屏 南 有线 电视

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屏南有線電視

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屏東有線電視(第四台)CATV產品價目表

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3120元

 6240元

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1500元

 500元

800元

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通訊卫星（英語：Communications Satellite，简称「CS」）是一种通过中繼器来传递和放大无线电通信信号的卫星，它建立了地面上发射站与接收站之间的信息通道。通信卫星可用于电视、电话、广播、网络和军事领域。地球轨道上有2,000多颗通信卫星，它们由私人和政府机构使用[1]。

无线电通信使用电磁波来传递信号，这些波是直线传播的，因此它们会被地球的弯曲表面挡住。通信卫星的目的是,通过传递地球表面的信号来实现地面远距离的通信[2]。通信卫星使用的无线电和微波的频带较宽。为避免信号干扰，国际组织制定了监管规则来分配各个组织可以使用的频率范围或“频带”。这样的分配降低了信号干扰的风险[3] 。

卫星轨道离地很高，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；这种卫星除了具有人造卫星一般的分系统设备外，还装有通讯转发器、对地姿态稳定控制、对地定向天线、卫星位置保持等分系统设备。

通訊衛星是為了補足海底電纜通信的不足，通常用於移动通信。例如船隻或飛機等遠離陸地的交通工具，無法使用有線通訊時，便需要通訊衛星。

世界上第一颗人造地球卫星是苏联的史普尼克1號号，该卫星于1957年10月4日发射入轨。它装载了星上无线电发射器，该发射器的工作频率为20.005 MHz和40.002 MHz。Sputnik 1号的成功发射，迈出了太空探索的第一步。虽然它在太空中不是用来传递地球上两点之间的信号的，但它确实是现代卫星通信的开端。

从美国的火星探测漫游者计划开始，火星表面的巡视器使用火星轨道飞行器来作为通信卫星，把巡视器的信号发送给地球。使用轨道器来进行信号中继是为了节省巡视器的能量消耗。轨道器有太阳电池板阵列、较大的天线和很强的转发器，相对于巡视器直接从火星表面发送信号到地球来说，轨道器的这些设备使得其向地球发送的信号更强也更清晰。[6]

1984年4月8日19点20分02秒，在西昌卫星发射中心长征三号火箭搭载“东方红二号”试验通信卫星发射入轨成功。这是中国第一颗静止轨道同步通信卫星。

卫星轨道[编辑]

通信卫星的轨道通常有三种基本类型，但为了进一步确定轨道的细节，还需要借助其他的轨道分类方法。

• 地球静止轨道(GEO)，距离地球表面35,786公里。GEO轨道有一个特点，当观测者从地面观察该轨道上的卫星时，卫星的视位置不会发生变化，看上去像是在天空中固定不动的。这是因为静止轨道卫星的轨道周期和地球自转周期正好一致。该轨道的优点是，地面站的天线可以固定地朝向卫星所在的位置，而不必转动天线来跟踪卫星。
• 中地球轨道(MEO)，距离地球表面较近，轨道高度为2,000公里到35,786公里。
• 低地球轨道(LEO)，低于中地球轨道，距地面表面大约160到2,000公里。

中轨道卫星和低轨道卫星绕地球的速度比地球自转更快，因此从地球上来看，它们并不是像静止轨道卫星那样在天空中固定不动，而是会划过天空并在天际“落”下去。如果使用低轨道卫星来提供持续的通信，那就需要大量的卫星，这样才能保证任何时候都至少有一颗卫星在天空中来传递通讯信号。但是低轨通信卫星也有其优点，即这些卫星距离地面更近，它们与地球的通信信号也更强一些。

近地轨道卫星[编辑]

典型的近地轨道(LEO)是一个位于地球表面数百公里之上的圆或椭圆，其轨道周期（绕地球一周所用的时间）约为90分钟左右。

由于近地轨道卫星的高度很低，它们仅仅在其星下点周围1,000公里（620英里）的范围内可见。另外，近地轨道卫星与地面的相对位置变化的很快。所以，即便是使用近地卫星进行区域通信，也需要大量的卫星，这样才能保证不间断通信。

相对于静止轨道卫星来说，发射近地轨道卫星的成本要更低一些。而且，由于近地卫星很接近地面，通信需要的信号强度可以低一些（信号强度与距离信号源的距离的平方成反比，w=k/(4*pi*r^2)）。因此，需要在卫星数量和卫星成本之间权衡利弊。

卫星星座[编辑]

