覆蓋區

覆蓋區一般指衛星信號所覆蓋地面的區域。在通信系統中，它也常用來指通信設備所能覆蓋的物理空間。

基本介紹

• 中文名：覆蓋區
• 外文名：footprint
• 定義：衛星信號所覆蓋地面的區域
• 相關概念：服務區、波束區
• 套用學科：通信科技

定義

在同步高度35．860公里的上空有一顆“靜止” (同步)衛星。如果在衛星上有一台遠距離望遠鏡，藉助望遠鏡可以從衛星上清晰地看到地球上的景物。我們把能看到的這塊面積稱為同步衛星的覆蓋面積。試問：從衛星上可以看到的這塊面積有多大呢?

我們可以做一個簡單的模型來形象說明什麼是同步衛星的覆蓋區從而大致計算出其覆蓋區。

模擬圖

取一隻桌球，並測量得它的直徑為3．8公分。把桌球的合縫圈當成赤道，這樣，該桌球就成了縮小了十億分之三倍的“小地球”，再取一張稍硬些的白紙，按右圖的尺寸和角度繪一扇形圖，然後剪下並卷粘成一個直圓錐，0.6公分的陰影線部分供粘合之用。粘台時SA線與SA'線要重合一致。

粘好後，可以利用這個直圓錐在“小地球”蘭繪出覆蓋區、重複區和盲區。

把圓錐輕輕地罩在桌球上。罩時要注意使圓錐的ASB平面與桌球的合縫面在同一平面上，如果用一粒小米靜止在圓錐的錐頂O點來表示“靜止‘’衛星，那么小米和桌球‘就成了“靜止‘，衛星和地球的模型，而圓錐就按比例把“靜止”衛星與地球之間的空間關係表示得清清楚楚。

圓錐所罩住的部分就叫做覆蓋區，在地球上這塊面積大約為二億一千六百二十萬平方公里。用鉛筆沿圓錐邊與桌球的接觸處劃出筆痕。劃好後取開圓錐，所得的鉛筆痕是個圓，這個圓限定了覆蓋區的範圍。

相關概念

服務區

服務區是指衛星廣播業務所服務的行政區域，在這區域內應保證規定的地面功率通量密度，負責有關業務的主管部門，有權在其區內要求達到規定的干擾保護條件。

波束區

波束區是指衛星發射天線的半功率波束與地面相交所給出的區域。在一般情況下，它幾乎與覆蓋區吻合。但如衛星到波束區邊界上各點的傳播距離不同，或電波在各條路徑上傳播條件不同，則地面功率通量密度達到同一規定值的各個邊界點不會和波束邊緣點完全一致，這時它們之間就有差別。

類型

全球波束覆蓋

其衛星天線波束主瓣覆蓋全球面積的三分之一，甚至更大些。這種波束只用於全球覆蓋的通信系統中。形成這種波束，通常採用角錐喇叭，波束寬度約。右圖是一個典型的全球圓波束覆蓋圖。圖中的一組曲線，是從地球表面對準衛星時的等仰角線。從這組曲線可以看出。這種波束，不能覆蓋地球南北以外緯度的地區。

地球表面觀測靜止軌道衛星的仰角平面圖

窄波束覆蓋

波束寬度為的圓形或橢圓形覆蓋，覆蓋區減小，在轉發器同樣輸出功率下，可使電波覆蓋區內的等效全向輻射功率EIRP增大，同時也可減少對服務區外的其他通信系統的干擾。

點波束覆蓋

這種電波覆蓋方式除了可使覆蓋區內的EIRP大大增加外，還可以用於空分多址通信，當然也可以減小對電波覆蓋區外的其他通信系統的干擾。此外，這種電波覆蓋方式還適宜用於特殊通信(如保密、星上處理等)。所採用的點波束覆蓋天線，一般都具有可調指向能力，且是多波束或是掃描點波束天線。

覆蓋區

成形波束覆蓋

形成這種電波覆蓋的天線，大都是由用戶據其通信服務區的形狀提出設計的。它是由多個饋源在一個公用拋物面反射器上反射形成的。在轉發器輸出功率一定情況下，電波覆蓋區越窄，衛星天線增益越高，因而衛星發射的EIRP也越大