地球段子系統



衛星通訊系統中的地球段主要由兩個地球站組成。分別是發射地球站和接收地球站。

發射地球站將資訊訊號傳輸到衛星。而接收地球站則從衛星接收資訊訊號。有時,同一個地球站可以同時用於發射和接收。

通常,地球站以以下其中一種形式接收基帶訊號。語音訊號和影片訊號,無論是模擬形式還是數字形式。

最初,名為FM 調製的模擬調製技術用於傳輸模擬形式的語音和影片訊號。後來,數字調製技術,即頻移鍵控(FSK)和相移鍵控(PSK)用於傳輸這些訊號。因為,語音和影片訊號都透過從模擬轉換到數字來表示。

地球站框圖

地球站的設計不僅取決於地球站的位置,還取決於其他一些因素。地球站的位置可以位於陸地、海上船舶和飛機上。相關因素包括服務型別、頻段利用、發射機、接收機和天線特性。

數字地球站的框圖如下圖所示。

Digital Earth Station

我們可以從上圖很容易地理解地球站的工作原理。任何地球站中都存在四個主要的子系統。分別是發射機、接收機、天線和跟蹤子系統。

發射機

二進位制(數字)資訊從地面網路進入地球站的基帶裝置。編碼器包含糾錯位,以最大限度地減少誤位元速率。

在衛星通訊中,可以使用頻寬為 36 MHz 的轉發器將中頻(IF)選擇為 70 MHz。同樣,也可以使用頻寬為 54 MHz 或 72 MHz 的轉發器將 IF 選擇為 140 MHz。

上變頻器執行調製訊號到更高頻率的頻率轉換。該訊號將使用高功率放大器進行放大。地球站天線發射此訊號。

接收機

接收期間,地球站天線接收下行鏈路訊號。這是一個低電平調製射頻訊號。通常,接收到的訊號訊號強度較低。因此,為了放大此訊號,使用低噪聲放大器(LNA)。因此,信噪比 (SNR) 值得到了改善。

射頻訊號可以下變頻到中頻 (IF) 值,即 70 或 140 MHz。因為,在這些中頻下解調更容易。

解碼器的功能與編碼器正好相反。因此,解碼器透過去除糾錯位並在必要時更正位元位置來生成無錯誤的二進位制資訊。

此二進位制資訊提供給基帶裝置進行進一步處理,然後傳遞到地面網路。

地球站天線

地球站天線的主要部分是饋電系統和天線反射器。這兩部分結合在一起輻射或接收電磁波。由於饋電系統服從互易定理,因此地球站天線適用於發射和接收電磁波。

拋物面反射器用作地球站的主要天線。這些反射器的增益很高。它們能夠將平行光束聚焦到焦點處的一點,饋電系統位於該點。

跟蹤子系統

跟蹤子系統跟蹤衛星並確保光束朝向它以建立通訊。地球站中存在的跟蹤系統主要執行兩個功能。分別是衛星捕獲和衛星跟蹤。此跟蹤可以透過以下幾種方式之一進行。分別是自動跟蹤、手動跟蹤和程式跟蹤。

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