衛星通信地球站性能：通信衛星位於地球赤道上空3萬6千公里處，距衛星通信地球站一般約4萬公里，為實現衛星通信，必須對地球站性能作嚴格規定。
基本介紹
- 中文名：衛星通信地球站性能
- 外文名：feature of satellite commu-nication earth station
- 套用學科：衛星通信
衛星通信地球站簡介,地球站接收性能指數G/T,地球站天線發射性能,有效全面輻射功率,
衛星通信地球站簡介
衛星通信地球站是在地球的陸上、水上、空中設定的能通過通信衛星傳輸信息的微波站，簡稱地球站。用戶通過衛星通信地球站接入衛星通信線，進行相互間的通信。主要業務為電話、電報、傳真、電傳、電視和數據傳輸。20世紀60年代中期，為使衛星通信進入實用階段，主要使用地球同步軌道通信衛星。衛星通信使用微波頻段。由於衛星距地球3萬多千米 ，電波路徑損失很大，地球站需要採用大口徑天線、大功率發射機和高靈敏度低噪聲的接收系統。
地球站接收性能指數G/T
地球站接收性能指數G/T是衡量地球站接收系統性能指標。G/T值的公式如下。
G/T=G-10lgTe dB/K
式中，G為天線的接收增益，dB；Te為地球站接收系統的等效噪聲，K。
由上式可看出G/T值越大，地球站性能就越好，所以各衛星通信系統均以G/T值的大小來劃分地球站的類型。
中國對各類通信衛星地球站規定了不同的G/T值。
一類站中央站：G/T≥33+20lgf/4 dB/K
其它站：G/T≥31.7+20lgf/4 dB/K
二類站：G/T≥29.0+20lgf/4 dB/K
三類站：G/T≥23+20lgf/4 dB/K
四類站：G/T≥18.5+20lgf/4 dB/K
其中，f為工作頻率，以GHz計，G/T值均按仰角10°晴天，微風時計算。
在選擇站型時，應按地球站的通信能力及其在全網的地位來考慮。
地球站的G/T值是一項強制性的性能特性。在同一衛星通信系統中，為了使G/T值較低的站收到合格的信號，必須增大衛星的下行功率，從而加大衛星資源的耗費。因此，同一衛星通信系統中各地球站的G/T值不能差異過大。各衛星通信系統均以G/T值的大小來劃分站型。不同類型的站用於不同的業務，並且執行不同的資費標準。
表1 國際通信衛星組織標準地球站主要特性
RHC：右旋圓極化；LHC：左旋圓極化。
*參數由使用者確定，報國際通信衛星組織批准後方能使用國際通信衛星。
以國際通信衛星組織（INTELSAT）為例，其A、B、C三種站型可以適應各類業務。D、E、F、G這四種站型基本上用於稀路由公用網或在單一業務時使用。Z型站用於租用國際衛星轉發器組建國區域網路時的站型。這類站可以根據使用者的需要選用天線直徑和GIT值。中國的中央站及省中心站是在中國規定的一、二類站型中選擇。
地球站天線發射性能
地球站天線發射性能也是強制性性能指標。國際通信衛星組織對地球站天線發射的方向性圖規定為：在偏離主瓣的偏角大於1°的輻射旁瓣中，旁辯峰值超過包絡限制的，不能多於總旁瓣數的10%（見衛星通信系統的入網驗證測試）。
地球站接收方向性圖：這方面的要求是非強制性的，但建議也使用與發射相同的旁瓣包絡要求，以使地球站具有優良的接收性能。
地球站天線為收發共享，因此收發採用不同的極化方式加以隔離。為了開拓衛星上的頻率資源，多採用極化復用方式作為對地球站的強制性要求。例如中國衛星通信體制規定：正極化的地球站發往衛星的波束採用垂直極化，接收採用水平極化；國際衛星組織規定在C頻段的地球站正極化的發射波束採用左旋圓極化，接收為右旋圓極化（反極化則反之）。對此，各衛星通信系統都有嚴格的技術要求。對圓極化方式，規定發射方向的電壓軸比優於1.09，並建議進一步提高到1.06。對於線極化規定在發射方向上的極化隔離大於31.6dB。
為了使地球站很好地跟蹤衛星，要求地球站有良好的跟蹤系統，並具備手動和自動的跟蹤功能。
有效全面輻射功率
有效全面輻射功率：地球站應具有一定功率等級的發射波束的功率大小以有效全向輻射功率（EIRP）來衡量，即
EIPR=Ph—L+GT，dB
式中，PH為發射機的輸出功率，dBW，L為從發射機到天線饋源口之間的損耗，dB；GT為地球站天線的發射增益，dB。
對地球站發射波束的功率穩定度及頻率準確度也有嚴格的要求，以保證衛星通信系統的正常運行。
為確保發射的波束不干擾其它載頻，在地球站的載波上應具有能量擴散措施。
由於衛星與地球站之間的空間距離很大，造成從地球站發射到接收到另一地球站返回的聲音這一過程中約有0.54秒的傳輸延時，為避免回聲所造成的干擾，衛星通信的話音終端上必須裝置回音消除器。
