7、卫星通信地球段与模拟信号解析

卫星通信地球段与模拟信号解析

1. 卫星通信地球段概述

卫星通信系统的地球段由发射和接收地球站组成。其中，最简单的是家庭电视接收系统，最复杂的是用于国际通信网络的终端站。此外，地球段还包括海上船舶上的站，以及商业和军事陆地与航空移动站。

1.1 家庭电视接收系统

计划直接向家庭电视接收器广播的信号在 Ku（12 - GHz）频段进行，这种服务被称为直接广播卫星（DBS）服务。不同地理区域分配的频段有所不同，例如在美洲，下行频段为 12.2 至 12.7 GHz。

而常见的约 3 米直径的卫星接收天线，用于接收 C 波段（4 GHz）的下行电视信号。不过，这些下行信号原本并非用于家庭接收，而是用于网络中继到商业电视播出点。目前，尽管截取这些信号的做法较为普遍，但各种技术、商业和法律因素正阻碍其直接接收。

Ku 波段和 C 波段接收系统的主要区别在于室外单元的工作频率，以及用于 DBS 的卫星具有更高的等效全向辐射功率（EIRP）。以下为你详细介绍 Ku 波段系统。

1.1.1 室外单元

室外单元由接收天线直接连接到低噪声放大器/转换器组合构成。通常使用抛物面反射器，接收喇叭安装在焦点处。为了更好地抑制干扰，也可采用偏馈设计。

研究表明，反射器直径在 0.6 至 1.6 米范围内可实现满意的接收效果，常见的标称尺寸为 0.9 米和 1.2 米。相比之下，4 - GHz 接收的反射器直径通常约为 3 米。尽管 12 GHz 的自由空间损耗比 4 GHz 高得多，但由于直接广播卫星的 EIRP 更高，因此不需要更高增益的接收天线。

12.2 至 12.7 GHz