[科普中国]-覆盖区

定义

在同步高度35．860公里的上空有一颗“静止” (同步)卫星。如果在卫星上有一台远距离望远镜，借助望远镜可以从卫星上清晰地看到地球上的景物。我们把能看到的这块面积称为同步卫星的覆盖面积。试问：从卫星上可以看到的这块面积有多大呢?

我们可以做一个简单的模型来形象说明什么是同步卫星的覆盖区从而大致计算出其覆盖区。

取一只乒乓球，并测量得它的直径为3．8公分。把乒乓球的合缝圈当成赤道，这样，该乒乓球就成了缩小了十亿分之三倍的“小地球”，再取一张稍硬些的白纸，按右图的尺寸和角度绘一扇形图，然后剪下并卷粘成一个直圆锥，0.6公分的阴影线部分供粘合之用。粘台时SA线与SA'线要重合一致。

粘好后，可以利用这个直圆锥在“小地球”兰绘出覆盖区、重复区和盲区。

把圆锥轻轻地罩在乒乓球上。罩时要注意使圆锥的ASB平面与乒乓球的合缝面在同一平面上，如果用一粒小米静止在圆锥的锥顶O点来表示“静止‘’卫星，那么小米和乒乓球‘就成了“静止‘，卫星和地球的模型，而圆锥就按比例把“静止”卫星与地球之间的空间关系表示得清清楚楚。

圆锥所罩住的部分就叫做覆盖区，在地球上这块面积大约为二亿一千六百二十万平方公里。用铅笔沿圆锥边与乒乓球的接触处划出笔痕。划好后取开圆锥，所得的铅笔痕是个圆，这个圆限定了覆盖区的范围。2

相关概念服务区服务区是指卫星广播业务所服务的行政区域，在这区域内应保证规定的地面功率通量密度，负责有关业务的主管部门，有权在其区内要求达到规定的干扰保护条件。

波束区波束区是指卫星发射天线的半功率波束与地面相交所给出的区域。在一般情况下，它几乎与覆盖区吻合。但如卫星到波束区边界上各点的传播距离不同，或电波在各条路径上传播条件不同，则地面功率通量密度达到同一规定值的各个边界点不会和波束边缘点完全一致，这时它们之间就有差别。3

类型全球波束覆盖其卫星天线波束主瓣覆盖全球面积的三分之一，甚至更大些。这种波束只用于全球覆盖的通信系统中。形成这种波束，通常采用角锥喇叭，波束宽度约。右图是一个典型的全球圆波束覆盖图。图中的一组曲线，是从地球表面对准卫星时的等仰角线。从这组曲线可以看出。这种波束，不能覆盖地球南北以外纬度的地区。

窄波束覆盖波束宽度为的圆形或椭圆形覆盖，覆盖区减小，在转发器同样输出功率下，可使电波覆盖区内的等效全向辐射功率EIRP增大，同时也可减少对服务区外的其他通信系统的干扰。

点波束覆盖这种电波覆盖方式除了可使覆盖区内的EIRP大大增加外，还可以用于空分多址通信，当然也可以减小对电波覆盖区外的其他通信系统的干扰。此外，这种电波覆盖方式还适宜用于特殊通信(如保密、星上处理等)。所采用的点波束覆盖天线，一般都具有可调指向能力，且是多波束或是扫描点波束天线。

成形波束覆盖形成这种电波覆盖的天线，大都是由用户据其通信服务区的形状提出设计的。它是由多个馈源在一个公用抛物面反射器上反射形成的。在转发器输出功率一定情况下，电波覆盖区越窄，卫星天线增益越高，因而卫星发射的EIRP也越大4