地球段子系统

卫星通信系统中的地球段主要由两个地球站组成。分别是发射地球站和接收地球站。

发射地球站将信息信号传输到卫星。而接收地球站则从卫星接收信息信号。有时，同一个地球站可以同时用于发射和接收。

通常，地球站以以下其中一种形式接收基带信号。语音信号和视频信号，无论是模拟形式还是数字形式。

最初，名为FM 调制的模拟调制技术用于传输模拟形式的语音和视频信号。后来，数字调制技术，即频移键控(FSK)和相移键控(PSK)用于传输这些信号。因为，语音和视频信号都通过从模拟转换到数字来表示。

地球站框图

地球站的设计不仅取决于地球站的位置，还取决于其他一些因素。地球站的位置可以位于陆地、海上船舶和飞机上。相关因素包括服务类型、频段利用、发射机、接收机和天线特性。

数字地球站的框图如下图所示。

我们可以从上图很容易地理解地球站的工作原理。任何地球站中都存在四个主要的子系统。分别是发射机、接收机、天线和跟踪子系统。

发射机

二进制（数字）信息从地面网络进入地球站的基带设备。编码器包含纠错位，以最大限度地减少误码率。

在卫星通信中，可以使用带宽为 36 MHz 的转发器将中频(IF)选择为 70 MHz。同样，也可以使用带宽为 54 MHz 或 72 MHz 的转发器将 IF 选择为 140 MHz。

上变频器执行调制信号到更高频率的频率转换。该信号将使用高功率放大器进行放大。地球站天线发射此信号。

接收机

在接收期间，地球站天线接收下行链路信号。这是一个低电平调制射频信号。通常，接收到的信号信号强度较低。因此，为了放大此信号，使用低噪声放大器(LNA)。因此，信噪比 (SNR) 值得到了改善。

射频信号可以下变频到中频 (IF) 值，即 70 或 140 MHz。因为，在这些中频下解调更容易。

解码器的功能与编码器正好相反。因此，解码器通过去除纠错位并在必要时更正比特位置来生成无错误的二进制信息。

此二进制信息提供给基带设备进行进一步处理，然后传递到地面网络。

地球站天线

地球站天线的主要部分是馈电系统和天线反射器。这两部分结合在一起辐射或接收电磁波。由于馈电系统服从互易定理，因此地球站天线适用于发射和接收电磁波。

抛物面反射器用作地球站的主要天线。这些反射器的增益很高。它们能够将平行光束聚焦到焦点处的一点，馈电系统位于该点。

跟踪子系统

跟踪子系统跟踪卫星并确保光束朝向它以建立通信。地球站中存在的跟踪系统主要执行两个功能。分别是卫星捕获和卫星跟踪。此跟踪可以通过以下几种方式之一进行。分别是自动跟踪、手动跟踪和程序跟踪。