通信卫星设备

通信卫星到底 “携带”了那些装备“上天”呢？保证通信卫星在太空中正常运转的能源是通过什么设备获得的呢？下面介绍通信卫星设备的相关知识。

通信卫星设备定义

通信卫星设备：特指通信卫星上包含的设备和系统，包括通信系统、遥测系统、遥控系统、跟踪系统、控制系统、能源系统、温控系统、远地点发动机和机械结构系统等。

下面我们会介绍一下通信卫星各个系统。

中文名：通信卫星设备

外文名：Communication Satellite Equipments

别称：无

应用学科：信息通信、卫星通信

特点：通信卫星、遥测系统、控制系统、温控系统

通信卫星设备通信系统

通信系统包含通信转发器和通信天线。它们被称为通信卫星的有效载荷。其它的各系统都是保障通信系统工作的，统称为保障系统。

1）转发器是通信卫星的核心，它的作用是将传输的信号变频和放大。如将收到的4 GHz上行信号变频为6 GHz下行信号，将11 GHz的上行信号变频为14 GHz的下行信号等，同时将收到的信号放大，通过转发器实现了卫星的通信。

2）通信天线是卫星无线电波的进出口。分为全球波束天线、区域波速天线、点波速天线等。

通信卫星设备遥测、遥控和跟踪系统

遥测、遥控和跟踪系统主要包含应答机（含有信标机）、遥测设备、遥控设备和测控天线等。这些系统的功能是接收地面测控站的指令信号，使卫星上的设备按指令动作；向地面测控站发送遥测信号，提供卫星工作情况和环境信息，它们还发送信标信号和转发测距信号，以供地面测控站跟踪和定位。

通信卫星设备控制系统

控制系统包含卫星的姿态测量装置，姿态控制装置和反作用推进装置等。

1）姿态测量装置用于测量卫星的飞行姿态；

2）姿态控制装置用于稳定和保持卫星的正常姿态；

3）反作用推进装置用于改变卫星的姿态和轨道，在卫星发射和运行期间进行姿态的调整和轨道的控制，确保卫星在允许的偏差内按预定的轨道运行。

通信卫星设备能源系统

能源系统又称为电源系统，包含太阳能电池阵，蓄电池组和供电线路等。太阳能电池阵如图1所示。当卫星在太阳光的照射区时，由太阳能电池阵给卫星上的电子设备供电，并同时给蓄电池充电；当卫星进入阴影区，如星蚀时由蓄电池组供电。

图1 太阳能电池阵

1）对于自旋稳定卫星而言，太阳能电池阵就固贴在卫星的圆筒状表面；

2）对于三轴稳定卫星而言，太阳能电池阵则固贴在左右伸展的太阳能电池帆板上，并要求帆板受光面一直朝向太阳。

显然对于自旋稳定卫星，它的电池阵只有部分受光，有效功率较低，只有太阳能电池帆板有效功率的1/3。

通信卫星设备温控系统

温控系统的作用是对卫星的温度进行控制，确保卫星上的设备在合适的温度范围内工作。实施温控有两种方式：

1）有源温控：用加热器加热等方式，这种方式会消耗卫星上的能源。

2）无源温控：不消耗星上的能源，采用散热、导热、保温等方法来控制温度。

通信卫星设备远地点发动机系统

远地点发动机系统的作用是使用固体或液体燃料发动机进行轨道变换，它在过渡轨道远地点启动工作，确保卫星进入地球静止轨道。

通信卫星设备机械结构系统

机械结构系统的作用是把分散的各卫星设备组成一个整体，并确保卫星上各设备能够承受运载火箭发射时的力学环境和卫星在轨道上运行时的空间环境。卫星的结构外形与卫星的姿态稳定方式关系密切：

1）自旋稳定通信卫星：采用圆筒形自旋壳体结构，一端为伸展的天线，另一端为远地点发动机。

2）三轴稳定通信卫星：采用多面的壳体结构，一端为伸展的天线，另一端为远地点发动机，还有两翼向外延伸的太阳能电池帆板。