通信综合能力考试通信卫星的组成

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4.3.2 通信卫星的组成

卫星通信实质是微波中继技术和空间技术的结合。一个卫星通信星上系统是由控制分系统、通信分系统、遥测指令分系统、电源分系统、温控分系统等组成。

1.控制分系统

控制分系统主要由各种可控的调整装置、驱动装置（喷气推进器）及各种转换开关等组成。它在地面遥控指令控制下，主要完成对卫星姿态、位置、工作状态、主/备用设备切换等控制功能。

2.通信分系统

通信分系统是通信卫星的关键，通信转发任务全落在它身上，因此责任重大。它主要由天线和转发器两大部分组成。

（1）天线

对卫星上天线要求严格：要体积小，重量轻，馈电方便，易折叠，易展开；电器特性好，增益高，效率高，宽频带等。

其有下列种类

①全方向性天线。此天线是完成遥测和指令信号的发送、接收功能的。

②通信天线。卫星上的通信天线，主要是接收、转发地面站的通信信号。通信天线要对准所覆盖的区域，按其覆盖面大小可分为以下4类。

球波束天线：覆盖地球表面面积最大，一般可达地球表面的1/3。

覆形波束天线（区域波束天线）：覆盖的地球通信区域为一特定的区域，如为一个国土等。

半球波束天线：是球波束天线覆盖的1/2。

点波束天线：此波束很窄，覆盖地面某一限定的小区。

（2）转发器

卫星通信转发器有3种，即单变频转发器、双变频转发器和处理转发器。

①单变频转发器。

此转发器是目前用得较多的转发器。这种转发器较简单，实现容易。此转发器一直在微波段工作，它把接收到的上行信号，经过放大，直接变频为下行频率，再经功率放大后，通过天线发回地面。

②双变频转发器。

双变频转发器先把接收到的上行信号经下变频为中频，经放大、限幅以后再上变频为下行信号，再进行功放和发射。这种转发器经过两次变频，所以称为双变频转发器。此种转发器用得较少，在早期的业务量小的卫星通信系统中釆用过。

③处理转发器。

处理转发器，主要具有处理信号的功能。在卫星上的信号处理主要指经下变频后，对信号进行解调后的处理，然后重新调制、上变频、功放后发向地面站。

卫星上的信号处理一般分3种情况：

对数字信号进行判决、再生，使噪声不积累；

多个卫星天线之间的信号交换处理；

为更复杂的星上处理系统，包括了信号的变换、交换和处理等。

　　3.遥测指令分系统

遥测指令分系统分两部分：遥测部分和遥控指令部分。

（1）遥测部分

此部分主要收集卫星上设备工作的数据，如电流、电压、温度、传感器信息、气体压力指令证实等信号。这些数据经处理后送往地面监测中心站。

　　（2）遥控指令部分

地球上收到卫星遥测的有关数据时，要对卫星的位置、姿态进行控制。设备中的部件转换，大功率电源开关等，都要由遥控指令来进行。地面控制中心把指令发向卫星，在卫星上经处理后送往控制设备，控制设备根据指令的准备、指令、执行几个阶段来完成对卫星上各部分设备的控制和备甩部件的倒换等。

4.电源分系统

卫星上设备工作的能源，主要由太阳能电池提供，辅助以原子能电池和化学电池。卫星对电池的要求高，除要求体积小、重量轻、高效率、高可靠性外，还要求提供电能的时间长而稳定。为保证卫星上的设备供电，在卫星上特别设置了电源控制电路，在特定情况下进行电源的控制。

5.温控分系统

通信卫星里的设备都是在密闭环境下工作的。电器设备工作，特别是行波管功率放大器产生的热量及卫星受太阳照射等使温度会发生变化，而工作要求，特别是本振设备，要求温度恒定，因此就必须对星上温度进行控制。

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