衛星通訊：主動衛星和被動衛星

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引言

為了塑造當今的電信，衛星被認為是整個通訊系統中至關重要的組成部分之一。人造衛星的存在有助於快速便捷地接收模擬和數字兩種訊號的傳輸。本教程將重點關注電信的這一特定引數，以簡要的方式討論衛星通訊，並定義主動衛星和被動衛星。

什麼是衛星通訊？

圖 1：衛星通訊

衛星通訊可以定義為利用地球表面上的不同站點和太空中的衛星建立的特定通訊。整個通訊基於電磁頻譜（Yan 等人，2019）。簡單來說，如果在兩個或多個地面單元之間建立通訊時使用人造衛星，則該通訊將被視為衛星通訊。

衛星通訊的需求

傳播地波：這種特定的無線電波傳播方式允許將高達 30 MHz 頻率的訊號從一端傳輸到另一端。利用地球大氣層中的對流層，太空中或地球軌道上的人造衛星有助於傳播這種波的傳輸。

傳播天波：這些特定的無線電波通常用於傳輸頻率範圍高達 40MHz 的特定訊號。與地波相比，主要區別在於這些無線電波可以透過電離層發生折射來傳播（An 等人，2018）。為了使這種傳播穩定，地面和空間站之間需要保持 1500 公里的距離，否則無法成功啟用衛星通訊。

衛星通訊的工作流程

圖 2：衛星通訊系統

為了以非常基本的方式理解，啟用基於衛星的通訊所採取的第一步是衛星接收來自地面站的訊號。之後，人造衛星進行放大並進行必要的處理，以便將其重新傳輸到一個或多個地面站，這些地面站接收傳入的訊號（Lalbakhsh 等人，2020）。在此過程中，需要牢記的是，基於地球的兩個站之間交換的訊號既不是在位於地球軌道空間的人造衛星處傳輸也不是起源於該衛星。為了建立衛星通訊，通訊結構需要兩個主要元件，即空間段和地球段。

被動衛星：解釋

用於從一個地面站傳輸或傳播到另一個地面站的衛星被稱為正衛星（Khawaja 等人，2018）。簡單地說，如果透過在其表面附著金屬層將氫氣球提升到大氣層中，則這種氣球將能夠傳輸或反射微波訊號，在技術上將被識別為被動衛星。

主動衛星：解釋

與被動衛星不同，主動衛星在接收來自地面站的訊號後會對其進行放大並將其重新傳輸到另一個地面站。在主動衛星的情況下，訊號強度非常好。被動衛星被認為是建立衛星通訊的最早媒介，而主動衛星則被認為是具有高訊號強度的現代衛星通訊媒介。

衛星通訊的類別

衛星通訊分為以下兩個不同的類別

• 單向衛星通訊：在這種通訊中，通訊通常是在使用地球軌道上的人造衛星的兩個地球站之間建立的，其中傳輸的訊號是單向的。

• 雙向衛星通訊：這種通訊是基於點對點連線建立的，在兩個特定的地球站之間，這兩個地球站之間發生兩個上行鏈路和下行鏈路。

衛星通訊框圖

圖 3：衛星通訊框圖

衛星通訊的優缺點

• 優點：電路的安裝非常容易，並且具有出色的彈性，有助於覆蓋地球的每個角落以構建使用者可控的網路。

• 缺點：初始階段的支出非常大。此外，頻率出現阻塞的可能性相當高。此外，干擾和傳播較高，難以輕鬆管理。

結論

本教程解釋了衛星通訊的概念，並解釋了整個衛星通訊過程。除了表示這種通訊的圖表外，本教程還包括衛星通訊的優缺點。可以看出，建立這種通訊的初始支出是昂貴的，但它為使用者提供了完全的控制權。此外，衛星通訊分為兩個不同的類別，即單向通訊和雙向通訊，它們透過三個階段進行定向，即上行鏈路、轉發器和下行鏈路。

常見問題

Q1. 衛星通訊的兩個關鍵組成部分是什麼？

A1. 衛星通訊的兩個主要組成部分是空間段和地面段，以及空間段。地面段包括輔助裝置以及移動或固定的發射和接收，而衛星本身被認為是空間段。

Q2. 衛星通訊的應用有哪些？

A2. 為了建立長途電話相關的應用，採用了衛星通訊。衛星通訊的其他應用包括遙感、氣象調查等等。

Q3. 世界上第一顆人造衛星的名字是什麼？

A3. 根據資料，世界上第一顆人造衛星的名字是斯普特尼克 1 號。蘇聯於 1957 年 10 月 4 日發射了它。

Q4. 什麼是無線電傳播？

A4. 無線電波從一個地方傳播到另一個地方透過大氣層各個部分的特定行為被稱為無線電傳播。