一组协同工作的卫星被称作卫星星座。铱星(Iridium)系统和全球星(Globalstar)系统就是两个提供卫星电话服务的卫星星座，它们主要用于偏远地区。其中，铱星系统由66颗卫星组成。

中地球轨道[编辑]

中地球轨道(MEO)位于地球表面之上2,000到35,786公里，其作用和近地轨道很相似。在一个轨道周期内，中地球轨道的可见时间比近地轨道的更多一些，通常为2到8小时左右。中地球轨道的覆盖范围也比近地轨道要大一些，这意味着使用中地球轨道进行通信所需要的卫星数量可以比近地卫星少一些。中地球轨道的轨道高度比近地卫星更高，所以其通信延迟也更长，而且信号也更微弱一些。虽然这些效应没有静止轨道卫星那么严重，但是也限制了中地球轨道的使用。

与近地轨道卫星类似，中轨道卫星于地球表面的距离也是在不断变化的。典型的中地球轨道距离地球表面约为16,000公里。在不同的轨道模式下，中轨道卫星绕地球一周的时间为2-12小时，相对于近地卫星，这样能提供更宽的覆盖区域。

范例[编辑]

1962年，第一颗通信卫星Telstar发射升空，该卫星就是一颗中地球轨道卫星，设计这颗卫星是为了发展高速电话通信。该卫星第一次实现了超视距信号传输，但是人们很快意识到了其缺点。该卫星的轨道周期为2.5小时，与地球自转周期不一致，这不可能实现持续的通信。显而易见，使用中地球轨道进行不间断通信时，需要多颗卫星协同工作。

地球同步轨道[编辑]

对于地球上的观测者来说，静止轨道卫星看起来是在天空固定不动的。这是因为静止轨道卫星绕地球转动的速度和地球自转速度相同。

对于通信来说，静止轨道是很有用的，因为地面上的天线不需要转动就能始终对准卫星，这样的方式成本较低。

一些应用需要大量的地面天线，比如DirecTV卫星直播，在这种情况下，地面设备节省出来的费用会超过把一颗卫星发射到静止轨道的代价。

范例[编辑]

Molniya轨道[编辑]

静止轨道卫星必须位于赤道上空，因此，当接收器的位置远离赤道时，卫星视线就会低于地平线。在高纬度地区，这会带来严重的问题，通信会受到影响并且会产生多路径干扰问题（信号在地面和天线之间来回反射）。

在这种情况下，莫尼亚轨道是一个很有吸引力的选项。莫尼亚轨道的倾斜度很大，这保证了地面上一些特定的点对北半部分轨道的有合适的仰角（仰角是卫星的视线与当地水平面的夹角。因此，位于水平面上的卫星仰角为0度，位于头顶的卫星仰角为90度）。

莫尼亚轨道的设计使得卫星大部分时间都运行在高纬度地区，在此期间其星下点的移动很缓慢。莫尼亚轨道的周期是半天，因此卫星每绕地球两圈，其在目标区域上空工作的时间会达到6到9小时。在这种情况下，三颗莫尼亚卫星组成的星座(加上在轨备份)就可以提供不间断的信号覆盖。

极地轨道[编辑]

这些轨道都是太阳同步轨道，意味着这些卫星每天在相同的当地时通过赤道。比如，NPOESS的民用卫星每天由南向北穿过赤道的时间有13:30、17:30和21:30。

通信卫星通常有以下几个子系统构成：

• 通信有效载荷，通常由转发器、天线和信息交换系统组成
• 推力器，将卫星送到预定轨道
• 位置保持和姿态稳定子系统，保证卫星在预定的轨道上，保证天线指向合适的方向，保证能源系统对准太阳。
• 电源子系统，给卫星提供电能，通常情况由太阳能帆板供电，日食期间由蓄电池供电
• 指挥控制子系统，保持卫星和地面测控站的正常通信。地面测控站监测卫星的性能并能在卫星生命周期内对其进行控制

一个卫星的通信带宽取决于该卫星安装的转发器数量，而卫星的每项服务（电视、语音、网络、无线电）都需要很多不同的传输带宽。

卫星系统的频率分配[编辑]

卫星频率的分配是一个很复杂的过程，需要国际协调与共同规划。这个协调过程由国际电信联盟(ITU) （页面存档备份，存于互联网档案馆）来主持。为了方便规划频率的分配，ITU把世界分成了3个区域：

