国之重器出版工程 卫星通信技术

1.展现了我国空间科学技术的众多原创性科研成果。 2.反映“互联网 ”与航天技术的融合发展。 3.体现我国空间探索和空间应用的科技创新能力。 4.丛书由叶培建院士领衔，孙家栋、闵桂荣、王希季三位院士联袂推荐。 5.力图为研究和设计的人员提供新的设计思路和方法。

 

本书结合中国空间技术研究院卫星通信工程实践的经验和成果，重点介绍了卫星通信相关概念、原理等内容，具备理论性和学术性；较为全面地介绍了当前世界通信卫星的主要发展现状，也介绍了我国卫星通信系统和单项技术方面已取得的一些重要成果，具有知识性和全面性；同时提出通信卫星技术的发展趋势，具备必要的指导性和启发性，并具有相应的技术深度。 本书主要面向通信卫星工程设计人员，作为工程技术人员的学习材料或参考资料。本书也可作为高等院校宇航相关专业学生的教学参考书，还可供从事宇航工程、航天器总体设计及有关专业的科技人员参考。

张洪太，研究员，国际宇航科学院院士，俄罗斯宇航科学院院士，“全国五一劳动奖章”获得者，享受国务院政府特殊津贴，现任中国空间技术研究院院长，兼任中国东方红卫星股份有限公司董事长、中央军委科技委航天领域专家委员会副主任、中国宇航学会常务理事、中国空间法学会常务理事等职务。长期从事空间飞行器及其有效载荷的研制与项目管理工作，指导论证实施的各类项目涉及我国月球与深空探测、载人航天、北斗导航等重大航天工程。获国防科学技术二等奖2项、国防技术发明二等奖1项、部级科技进步二等奖1项；获*企业管理现代化创新成果一等奖1项、中国国防科技工业企业管理创新成果二等奖2项。 王敏，研究员，中国空间技术研究院通信卫星事业部副部长，中国航天科技集团公司航天器总体学术技术带头人，国家“万人计划”青年拔尖人才。主要从事通信卫星总体设计研究，先后负责多颗大型通信卫星总体设计和研制工作，牵头负责了多个通信卫星系列平台的研发工作，成功开发了可适用多种任务、技术先进的地球静止轨道卫星公用平台型谱。推动先进电推进工程技术创新与发展，保障了先进电推进技术在中国航天器上的工程应用。获国家科技进步一等奖1项、国家技术发明二等奖1项、国防科技进步特等奖1项、国防科技创新团队奖1项，并获得第十四届中国青年科技奖；发表论文20余篇；授权专利21项。 崔万照，研究员，博士生导师，享受国务院政府特殊津贴，现任中国空间技术研究院西安分院空间微波技术*重点实验室副主任，主要学术任职有国防科技工业空间技术创新中心学术委员会委员、中国航天科技集团公司卫星通信方向学术技术带头人、中国电子学会空间电子学分会副主任兼秘书长等。主要研究方向为航天器大功率微波技术。先后获航天贡献奖、陕西国防工业十大创新标兵、中国电子学会优秀科技工作者、中国航天基金奖，省部级奖项3项，主持在研国家自然基金委重点项目1项，申请授权和受理发明专利40多项，发表论文150多篇，出版专著和译著7部。

