Trong hệ thống thông tin vệ tinh, vệ tinh đóng vai trò là một trạm chuyển tiếp, làm chức năng của một trạm lặp (repeater).Thu tín hiệu từ các trạm mặt đất, khuyếch đại, biến đổi sang một tần số khác và khuyếch đại lên một công suất yêu cầu rồi phát trở lại mặt đất. Là một trạm ở rất xa quả đất và bay xung quanh quả đất, được điều khiển từ xa nên có cấu tạo phức tạp. Ngoài phân hệ thông tin còn có những phân hệ phụ trợ khác để đo lường, điều khiển, giám sát v.v…từ xa
Chức năng của một vệ tinh thông tin là thu tín hiệu cao tần (RF) từ mặt đất khuếch đại chúng và sau đó phát trở lại mặt đất. Các bộ phận chính của một vệ tinh thông tin được chỉ ra ở hình 2.9. Trên hình chỉ cho ta thấy các bộ khuyếch đại tín hiệu của phân hệ thông tin và các phân hệ khác phụ trợ cho phân hệ thông tin như thế nào, và các giá trị điển hình của công suất RF cho trước. Anten thu tín hiệu gồm có một mặt phản xạ (gọi là gương) và một bộ tiếp sóng. Tín hiệu thu là 10-10 W. Máy thu khuyếch đại tín hiệu lên 104 w. Nó cũng có bộ biến đổi hạ tần, biến đổi tần số thu 6 GHz xuống tần số 4 GHz để phát (nếu công tác ở băng C).
Hình 2.1: Sơ đồ khối phân hệ thông tin và phần phụ trợ trên vệ tinh
Máy thu chuyển mạchMa trận Khuếch đại công suất Mức công suất
RF 10W
10W 10W
Phân hệ thông tin
1,5m
2.5m
Công suất TT&C Công suất công suất điện điện nhiệt
Phần phụ trợ con tầu không gian
Điều khiển tư thế 0,01 RF thu
6GHz
50W 700W 300W
RF phát 4GHz
Trong nhiều vệ tinh tín hiệu đi qua các chuyển mạch, các bộ suy hao, và các bộ ghép kênh. Sau đó bộ khuyếch đại tăng công suất thực tế lên (ví dụ đến 10 w). Cuối cùng tín hiệu đến anten phát để bức xạ theo hướng mặt đất.
* Nhiệm vụ và các chức năng chính:
Các chức năng chính của phân hệ thông tin là:
- Thu các tín hiệu vô tuyến ở băng tần và phân cực cho trước của các trạm mặt đất trong mạng có liên quan. Các trạm này phải nằm trong vùng phủ sóng của vệ tinh với một góc quy định, góc này phụ thuộc độ rộng búp sóng anten.
- Loại bỏ can nhiễu
- Khuyếch đại các tần số thu được và hạn chế tạp âm và nhiễu loạn càng nhiều càng tốt. Mức tín hiệu mà anten thu nhận được chỉ vài chục picowat (pW).
- Biến đổi tần số sóng mang thu ở đường lên thành tần số phát trở lại mặt đất ở đường xuống. Thường tần số thu đường lên lớn hơn tần số phát đường xuống. Ví dụ băng C thu 6 GHz, phát 4 GHz, còn băng Ku là 14 GHz và 11 GHz.
- Bảo đảm mức công suất phát xuống trong băng tần quy định từ anten phát trong khoảng vài chục đến vài trăm Wat.
- Phát tín hiệu vô tuyến trong băng tần và loại phân cực đã cho xuống vùng phủ sóng yêu cầu trên mặt đất.