鐵路站場建築物

[拼音]：kongjian tongxin

[英文]：space communication

地球（或天體）上的實體（人或物）與處在宇宙空間中的飛行器之間的通訊，也稱宇宙通訊。它包括近空和深空通訊。近空通訊一般指地球上的實體與地球衛星軌道上的飛行器之間的通訊。這些飛行器的軌道高度為數百至數十萬公里，各種應用衛星(如通訊衛星等)、載人飛船和太空梭等都屬於此類。深空通訊一般指地球上的實體與離開地球衛星軌道進入太陽系的飛行器之間的通訊。通訊距離達幾億至幾十億公里。

空間通訊的主要用途是：

（1）利用衛星中繼實現地球各地的通訊、廣播、電視、氣象、導航等訊號的傳輸；

（2）空間飛行器與地面間傳輸遙控、遙測資料和影象等；

（3）飛行器作為空間探測的科學研究工具向地球發回科學資料，如對空間環境的探測資料等。

空間通訊的特點，可用傳輸質量的計算公式說明

式中Pr/N0是訊號功率與噪聲功率密度之比；Pr是接收功率；N0是噪聲功率密度;Pt是發射功率；Gt是發射天線的功率增益；D是收發之間距離;Ar是接收天線的有效面積；L是除去自由空間損耗外的總損耗；k是玻耳茲曼常數;

是系統噪聲溫度；c是光速；f是工作頻率；At是發射天線的有效面積。

空間飛行器距離地球甚遠，通訊衰減一般以近百分貝計，而飛行器上的通訊裝置的體積、重量和功耗又受到限制。為了克服這種矛盾，必須加大地面天線尺寸，提高發射機的功率和接收機的靈敏度。例如，美國建成的深空通訊網，收發站集中在加利福尼亞州的戈德斯通、西班牙的馬德里和澳大利亞的迪賓比拉三個地點。每個站都配備可供X和S波段使用的一副64米口徑大天線和兩副26米口徑天線，發射機的功率為數十千瓦到上百千瓦，接收機採用致冷量子放大器，噪聲溫度低至15K。由於深空通訊的訊號非常微弱，經常通過訊號設計，如採用特種編碼和調製、相干接收以及壓縮頻帶等技術，來實現從高噪聲中提取訊號的目的。

發射衛星或飛行器耗資甚巨，要求裝置高可靠、長壽命（一般10年以上），並且能適應太空特殊條件；要求電子元件的失效率低於1非特（10-9/小時），通訊裝置可以採用備份或切換裝置。飛行器在飛行時，會受到輻射帶高能粒子的輻射、太陽風和宇宙射線等高速高能電子和等離子的衝擊、大範圍的溫度變化和強烈的衝擊振動，因此需要採取特殊防護措施，使太陽電池和內部的器件不受損害。

飛行器（如載人飛船）重返大氣層時，飛行速度很高，所產生的衝擊波使飛行器的頭部和四周的溫度高達4000℃，周圍空氣形成等離子鞘套。其中的無線電波受到很大的衰減，甚至會使通訊完全中斷(稱為“黑障”)。鞘套還會使天線阻抗失配，輻射方向圖畸變。傳輸衰減與等離子鞘套的厚度成正比，與使用頻率的平方成反比。毫米波對等離子體有較好的穿透能力，因此在飛行器重返大氣層時，常採用較高的頻率進行通訊（見電波再入傳播）。

參考書目

F.J.Tischer， Basic Theory of Space Communica-tion，Van Nostrand，New York，1965.