卫星为什么要挂在天上，而不放在地上？

       经常有客户问我，30W调频广播发射机可覆盖多大半径、100W发射机可以覆盖多大半径，今天就无线电发射机的覆盖半径，给大家做一个科普性的讲解。

     无线电信号的传输和多个因素都有关系，发射机有效功率、天线增益、天线高度、馈线损耗、传输条件、接收机的天线高度、接收天线增益、接收机灵敏度都有关系。

     假定在传输条件、接收机的天线高度、接收天线增益、接收机灵敏度都相同的条件下，覆盖半径就和发射机功率、天线增益、馈线损耗有关了。

   1、发射机功率：

      是指发射机输出端口的高频信号有效功率，发射机功率是一个固定值，功率没增大一辈，输出电平就增加3dB,例如1W发射机的输出为30dBm，2W发射机的输出为33dBm，10W发射机的输出功率为40dBm。所以发射机功率每增加3dB，在天线增益与高度均相同的情况家，接收端只能提高3db的信号电平。

   2、天线增益：

        在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的标准天线在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比。根据能量守恒定律，发射机输出功率一定的情况下，加载在天线上的有效功率是恒定的，天线增益是把360°方向上的全向能量，控制在对通信有用的方向上，就像手电筒的一个小灯泡，不加反光罩的情况下，可以照亮的有效距离，只有几米到十几米，但是加了反光罩后，就可以将光柱达到几百米甚至上千米的距离，灯泡的功率没有增加，通过反光罩将360°全方向上的能量，聚集到一个方向上，这样他的有效覆盖距离就增加了，这个就叫增益，实际就是把能量压缩聚集到某一方向后，接收端信号增加的电平值，就是有效增益。

 3、  发射天线高度：

      传输特性近似光的传输特性，电磁波沿着地面传输，地面会有很强的吸波效应，天线越高吸波效应越不明显。同时增加天线高度，信号就可避开障碍物，使得发射端和接收端都是视距传输。天线高度增加一倍，接收点的信号电平就可以增加6db，相当于增加了2倍的发射功率，或者将发射天线的增益提高了6db。天线高度理论上是越高越好，但是工程实际中是受到成本、承重等因素影响，很难做到理想的高度的。

  4、馈线损耗：

      馈线损耗是指从发射到发射天线之间的连接电缆的信号损耗，馈线损耗一般和馈线的直径成反比，和频率、长度成正比，也就是说馈线越粗、损耗越小、长度越长，损耗越大、工作频率越高，单位长度损耗越大。

5、结论：“卫星为什么要挂在天上，二部放在地上”

     由上面的讲解与分析，大家可以看出来，无线电发射系统的有效覆盖半径问题，是一个复合因素，不能简单地理解为覆盖半径和功率成比例关系，也就是我经常讲的“卫星为什么要挂在天上，二部放在地上”，卫星是通过增加天线的有效高度，定位在36000公里的地球同步轨道上，三颗地球轨道同步广播卫星，就可实现整个地球的有效覆盖。

      6、扩展知识： 地球同步卫星是指在地球同步轨道上自西向东运行的人造卫星。地球同步卫星的轨道周期与地球的自转周期相同，为一个恒星日。地球同步卫星常用于通信、气象、导航以及军事情报搜集等。地球同步卫星按其轨道倾角不同，可分为地球静止卫星、倾斜轨道同步卫星和极地轨道同步卫星。