简介

卫星通信链路是指从信源开始，通过编码调制及微波上变频、发射机和天线，经由空间传播到卫星接收天线，通过卫星转发器、发射天线，再经由空间传播到地面接收天线，通过低噪声接收及微波下变频、解调译码，最后至信宿结束。

通过链路预算可以知道整个系统的设计和性能，可以保证系统性能和主要指标满足国际规范标准及设计要求，可以确定地球站或卫星资源的最佳配置，可以得到地球站各设备之间的最佳接口电平。此外，通过链路余量还能说明系统是能充裕地满足要求，还是刚刚满足或不能满足要求。链路预算经常作为分析系统权衡、配置变化和相关性的参考依据，与具体设备技术结合还有助于预测设备的重量、大小、主要功率要求、技术风险及系统成本。链路预算对系统设计来说非常重要，链路预算方法是卫星通信系统设计人员必须掌握的基本功。

链路基本概念

信息速率与传输速率

信息速率Rb，定义为单位时间传送的比特数，单位是bit/s，一般是指信号在传输链路中信道编码之前的速率；传输速率Rs，一般是指信号在传输线路中信道编码、调制映射之后的速率，又称符号速率。在链路预算中主要用的就是这两个速率。信息速率Rb与传输速率Rs之间的关系为：

Cr为编码效率（Cr<1),M为编码进制。

载波占用带宽

载波占用带宽是指载波实际占用的带宽资源，一般定义为-26dB带宽，即载波频谱从峰值下降26dB时所占的频谱宽度。实际工作中占用带宽常用于确定载波的输入输出回退量，数字调相信号载波占用带宽的工程计算方法为：

α为滚降系数。

载波与噪声功率比

无线电信号通过卫星传输时，无论是在地球站、卫星转发器，还是在空间传播，都会有噪声引入，假定传输线路的噪声均匀功率谱密度为N₀，载波功率为C，则传输线路的载波噪声功率比为C/N0。


T为绝对温度，k为玻尔兹曼常数，1.38x10²³J／K。

天线参数

天线增益

天线增益是指在给定方向上天线每单位角度功率辐射密度（或接收）与馈送相同功率的全向天线每单位角度上功率辐射密度（或接收）之比，在最大辐射方向上（也称轴向）增益最大，其最大值为

波束宽度

波束宽度定义为沿最大辐射方向向两侧，辐射强度降低到某个值的两点间的夹角。波束宽度越窄，方向性越好。3dB宽度是经常使用的，对应于在最大增益方向上衰落一半的角度，又叫半功率波束宽度。

极化损耗

当接收天线的极化方向与接收电磁场的极化方向不完全吻合时，需要考虑极化适配误差，用Lp表示。
对线极化链路，在大气中传播时，电磁波会在它的极化平面上产生旋转，假设极化面旋转角度为θp，相当于发射信号线极化方向与接收设备所要求的线极化方向之间的夹角。则有极化适配损耗计算公式为

有效全向辐射功率

假定地球站高功率放大器输出功率为P_T，天线发射增益为G_T，如果发射机和天线之间的馈线损耗为L_FTX，则地球站有效全向辐射功率表示为：

接收系统品质因数

地球站G/T是地球站接收天线增益与接收系统噪声温度之比，又叫品质因数，G_R为天线接收增益；T为天线折算到输出法兰盘的噪声温度（K）:

自由空间的传播损耗

自由空间传播损耗Lp是传播损耗中最主要的损耗，电波从点源全向天线发出后在自由空间传播，能量将扩散到一个球面上，距离越远面积就越大，单位面积接收的信号就越弱，即传播损耗越大。自由空间传播损耗Lp为:

链路计算程序

按照卫星通信链路预算进行简单的编程处理得到的程序https://download.csdn.net/download/qq_23176133/88380261
并按照starlink的卫星和终端配置，进行简单的的链路计算如下所示：

计算结果如下所示：