[發明專利]衛星通信系統

無效

• 申請號: 91102542.1
• 申請日: 1991-04-22
• 公開（公告）號: CN1066161A
• 公開（公告）日: 1992-11-11
• 發明（設計）人: 沃爾特·L·戴維斯
• 申請（專利權）人: 莫托羅拉公司
• 主分類號: H04B7/155
• 分類號: H04B7/155
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 楊國旭

本發明涉及具有大面積信號覆蓋的衛星通信系統。本發明具體地，但不是專門地涉及例如可在衛星播叫系統中應用的衛星通信系統。

目前正使用的衛星播叫系統包含一個裝在同步軌道衛星上的固定方位的天線。通常在這樣的系統中，天線及其波束方向圖皆是固定的，以使信號波束的斑點或者“足跡”只覆蓋著衛星可見到的地球的那一部分;其面積約為地球表面的三分之一。

天線所發送的信號在地平面的強度在所覆蓋的區域是相當均勻的;但是，信號強度很微弱。這就產生一個問題，甚至對于最大功率的同步衛星，由于地平面信號強度太微弱，以致不能考慮室內的播叫覆蓋。例如，對于輻射功率為400瓦的同步衛星，采用POCSAG規程，以每秒512比特的比特速率工作的現有的、有選擇能力的調用播叫接收機只有2dB的信號裕度;這就是說，在地面上，平均信號強度只是在使呼叫裝置工作的最小電平之上2dB。一種解決辦法就是應用60波特或者更小的低比特速率的信號，以減小播叫接收機的帶寬。然而，這就導致播叫系統由于其可服務的用戶較少而相當昂貴和不實用。也就是說，低比特速率僅能支持小容量的播叫業務。

因此，本發明的目的在于提供一種改進了的、克服了以上缺點或者至少減輕了以上不足的衛星通信系統。

據本發明，所提供的衛星信號系統包括：一個地面站，用于接收來自地面播叫終端的播叫信號;一臺上行線路發射機和天線用于將播叫信號和控制信號發送到衛星上去;繞地球軌道的衛星;用于接收播叫信號和控制信號而安裝在衛星上的行線路接收機;與可控波束的天線相偶合的下行線路射頻發射機，衛星裝有控制下行線路天線波束方位的系統，當將播叫信號發送到地球時，天線波束按預定順序指向地球上的許多地點。

還應知道，由于天線設置得能按預定順序運動，因此信號波束就能順序地指向特定的地理區域，從而使得天線能對很大的范圍進行掃描，這就提供了對大陸或者全球的覆蓋。

在本發明的其它方面，該系統中的播叫接收機含有電池節約器電路，該電路可使接收機通-斷轉換操作與下行線路波束的運動實現同步，這樣，接收機只有當波束正向播叫器的所在區域發送信號時才“通”或者處于完全運行狀態。

現借助實施例并參看附圖，來描述本發明的衛星通信系統。

圖1是已有技術衛星播叫系統的簡圖。

圖2是根據本發明的衛星播叫系統的簡圖。

圖3是說明本發明的衛星播叫系統工作原現的簡圖。

圖4是說明衛星波束工作過程的流程圖。

圖5A-5C是說明由本發明的衛星播叫系統發送的各基群信號的簡圖。

圖6是適于和本發明的衛星播叫系統一起使用的典型播叫接收機的方框圖。

圖7A-7B是說明圖6所示播叫接收機中電池節約器電路工作過程的定時圖。

圖8A-8B是說明圖6中播叫器工作過程的流程圖。

首先參看圖1，已有技術的衛星播叫系統又包含一臺裝在繞地球8同步軌道運行的衛星6上的固定天線4，該天線4的工作受衛星6控制。

天線4的安裝要使得由該天線4所發送的信號波束10（它的周邊線用虛線9和11表示）有一個波束區域，該區域覆蓋著衛星4見到的地面表面的那一部分。該波束通常是聚光燈式波束。如上所述，由于在地球表面上的信號強度十分微弱，除將數據速率降低到大約60波特或更低之外，該衛星播叫系統不能提供室內的呼叫覆蓋。

來自地面終端31的播叫信號，經天線33被發送到衛星6上的接收天線30。它由射頻（RF）上行線路32表示。

現在再來參看圖2，為了克服上述問題，按照本發明的最佳實施例的衛星播叫系統20包含一臺可動或可控的天線22，該天線裝在繞地球26的同步軌道運行的衛星24上。可動天線的運動或動作受衛星24控制。

安裝可動天線22使所發送的信號波束27（用圖2中的虛線21和23表示）有一相當小的波速區域，在本實施例中，該波束區域為斑區28，從而在地球表面上，提供足夠的、考慮到室內的播叫覆蓋的信號強度。由于地面信號強度近似地按在地球上的波束半徑的二次方變化，將半徑從8000哩減少到原來的十分之一，即800里，將提供大于100倍，或20dB的地面信號。例如，帶有400瓦的有效輻射功率（ERP）和800哩的斑區波束直徑的同步衛星，將產生高于512波特POCSAG信號門限22dB的地面信號強度。這對于提供好的室內的播叫覆蓋是足夠的。