卫星通信系统中的地面通信设备,通称为卫星地球站,也叫地球站。那么地球站上到底包含那些设备呢?下面介绍地球站设备。

定义

地球站设备:地球站设备包含天线、天线的跟踪系统、低噪声放大器(LNA)系统、高功率放大器系统(HPA)系统、上变频器系统、下变频器系统、调制器系统、解调器系统,基带变换及复用系统、站间工程勤务系统、站内控制与监视系统、电源系统及其它站内辅助系统等。

中文名:地球站设备

外文名:Earth Station Equipment

别称:无

应用学科:信息通信、卫星通信

特点:天线、天线的跟踪系统、低噪声放大器(LNA)系统、高功率放大器系统(HPA)系统、上变频器系统等

流程

外表看起来像一口“大铁锅”的地球站,其实它的背后还有这么多的设备支撑。大家没有想到吧?让我们以卫星电话为例,给大家讲讲这些设备是如何协同工作的。

1、首先,用户打电话,电话信号会到达长途交换局,通过交换局的路由(“判断、连接”),信号经过复用设备后传送到微波机或光端机组成的中继电路设备,通过微波或光缆将信号送到地球站。

2、地球站的基带变换及复用系统对信号进行处理,将信号转化为符合卫星传输的基带信号。

3、经过调制器系统的调制,然后把已经调制好的中频信号送到上变频器。通常中频频率为70 MHz或140 MHz。以C频段的卫星为例,中频信号经过上变频器的处理,变成6 GHz的发送频率;

4、发送频率再被送到高功率放大器(HPA)放大到所需要的功率,通过天线发向卫星。

5、天线发射的载波信号经卫星相应的转发器,变换成4 GHz的信号,再发向目的地球站。

6、目的地球站接收到来自卫星的4 GHz信号,需要送到低噪声放大器(LNA)放大;

7、放大后的信号通过功率分配器分成多路输出,根据不同对通站的发射频率设置好相应的接收频率;

8、接收频率在不同的下变频器中将信号还原成70 MHz或140 MHz的中频信号;

9、中频信号经过解调器被解调成基带信号,再送到复用系统;

10、复用系统对接的可能是微波中继系统或光端机等传输设备;因此,复用系统将中频信号转化为相应线路的频谱;

11、信号通过微波电路或光缆送到目的交换局,再送到接收方的电话中。

你一定想不到,打一个小小的卫星电话,还有这么多步骤吧!

维护设备

维护设备:由于较大的地球站一般设在城市郊区偏远的地方,以前通常采用微波中继的方式。现在通过光缆传输,更为稳定可靠。对于枢纽型重要的地球站,通常光缆的方式和微波的方式并用,互为备份。

1、地球站还包括站内监控系统,它们是帮助值班人员对全站设备进行远端控制或监控各设备运行的重要辅助设备。

2、地球站的电源系统:保证地球站在任何时候不断电,配备有不间断电源(UPS)和备用的发电机组。

3、其它设备如空调设备,校准时钟、温、湿度仪和其它配套的仪表等都是维护地球站必不可少的辅助设备。

为了保护地球站设备的可靠运行,主要的通信设备都采取了备份的措施。早期的地球站采用的都是1+1的备份方式。这种方式可靠性高但投入成本大,随着地球站设备技术的成熟,现在通常采用N+1的方式了。如业务量大的地球站上高功率放大器、上变频器、下变频器和调制解调器等常用多至8+1的方式备用。这样就大大节省了投资,同时保证了设备运行的可靠性。一般地球站业务运行的畅通率保持在99.8%以上。