卫星通信：主动卫星和被动卫星

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引言

为了塑造当今的电信，卫星被认为是整个通信系统中至关重要的组成部分之一。人造卫星的存在有助于快速便捷地接收模拟和数字两种信号的传输。本教程将重点关注电信的这一特定参数，以简要的方式讨论卫星通信，并定义主动卫星和被动卫星。

什么是卫星通信？

图 1：卫星通信

卫星通信可以定义为利用地球表面上的不同站点和太空中的卫星建立的特定通信。整个通信基于电磁频谱（Yan 等人，2019）。简单来说，如果在两个或多个地面单元之间建立通信时使用人造卫星，则该通信将被视为卫星通信。

卫星通信的需求

传播地波：这种特定的无线电波传播方式允许将高达 30 MHz 频率的信号从一端传输到另一端。利用地球大气层中的对流层，太空中或地球轨道上的人造卫星有助于传播这种波的传输。

传播天波：这些特定的无线电波通常用于传输频率范围高达 40MHz 的特定信号。与地波相比，主要区别在于这些无线电波可以通过电离层发生折射来传播（An 等人，2018）。为了使这种传播稳定，地面和空间站之间需要保持 1500 公里的距离，否则无法成功激活卫星通信。

卫星通信的工作流程

图 2：卫星通信系统

为了以非常基本的方式理解，激活基于卫星的通信所采取的第一步是卫星接收来自地面站的信号。之后，人造卫星进行放大并进行必要的处理，以便将其重新传输到一个或多个地面站，这些地面站接收传入的信号（Lalbakhsh 等人，2020）。在此过程中，需要牢记的是，基于地球的两个站之间交换的信号既不是在位于地球轨道空间的人造卫星处传输也不是起源于该卫星。为了建立卫星通信，通信结构需要两个主要组件，即空间段和地球段。

被动卫星：解释

用于从一个地面站传输或传播到另一个地面站的卫星被称为正卫星（Khawaja 等人，2018）。简单地说，如果通过在其表面附着金属层将氢气球提升到大气层中，则这种气球将能够传输或反射微波信号，在技术上将被识别为被动卫星。

主动卫星：解释

与被动卫星不同，主动卫星在接收来自地面站的信号后会对其进行放大并将其重新传输到另一个地面站。在主动卫星的情况下，信号强度非常好。被动卫星被认为是建立卫星通信的最早媒介，而主动卫星则被认为是具有高信号强度的现代卫星通信媒介。

卫星通信的类别

卫星通信分为以下两个不同的类别

• 单向卫星通信：在这种通信中，通信通常是在使用地球轨道上的人造卫星的两个地球站之间建立的，其中传输的信号是单向的。

• 双向卫星通信：这种通信是基于点对点连接建立的，在两个特定的地球站之间，这两个地球站之间发生两个上行链路和下行链路。

卫星通信框图

图 3：卫星通信框图

卫星通信的优缺点

• 优点：电路的安装非常容易，并且具有出色的弹性，有助于覆盖地球的每个角落以构建用户可控的网络。

• 缺点：初始阶段的支出非常大。此外，频率出现阻塞的可能性相当高。此外，干扰和传播较高，难以轻松管理。

结论

本教程解释了卫星通信的概念，并解释了整个卫星通信过程。除了表示这种通信的图表外，本教程还包括卫星通信的优缺点。可以看出，建立这种通信的初始支出是昂贵的，但它为用户提供了完全的控制权。此外，卫星通信分为两个不同的类别，即单向通信和双向通信，它们通过三个阶段进行定向，即上行链路、转发器和下行链路。

常见问题

Q1. 卫星通信的两个关键组成部分是什么？

A1. 卫星通信的两个主要组成部分是空间段和地面段，以及空间段。地面段包括辅助设备以及移动或固定的发射和接收，而卫星本身被认为是空间段。

Q2. 卫星通信的应用有哪些？

A2. 为了建立长途电话相关的应用，采用了卫星通信。卫星通信的其他应用包括遥感、气象调查等等。

Q3. 世界上第一颗人造卫星的名字是什么？

A3. 根据资料，世界上第一颗人造卫星的名字是斯普特尼克 1 号。苏联于 1957 年 10 月 4 日发射了它。

Q4. 什么是无线电传播？

A4. 无线电波从一个地方传播到另一个地方通过大气层各个部分的特定行为被称为无线电传播。