第 1章绪论1

1.1卫星通信的特点及意义2

1.2卫星通信技术发展概况6

1.2.1国际卫星通信发展概况6

1.2.2我国卫星通信发展概况8

1.3卫星通信产业发展概况11

1.4卫星通信发展趋势与展望17

第　2章卫星通信基础20

2.1前言21

2.2卫星通信频段22

2.3卫星通信链路23

2.3.1星地链路基本模型23

2.3.2天线增益24

2.3.3等效全向辐射功率25

2.3.4功率通量密度25

2.3.5传输损耗26

2.3.6链路功率预算方程29

2.4卫星通信体制31

2.4.1信道编码31

2.4.2载波调制35

2.4.3多址技术42

2.4.4无线接口标准46

2.5卫星通信网络57

2.5.1星载交换58

2.5.2拓扑结构59

2.5.3组网方式61

第3章通信卫星总体技术63

3.1前言64

3.2通信卫星任务分析65

3.3通信卫星轨道及星座设计68

3.4通信卫星载荷系统设计72

3.4.1通信载荷系统指标分解73

3.4.2通信天线设计74

3.4.3通信转发器设计74

3.4.4通信载荷对平台的要求75

3.5通信卫星平台设计77

3.5.1卫星平台的组成77

3.5.2结构分系统设计79

3.5.3热控分系统设计82

3.5.4控制分系统设计85

3.5.5推进分系统设计89

3.5.6供配电分系统设计93

3.5.7测控分系统设计99

3.5.8数管分系统设计104

3.6通信卫星系统设计109

3.6.1构型布局设计109

3.6.2总体参数预算111

3.6.3空间环境效应防护设计114

3.6.4卫星可靠性设计114

3.7飞行程序设计117

3.7.1卫星发射窗口117

3.7.2卫星入轨姿态119

3.7.3卫星变轨策略120

3.7.4轨道位置保持122

第4章通信卫星有效载荷技术123

4.1前言124

4.2通信卫星载荷系统分析与设计126

4.2.1有效载荷整体性能参数126

4.2.2有效载荷系统设计128

4.3通信卫星天线技术132

4.3.1概述132

4.3.2反射面天线134

4.3.3多波束天线141

4.3.4大型可展开天线144

4.4通信卫星转发器技术148

4.4.1概述148

4.4.2透明转发器150

4.4.3处理转发器153

4.4.4数字信道化转发器154

4.5载荷设计的几个关键问题156

4.5.1微放电156

4.5.2无源互调165

4.5.3射频系统中的低气压放电效应169

4.6通信卫星有效载荷技术的发展趋势176

4.6.1星载天线技术的发展趋势176

4.6.2转发器技术的发展趋势177

第5章卫星通信地球站181

5.1前言182

5.2地球站的组成183

5.3卫星地球站性能指标要求186

5.3.1地球站EIRP值的要求186

5.3.2地球站G/T值的要求187

5.3.3地球站极化隔离的要求188

5.3.4地球站带外辐射的要求189

5.3.5通信链路对地球站的要求190

5.3.6地球站系统噪声温度191

5.3.7雨衰及系统可用度192

5.4地球站天线196

5.4.1地球站天线的主要形式198

5.4.2天线指向和跟踪200

5.4.3天线的极化跟踪206

5.4.4天线的主要座架形式207

5.4.5天线噪声温度208

5.5地球站射频分系统210

5.5.1发射子系统210

5.5.2接收子系统217

5.6调制解调分系统220

5.7用户业务接入分系统221

5.8供配电分系统222

5.9管理控制分系统223

5.9.1设备监控子系统223

5.9.2载波监视子系统225

第6章典型卫星通信系统226

6.1前言227

6.2卫星广播系统228

6.2.1卫星广播电视系统229

6.2.2卫星移动多媒体广播系统235

6.3卫星固定通信系统239

6.3.1VSAT卫星通信系统概述239

6.3.2VSAT卫星通信系统应用举例242

6.4宽带卫星通信系统250

6.4.1GEO宽带卫星通信系统253

6.4.2LEO/MEO宽带卫星星座系统257

6.5卫星移动通信系统270

6.5.1GEO卫星移动通信系统270

6.5.2LEO卫星移动通信系统278

6.6数据中继卫星系统284

6.6.1系统概述284

6.6.2美国TDRSS系统288

6.7军事卫星通信系统296

6.7.1概述296

6.7.2军用宽带系统298

6.7.3军用窄带系统302

6.7.4受保护系统307

第7章我国卫星通信实践315

7.1前言316

7.2我国典型的通信卫星319

7.2.1鑫诺三号广播电视卫星319

7.2.2亚太九号固定通信卫星321

7.2.3中星16号宽带通信卫星324

7.2.4天通一号移动通信卫星328

7.2.5天链一号数据中继卫星329

7.3我国卫星通信应用330

7.3.1卫星电视广播330

7.3.2VSAT卫星通信331

7.3.3卫星宽带通信333

7.3.4卫星移动通信336

7.3.5卫星数据中继通信337

第8章卫星通信新技术340

8.1前言341

8.2传输新技术342

8.2.1灵活载荷342

8.2.2激光通信344

8.2.3量子通信348

8.2.4太赫兹通信351

8.3组网新技术357

8.3.1光突发交换技术357

8.3.2软件定义网络技术360

8.3.3基于态势感知的智能组网技术362

8.4“互联网 ”航天技术365

附录卫星通信频率轨位资源管理要求369

附录1国际规则简介371

附录1.1规则要求372

附录1.2时限要求373

附录1.3申报内容要求373

附录1.4行政、财政要求373

附录1.5申报地位374

附录2国内管理规定375

附录330　GHz以下可用频率资源划分377

参考文献384

索引387