空间段通信卫星和转发器的作用

空间段主要以空中的通信卫星为主体，由一颗或多颗通信卫星构成，在空中对接收到的信号起中继放大和转发作用。每颗通信卫星都包括天线分系统、通信分系统、电源分系统、跟踪、遥测与指令分系统、控制分系统几个部分。

1．天线分系统

通信卫星上的天线要求体积小、重量轻、馈电方便、便于折叠和展开等，其工作原理、外形等，都与地面上的天线相同。

卫星天线分为遥测指令天线和通信天线两类。遥测指令天线通常使用全向天线，主要用于卫星发射上天，进入轨道前后向地而发射遥测信号和接收地面控制站发来的指令信号。通信天线是通信卫星上最主要的天线是通信用的微波天线。微波天线是定向天线，要求天线的增益尽量高，以便增大天线的有效辐射功率，微波天线根据波束宽度的不同，可以分为三类：全球波束天线、点波束天线和区域波束天线。

2．通信分系统

用于接收、处理并重发信号，通常称为转发器。转发器是通信卫星中直接起中继站作用的部分。对转发器的基本要求：以最小的附加噪声和失真，并以足够的工作频带和输出功率为各地面站有效而可靠地转发无线电信号。转发器通常分为透明转发器和处理转发器两类。

（1）透明转发器：收到地而发来的信号后，除进行低噪声放大、变频、功率放大外，不做任何加工处理，只是单纯地完成转发任务。

（2）处理转发器：除进行信号转发外，还具有处理功能。卫星上的信号处理功能主要包括：对数字信号进行解调再生，使噪声不会积累；在不同的卫星天线波束之间进行信号交换；进行其他更高级的信号变换和处理。

3．电源分系统

卫星上的电源除要求体积小、重量轻、效率高和可靠性外，还要求电源能在长时间内保持足够的输出。(www.xing528.com)

通信卫星所用电源有太阳能电池、化学电池和原子能电池。化学电池大都采用镍镉蓄电池与太阳能电池并接，在非星蚀期间蓄电池充电，星蚀时，蓄电池供电保证卫星继续工作。

4．跟踪、遥测与指令分系统

主要包括遥测与指令两大部分，此外还有应用于卫星跟踪信标的发射设备。

（1）遥测设备。

遥测设备是用各种传感器和敏感元件等不断测得有关卫星姿态及星内各部分工作状态等数据，经放大、多路复用、编码、调制等处理后，通过专用的发射机和天线，发给地面接收站。指令分系统接收并检测出卫星发来的遥测信号，转送给卫星监控中心进行分析和处理，然后通过指令分系统向卫星发出有关姿态和位置校正、星内温度调节、主备用部件切换、转发器增益换挡等控制指令信号。

（2）指令设备。

指令设备专门用来接收指令分系统发给卫星的指令，进行解调与译码后，一方面将其暂时储存起来，另一方面又经遥测设备发回地面进行校对，指令分系统在核对无误后发出“指令执行”信号，指令设备收到后，才将储存的各种指令送到控制分系统，使有关的执行机构正确完成控制动作。

5．控制分系统

用来对卫星的姿态、轨道位置、各分系统工作状态等进行必要的调节与控制。控制分系统由一系列机械的或电子的可控调整装置组成，如各种喷气推进器、驱动装置、加热及散热装置、各种开关等，在指令分系统指令的控制下完成对卫星的姿态、轨道位置、工作状态主备用切换等各项调整。