對一些體育迷來說,能夠在現場觀看世界杯足球賽或奧運會,真是一件非常向往的事情,但由於地理、經濟等方麵的原因,絕大多數人都無緣有這個機會。自從有了通信衛星,人們就可以坐在家中,從電視上觀看比賽現場直播,這樣使人們多少也能感受到一些賽場氣氛。
通信衛星不僅能傳輸電視節目,還能傳輸電話、數據和資料等,給人們的生活、學習、工作都帶來極大的方便和歡樂。今天,如果沒有通信衛星,我們無法想象人生的生活會是什麼樣子。
通信衛星相當於太空中的微波中繼站,通過反射和轉發無線電信號,實現衛星通信。衛星通信的工作原理,是用戶首先與衛星通信地球站的通信網連接,然後把圖像、數據、電話等信息,用無線電信號通過地球站發給在地球靜止軌道上的通信衛星,衛星收到電波信號後,經過放大、變頻,轉發給另一個衛星通信地球站,地球站再把接收到的信號轉發給所需要的用戶。因此,人們把通信衛星稱為“太空微波塔”。
早在20世紀40年代中期就有人對衛星通信的問題進行研究。
但通信衛星真正的發展還是20世紀60年代的事情。1958年底發射成功第一顆通信試驗衛星,衛星在通信方麵的實際應用,受到人們的普遍重視。衛星技術的誕生,打開了遠距離、大容量通信的新局麵,引起了現代通信體係的重大變革。
近十幾年來,通信衛星從試驗階段進入了比較成熟的實際應用階段。隨著衛星通信技術的不斷改進,通信容量的不斷增大,衛星對人類社會的通信產生了越來越大的影響。目前通過衛星在商用和軍用通信方麵都得到了廣泛的應用。1964年成立的國際通信衛星組織現在承擔著一半以上的國際電話、電報業務和全部洲際電視業務。現在世界上許多國家也已經正在開展對通信衛星的研究和試驗,並在積極籌建他們自己的國內通信衛星係統。
所謂通信衛星就是在人造天體上裝置一個通信轉發器或稱中繼器。轉發器是中繼轉發地麵信息的核心設備,一般由收發機、變頻器、放大器等組成。每顆衛星帶有幾組轉發器。兩個以上通信地麵站通過通信衛星進行通信聯係稱為衛星通信。通信衛星和地麵通信站一起稱為衛星通信係統。
究竟是什麼原因促使衛星通信得到廣泛應用和人們的特別重視呢?這是因為衛星通信與遠距離的電離層短波通信、微波視距接力通信、對流層散射通信和同軸電纜通信等手段相比,具有覆蓋麵積廣、通信距離遠、通信容量大、傳輸質量高、可靠靈活和費用低等特點。
通信衛星作為遠距離通信係統的中繼站,能用衛星天線將電波傳送至地球表麵大部分地區。通信衛星被發射到赤道上空35860千米的高度,進入軌道後,時速11070千米,每24小時繞地球一周。由於衛星運行速度和地球自轉速度相等,衛星看起來仿佛是懸在赤道上空的一點上靜止不動的,所以也叫做對地靜止衛星。在地球上除最北和最南的緯度以外,大約有1/3的表麵都可以見到這個衛星,因此3個這樣在赤道上空均等定位並互相聯係的衛星係統能夠將通信業務擴大到除南北極地區以外的整個地球表麵,這也就是地球同步衛星係統。衛星在軌道上是一個中繼器,它在發送和接收無線電信號的各個地麵站之間起連接作用。地麵站將信號發射給衛星,衛星接收了信號就把它放大並轉送到另一個地麵站。
衛星通信係統通常都工作於微波頻段,工作效率高並有向毫米波發展的趨勢。因此它的通信容量可以很大,目前世界上已發射的商用通信衛星,其容量最高的已達9000話道。