• 1区：欧洲、非洲、前苏联和蒙古
• 2区：美洲、格陵兰岛
• 3区：亚洲(除1区内包含的地区)、澳大利亚和太平洋西南地区

在这些区域内部，频带被分配给了不同的卫星服务。在不同区域之间，同样的服务可能被分配到不同的频带。一些由卫星提供的服务有：

对于通信卫星来说，最重要也最有历史意义的应用是远距离洲际电话服务。来自陆地的电话信号通过固定的公共电话交换网传递到通信地面站，再从这发送到地球静止轨道卫星上去。同样，下行信号的传播路径也是如此。20世纪后期，随着海底电缆的改进，人们越来越多地使用光纤通信，这也在一定程度上减少了使用固定地面站进行卫星通信的用户。

目前仍然有许多应用在使用卫星通信。一些遥远的岛屿如如阿森松岛、圣赫勒拿岛、迪戈加西亚和复活节岛等，这些地方没有海底电缆，所以需要卫星电话。也有一些地方很少有移动网络覆盖甚至没有，比如南美的大部分区域、非洲、加拿大、中国西部、俄罗斯和澳大利亚。卫星通信还为南极洲的边缘地区以及格陵兰岛提供了通信连接。其他的卫星电话用户包括海上钻井平台、医院、军事、娱乐、登山、探險隊與救難隊等。另外，海上的船舶，以及飞机也经常使用卫星电话[11]。

地面站转发卫星使用的频率为C波段和Ku波段。这些波段被用于提供或接收电视网络和地方电台的信号，比如辛迪加节目、现场直播和重播等。另外，这些波段也被用于远程教学、商业电视、视频会议以及一般的商业通信等。FSS卫星也可以把有线频道的信号传递给有线电视终端机。

直播卫星通常与较小的DBS卫星天线（直径通常为45到60厘米）进行通信。直播卫星的工作频率通常为Ku波段的上半段。DBS通信技术被用来进行家庭电视直播，比如美国的DirecTV 和 DISH Network、加拿大的Bell TV 和 Shaw Direct、英国、爱尔兰和新西兰的Freesat 和 Sky、还有南非的DSTV。

一些生产商推出了一种特殊的天线，可用于直播卫星的移动接收。使用GPS技术，无论车辆在什么位置，无论车上的天线是如何安装的，其天线可以自动对准直播卫星。一些房车的车主们很喜欢使用这种移动卫星接收天线。捷蓝航空使用这种直播卫星接收天线来进行电视直播（直播服务由LiveTV提供，它是捷蓝航空的一家子公司），这样乘客在飞机上就能通过安装在座位上的LCD显示屏观看节目了。

在一些国家，通信卫星还提供音频广播服务，特别是在美国。移动服务使得听众在旅行到不同地方时可以收听到同样的广播节目。

通信卫星提供的无线电广播或订阅广播采用的是数字信号，卫星广播的覆盖范围比地面电台的范围要大。

到2004年，静止卫星电视的接受者开始能够获取移动卫星直播服务。该服务在美国出现时主要有两家相互竞争的供应商：Sirius公司和XM卫星广播公司。后来，这两家公司合并为SiriusXM集团。

卫星无线电服务通常由商业公司提供，主要为用户提供订阅服务。不同的服务采用的是特殊的信号，这需要专门的硬件来解码和播放。服务供应商通常传输很多不同的频道如新闻、天气、运动和音乐频道，其中音乐频道通常是无广告的。

在一些人口密度相对较大的地区，使用地面电台进行广播的成本要低一些。因此，在英国以及其他一些国家，当代无线电业务的重点是数字音频广播(DAB)和高清广播(HD Radio)，而不是卫星广播。

业余无线电[编辑]

业余无线电卫星是被设计用来传输业余无线电信号的，业余无线电爱好者可以通过这种卫星进行无线电通信。大多数业余无线电卫星通过星载转发器来工作，操作者需要使用特高频(UHF)和甚高频(VHF)设备以及高定向天线，如八木天线或蝶形天线。由于发射成本的限制，现在大多数的业余无线电卫星被发射到较低的轨道，它们大多数只能进行短时间的通信。一些卫星还提供使用X.25协议或类似协议的数据转发服务。

互联网接入[编辑]

20世纪90年代以后，人们开始使用卫星通信技术来连接互联网宽带。对于一些偏远地区用户、无法接入宽带的用户或者需要高可用性的用户来说，这项技术是十分有用的。2010年代起，許多航空公司在其客機提供旅客连接互联网的服務，即利用通訊衛星轉發訊號。