的組成終端站、分路站、樞紐站和中繼站第9頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三微波站設(shè)備微波收、發(fā)信設(shè)備工作頻段：1.7GHz~12GHz發(fā)信：輸出功率(1瓦左右)、頻率穩(wěn)定度(10-5)微波天線設(shè)備中繼設(shè)備電源設(shè)備監(jiān)測設(shè)備第10頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三微波射頻中繼第11頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三微波天線第12頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三微波傳播特性1、自由空間傳播2、對流層反射波3、電離層波4、地波第13頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三短波電離層反射離地面60~600km的大氣層為電離層。當頻率范圍為3~30MHz

的短波射入電離層時，由于折射現(xiàn)象會使電波發(fā)生反射，返回地面。第14頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三微波傳輸損耗衰減衰落補償技術(shù)均衡分集接收第15頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三衛(wèi)星衛(wèi)星是指在圍繞一顆行星軌道并按閉合軌道做周期性運行的天然天體或人造天體。天然衛(wèi)星是指環(huán)繞行星運轉(zhuǎn)的星球，而行星又環(huán)繞著恒星運轉(zhuǎn)。第16頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三1957年10月4日蘇聯(lián)發(fā)射了世界上第一顆人造衛(wèi)星。之后，美國、法國、日本也相繼發(fā)射了人造衛(wèi)星。中國于1970年4月24日發(fā)射了東方紅1號人造衛(wèi)星。第17頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三按照用途分：科學衛(wèi)星是用于科學探測和研究的衛(wèi)星，主要包括空間物理探測衛(wèi)星和天文衛(wèi)星，用來研究高層大氣，地球輻射帶，地球磁層，宇宙線，太陽輻射等，并可以觀測其他星體。第18頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三技術(shù)試驗衛(wèi)星是進行新技術(shù)試驗或為應(yīng)用衛(wèi)星進行試驗的衛(wèi)星。航天技術(shù)中有很多新原理，新材料，新儀器，其能否使用，必須在天上進行試驗；一種新衛(wèi)星的性能如何，也只有把它發(fā)射到天上去實際“鍛煉”，試驗成功后才能應(yīng)用；人上天之前必須先進行動物試驗……這些都是技術(shù)試驗衛(wèi)星的使命。第19頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三應(yīng)用衛(wèi)星是直接為人類服務(wù)的衛(wèi)星，它的種類最多，數(shù)量最大，其中包括：通信衛(wèi)星，氣象衛(wèi)星，偵察衛(wèi)星，導(dǎo)航衛(wèi)星，測地衛(wèi)星，地球資源衛(wèi)星，截擊衛(wèi)星等等。第20頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全世界將有四大全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)美國GPS俄羅斯GLONASS(格洛納斯)歐盟計劃在2013年建成的GALILEO（伽利略）系統(tǒng)我國正在建設(shè)的第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

（COMPASS）。第21頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三衛(wèi)星通信系統(tǒng)的分類同步衛(wèi)星通信系統(tǒng)(GEO)非同步衛(wèi)星通信系統(tǒng)中軌道衛(wèi)星系統(tǒng)(ICO或MEO)橢圓軌道衛(wèi)星系統(tǒng)(HEO)低軌道衛(wèi)星系統(tǒng)(LEO)第22頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三7.2.1衛(wèi)星通信的特點通信覆蓋面積大1顆衛(wèi)星覆蓋地球表面42%通信距離遠衛(wèi)星單跳最大通信距離達1800km傳輸容量大線路穩(wěn)定可靠，質(zhì)量高暢通率在99.8%以上通信靈活傳輸延遲大往返傳播延遲約為0.54s第23頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三7.2衛(wèi)星通信將微波中繼站放在人造衛(wèi)星上時，便形成了衛(wèi)星通信系統(tǒng)。利用35786.6km高的人造同步地球衛(wèi)星第24頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三1．同步衛(wèi)星第25頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三2．銥星系統(tǒng)銥元素：銀白色金屬，原子序數(shù)77。摩托羅拉“銥星”電話系統(tǒng)于1999年11月正式投入運營的時候，被譽為科技的創(chuàng)舉、通信的先鋒。歷經(jīng)11年、耗資57億美元，由66顆衛(wèi)星組成。第26頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三銥星系統(tǒng)我國銥星手機售價大約在36000元人民幣左右，入網(wǎng)費約2500元。國內(nèi)通話費約為12．5元／分鐘，國際通話費約為平均每分鐘5美元。銥星系統(tǒng)手機可以與各種蜂窩制式系統(tǒng)兼容。第27頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三第28頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三全球星系統(tǒng)GLOBALSTAR系統(tǒng)美國勞拉公司、高通公司48顆繞地球運行的低軌道衛(wèi)星多址方式：碼分多址CDMA軌道周期：