衛星通信系統中的地面通信設備，通稱衛星地球站，也叫地球站（earth station）。它由天線分系統、發射放大分系統、接收放大分系統、地面通信設備分系統、終端分系統和通信控制分系統以及電源分系統組成。可以套用於監測系統與跟蹤系統，對於國家安全、信息傳輸有重要的意義。
基本介紹
- 中文名：地球站
- 外文名：earth station/ground station
- 系統：高功率放大器
- 功率：10kw
- 主要電信設備：拋物面天線
定義,組成,天線系統,發射放大系統,接收放大系統,地面通信系統,電信連線埠,地球終端,衛星通信標準,分類,套用實例,監測系統,跟蹤系統,
定義
地面站，地球站或地球終端是設計用於利用太空飛行器（構成太空飛行器系統的地面部分的一部分）的電信或者接收來自天文無線電源的無線電波的地面無線電站。 地面站可能位於地球表面或其大氣中。地球站通過在超高頻或極高頻帶（例如微波）中發射和接收無線電波與太空飛行器通信。 當地面站成功地向空間飛行器發射無線電波（或反之亦然）時，它建立了電信鏈路。 地面站的主要電信設備是拋物面天線。
1號國際衛星地球站
1號國際衛星地球站組成
天線系統
由天線、饋電、驅動、跟蹤等設備組成，用於完成對衛星的高精度跟蹤及高效率地發射、低損耗地接收無線電信號。
發射放大系統
主要由高功率放大器提供大功率發射信號，可達10kW。
接收放大系統
主要是由低噪聲放大器對接收的微弱線號提供放大。它們也被稱做射頻單元。
地面通信系統
電信連線埠
地球終端
在聯邦標準1037C中，美國總務管理局將地面終端複合體定義為將地面終端（地面站）集成到電信網路中所必需的設備和設施的集合。
衛星通信標準
國際電聯無線電通信部門（ITU-R）是國際電信聯盟的一個部門，它編纂了通過多國話語商定的國際標準。從1927年到1932年，目前由ITU-R管理的標準和規章由國際無線電諮詢委員會管理。
除了ITU-R確定的標準體系之外，每個主要衛星運營商還提供地面站必須滿足的技術要求和標準，以便與運營商的衛星進行通信。例如，Intelsat出版了Intelsat地球站標準（IESS：Intelsat Earth Station Standards），其中除其他外，通過其拋物面天線的能力將地面站分類，並預先批准某些天線模型。 Eutelsat發布類似的標準和要求，如Eutelsat地球站標準（EESS：Eutelsat Earth Station Standards）。
分類
地球站可分為固定式地球站、可搬運地球站、攜帶型地球站、移動地球站以及手持式衛星移動終端。
地面站可以具有固定或巡航位置。 國際電聯《無線電規則》第三章第1條描述了各種類型的固定和移動地面站及其相互關係。專用衛星地球站用於與衛星通信 ，主要是通信衛星。 其他地面站與載人空間站或無人空間探測器進行通信。 要接收遙測數據或跟蹤不在對地靜止軌道中的衛星的地面站被稱為跟蹤站。
套用實例
監測系統
《衛星廣播電視地球站抗干擾監控系統與關鍵技術研究》
廣播電視的衛星傳輸系統採用開放的、無線遠程、點對面的傳輸模式,極易受到干擾。從衛星廣播電視系統的有效載荷入手,著重分析透明轉發器在干擾情況下的性能,並從衛星、地球站和地球站的監控系統三個方面總結了抗干擾的若干措施，分析下行信道參數的變化過程,並以此為依據提出了下行信道參數比對結合上行信道參數綜合判斷的抗干擾監控方案。該抗干擾監控系統成功運用到某衛星地球站後,極大提高了該地球站傳輸故障定位和干擾判斷的準確性和處理的及時性,並將干擾的處理時間縮短為秒級水平,真正實現了該地球站的全自動化運行管理。
跟蹤系統
《攜帶型衛星通信地球站衛星跟蹤技術的研究與實現》
在對星搜尋和畫框跟蹤兩個跟蹤過程提出改進，並在此過程使用步長可變，解決跟蹤精度與速度之間矛盾，並通過設定參考衛星等措施解決誤跟蹤問題。最後實現整個通信系統。對星搜尋過程主要實現尋求一個高於門限值的AGC電平值，然後進入畫框跟蹤進行粗跟蹤，最終通過十字跟蹤精確對準衛星AGC電平最高值。對星搜尋的主要改進是利用求偏導對尋星路徑改為梯度方向跟蹤，即最優路徑步進跟蹤，提高跟蹤速度。畫框跟蹤主要改進是將固定步長改為可變步長，通過步長可變改進跟蹤性能。可變步長步進跟蹤技術主要是畫框跟蹤過程中通過前後AGC變化的幅度來調整步長大小，當前後AGC變化幅度大時步長較大，反之步長較小。步長的變化既有利於在大步長排除干擾，提高速度，也有利於在小步長時提高精度。經過測試基於可變步長的步進跟蹤技術對天線的性能有很大提升。
