通信卫星这个概念想必大家都不陌生，在初中二年级物理课上就会和大家介绍，环绕地球轨道有着几千颗人造卫星，其广泛用于电视、电话、广播网络和军事通信领域，而之前书本上介绍的是自转和公转，那么今天我们就来聊聊花了那么大力气发射上去的卫星，都干了哪些事、发挥了哪些作用呢？
卫星通信概念图(图源：网络，侵删)
通讯卫星是一种通过中继器和放大无线电通信信号的卫星，建立了地面上发射站与接收站之间的信息通道。通过电磁波作为信号的载体，来和地面的信号源发生信息传递。其使用的无线电和微波频带很宽，如果没有管理和分配，不同国家和组织的信号将会发生很严重的干扰，因此国际组织制定了一套监管规则来分配各个组织可以使用的频率范围（频带）。
国际组织ITU的频谱定义(图源：eEngineer)
卫星轨道距离地面很高，天线波束能覆盖地球广大面积，且电波传播不受地形限制，能实现地面远距离通讯。卫星装有由接收和发射设备组成的转发器，将收到的信号经放大、移频后发射给地面；轨道高度和倾角可有多种，但常用的是对地静止轨道；如果用3-4颗对地静止轨道上的通讯卫星组网，可以实现全球实时通讯。这种中继卫星基本上就是收集来自地球表面的电磁波然后放大再发送到另一个地球基站或者卫星，从而形成链路通信。相对于地球静止的卫星处于地球同步轨道（位于赤道上空的36000km处空间）绕地一圈的时间也与地球自转一周的时间完全相同-23小时56分4秒。
对地同步卫星示意图Geostat(图源：维基百科)
卫星通信系统一般由空间分系统、通信地球站、跟踪遥测及指令分系统和监控管理分系统等四部分组成，如图：
通信系统框图(图源：网络)
① 跟踪遥测及指令分系统跟踪遥测及指令分系统负责对卫星进行跟踪测量，控制其准确进入静止轨道上的指定位置。待卫星正常运行后，要定期对卫星进行轨道位置修正和姿态保持，基本上就是一个位置控制的指挥向导。
② 监控管理分系统负责对定点的卫星在业务开通前、后进行通信性能的检测和控制，例如卫星转发器功率、卫星天线增益以及各地球站发射的功率、射频频率和带宽等基本通信参数进行监控，以保证正常通信。
③ 空间分系统(通信卫星)：通信卫星主要包括通信系统、遥测指令装置、控制系统和电源装置(包括太阳能电池和蓄电池)等几个部分。通信系统是通信卫星上的主体，它主要包括一个或多个转发器，每个转发器能同时接收和转发多个地球站的信号，从而起到中继站的作用。
④ 通信地球站：通信地球站是微波无线电收、发信站，用户通过它接入卫星线路，进行通信。
介绍了基本的卫星通话知识，我们也来看看此次华为的Mate系列是如何实现卫星通话的呢？此次卫星电话功能的实现，得益于我国自主研发的天通一号卫星系统。该卫星系统由中国航天科技集团研发，为中国及周边、中东、非洲等相关地区，以及太平洋、印度洋大部分海域用户，提供全天候、全天时、稳定可靠的话音、短消息和数据等移动通信服务。
长三乙火箭(图源：中国航天)
华为Mate60系列据官网介绍，使用场景非常广泛，无论是野外探险、海上作业、山区救援等领域，还是偏远地区均可以无盲区卫星通话，对于喜欢户外探险自驾游的团体如遇不测关键时刻可以救命。结合前阵子部分地区发生城市洪涝灾害，在地面基站和通信网络中断时，一通卫星电话能够给救援队伍提供精准的位置和情况信息，当真是救命的电话。
而且华为官方也秀出了天通一号卫星电话的巨大优势：
不过一般民众的普通城市生活按照现在的通信网络覆盖很少有需要卫星通话的时候，也有很多网友评价功能鸡肋，电子产品一个新功能的问世总是伴随着各种各样的声音，就像垃圾是放错位置的资源一样，不同功能面对的用户群体也不太一样。所以对于科技的发展我们还是鼓励与支持，毕竟卫星的星链或许真的是未来呢？谁又知道十年后会不会全民卫星通信呢？
责编：我的果果超可爱
【参考文献】
eEngineer – Radio Frequency Band Designations
华为Mate 60 Pro首发！天通卫星电话有啥优势？全球通用吗？官方解答-快科技
天通一号卫星系统–wiki
文章来自：https://www.eet-china.com/
