航天公开课卫星通信工作思维导图

卫星通信中工作频段的选择是一个十分重要的问题

它将影响系统的传输容量、地球站及卫星转发器的发射功率、天线尺寸和设备的复杂程度

影响无线电波传输的自然因素很多，例如地球表面的特性

大气层内对流层电学特性的不均匀性，大气中的雾、云、雨、雪等

目前，考虑到各种传输因素的影响以及业内有关规范

UHF频段，400/200MHz；L频段，1.6/1.5GHz；

C频段，6.0/4.0GHz； X频段，8.0/7.0GHz；

Ku频段，14.0/12.0GHz（或14.0/11.0GHz）；

Ka频段，30.0/20.0GHz

C频段常用的500MHz带宽

又可以被分成很多个卫星转发器带宽，可将C频段的500MHz带宽划分成12个转发器带宽

每个转发器的额定带宽为36MHz，中心频率的间隔为40MHz

另外，也有转发器带宽为54MHz或72MHz的

现代卫星通信采用频率复用技术，以增加500MHz带宽内的转发器数目

频率复用可以通过正交极化的方式来实现

通过正交极化来实现频率复用时，转发器工作在不同的极化状态

如相邻频率一个工作在水平极化，一个工作在垂直极化状态

由于将正交极化转发器的中心频率交错排列，射频载波只有一个边带能量重叠

采用正交极化技术，卫星在有效的500MHz带宽内转发器数目可扩大一倍

我国东方红三号卫星有24个转发器，应用正交极化技术

正交极化的另一种形式是左旋圆极化与右旋圆极化，同样能起到频率复用的作用

C频段卫星通信频带带宽由500MHz扩展到575MHz，所以相应的卫星通信上行频率为5850～6425MHz

下行频率为3625～4200MHz。14.0/12.0GHz的Ku频段上行频率为12.75～14.8GHz

下行频率为10.7～12.3GHz和12.5～12.7GHz

虽然降雨等对Ku频段信号的传输影响比C频段大得多，但其相同尺寸天线的增益也大

30/20GHz的Ka频段也已经开始使用，上行频率为27.5～31GHz，下行频率为17.7～21.2GHz

该频段可用带宽为3.5GHz，是C频段时500MHz带宽的7倍，因此有很大吸引力

但该频段受云、雨、雪等天气因素的影响相当严重