卫星通信系统基础：从信号发射到地面接收的完整链路
卫星通信听起来很高大上，但基本原理并不复杂。它利用运行在太空中的通信卫星作为中继站，把地面一个站点的信号转发到另一个站点，从而实现远距离通信。不管是广播电视、导航定位，还是海事通信、应急通信，都离不开卫星系统。
一套卫星通信系统主要包括三大部分：空间段、地面段和用户段。空间段就是通信卫星，上面有转发器、天线和电源系统；地面段包括地球站和控制中心，负责信号发射、接收和卫星管理；用户段是各种终端设备，比如卫星电话、船载终端、车载卫星站。
卫星通信的工作过程是这样的：地面站把要传输的信号调制到高频载波上，通过大功率天线上行发射到卫星；卫星上的转发器接收信号后放大、变频，再下行转发到目标覆盖区；接收地面站用天线捕获下行信号，经低噪声放大、解调后恢复出原始信息。整个过程中最考验设备的是发射功率、天线增益和接收灵敏度。
按轨道高度分，卫星有地球同步轨道（GEO）、中轨道（MEO）和低轨道（LEO）三种。同步轨道卫星在赤道上空约 35786 公里，相对地面静止，适合广播电视和固定通信；低轨卫星离地面几百公里，延迟小、终端可以小型化，但覆盖范围小，需要大量卫星组网，比如 Starlink。
卫星通信最大的挑战是链路损耗大。信号要穿越几万公里空间，衰减非常严重，所以地面站天线通常很大，发射功率也很高。同时雨衰、大气折射、多径效应都会影响通信质量。Ku 频段和 Ka 频段虽然带宽大，但受雨衰影响更明显，设计链路预算时必须留出足够余量。
地面站的选址和维护也很讲究。天线要避开遮挡，周围电磁环境要干净，防风、防雷、防盐雾都是基本要求。大型地球站通常建在地势较高、气候稳定的地方，天线口径从几米到十几米不等。便携式卫星站则做小做轻，用平板天线或相控阵天线，方便应急通信快速部署。
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