传输与接入考试地球站的分类与特点

1.地球站的分类与特点

地球站是卫星通信系统的重要组成部分，可以按不同分类方法进行分类。一般地讲，地球站的功率辐射能力越大，接收灵敏度（常用性能指数G/T表示）越岛，则承担业务的能力越强。根据G/r的大小，标准地球站可分为三类：

2.地球站的组成与功能

　　图13-16所示是典型的地球站组成方框图，大体上可分为：天线、馈线设备、发射设备、接收设备、信道终端设备、天线跟踪伺服设备、电源设备。

(1)天线、馈线设备

天线、馈线设备基本作用是将发射机送来的射频信号变成定向（对准卫星）辐射的电磁波；同时收集卫星发来的电磁波，送到接收设备。通常，地球站的天线是收、发共用的，因此要有收、发开关（或称双工器)。从双工器到收、发信机之间，有一定长度的馈线连接。

由于卫星通信大都工作于微波波段，所以地球站天线通常是面天线，目前主要用卡塞格伦天线。

一般来说，工作频段一定，当折算到地球站馈线输入端的总（外部和内部）等效噪声温度一定时，天线口径越大，地球站接收灵敏度就越高，通常用地球站品质因数G/r来描述。G/r值的分贝计算式为

[G/7,]=101gGR-101gr(13-T)

式中，Gr为接收天线增益；T为地球站馈线输入端处总的等效噪声温度。

当地球站天线向卫星辐射的功率一定时，若地球站天线增益越髙，则发射机需输出的功率越小。但是，天线口径越大，则地球站的机动性越差，在某些场合下是不希望的，这个矛盾要综合考虑解决。

(2)发射设备

发射设备主要任务是将已调制的中频（一般为70MHz)信号变换为射频信号，并将功率放大到一定的电平，经馈线送到天线向卫星发射。功率放大器可以是单载波工作，也可以是多载波工作。功率放大器的输出功率最髙可达数百至数千瓦。

(3)接收设备

接收设备的主要任务是把天线收集的来自卫星转发器的有用信号，经加工变换后，送给解调器。通常接收设备入口的信号电平极其微弱，为了减少接收机内部噪声的干扰影响，提高灵敏度，接收设备必须使用低噪声微波前置放大器。为减少馈线损耗的影响，该放大器一般安装在天线上。

由低噪声放大器输出的射频信号，要经过下变频器变为中频（一般为70MHz)信号，以便信道终端解调器进行解调。

(4)信道终端设备

信道终端设备在发射端信道终端的基本任务是，将用户送来的消息加以处理，变成适合所采用的卫星通信体制要求的信号形式；在收端则应进行与发端相反的处理，使收到的信号恢复为原来的消息。

　　(5)跟踪和伺服设备

由于种种原因，静止卫星并非绝对“静止”的。因此地球站的天线必须经常校正自己的方位和仰角，才能对准卫星。其方式有手动跟踪和自动跟踪两种，前者是相隔一定时间对天线进行人工定位：后者是利用一套电子、机电设备，使天线电轴对卫星进行自动跟踪。手动跟踪是各型地球站都具有的；自动跟踪则多用于大型地球站，以经常保持高的跟踪精度。

(6)电源设备现代卫星通信系统，一年中要求99.9%的时间不间断地、稳定可靠地工作。电源系统必须满足这一要求。特别是大型地球站，一般要有几种供电电源，即市电、柴油发电机和蓄电池。正常情况下是利用市电，一旦市电中断，即由应急发电机供电，在发电机开机到正常运行前，由蓄电池短期供电作为过渡。平时，蓄电池是由市电通过整流设备对其进行浮充，以备急用。为了保证高度可靠，发电机也应备份。

此外，还有整机的控制、监视设备等。

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