广播卫星

AI 摘要：广播卫星是指用于直接向公众转发电视和声音广播节目、用户可通过小型天线直接接收的专用通信卫星，按国际电信联盟的定义属于广播卫星业务（BSS），与固定卫星业务（FSS）在频段和管理规则上明确区分。其核心特征是星上发射功率大，用户端天线口径可小至0.35至0.6米，实现“个体接收”。中国中星9号、中星9B等直播卫星通过“户户通”工程覆盖偏远地区，单模机顶盒可收看68套以上电视节目。Ku BSS频段和中星9B的54 MHz带宽转发器支持4K、8K高清传输，是广播卫星技术的前沿方向。

一句话定义

广播卫星是指利用卫星转发电视和声音节目信号、面向家庭或个人提供直接接收服务的无线电通信卫星，其核心特征是星上发射功率足以使用户使用小型天线（口径通常0.35至0.6米）直接接收信号，无需经过地面转播台站。

概念边界：广播卫星业务与固定卫星业务

广播卫星与通信卫星的核心区别在于国际电信联盟（ITU）的频段分配和管理规则。按照ITU规定，卫星直播属于广播卫星业务（BSS），它与卫星节目传输不同——后者通过卫星进行点对点或多点传输，把节目传送给地面广播台或有线电视台转播，属于固定卫星业务（FSS）-5。两者使用的频段和管理规则完全不同-5。

这一区别的工程意义在于功率等级和接收方式。广播卫星的星上发射机输出功率高达数百瓦，使接收站天线直径可以减小到0.6米甚至更小-15。固定卫星业务（FSS）的卫星转发器功率较低，地面接收天线通常需要1.5米以上，体积较大，一般不直接进入家庭-15。广播卫星支持“个体接收”（individual reception），即用户使用简单的家用设备和小型天线直接接收；FSS则主要面向集体接收或地面站收转-7。

核心原理：大功率转发与直接接收

广播卫星的工作流程与通信卫星类似，但功率等级和覆盖设计有本质区别。上行站将电视节目信号发射至卫星，星上转发器进行放大、变频和功率放大后，以下行波束覆盖服务区域。广播卫星的转发器功率显著高于通信卫星，这是用户终端天线能够小型化的物理前提。

数字压缩技术是广播卫星从模拟时代走向数字时代的关键使能技术。将电视图像数字化后，通过压缩技术将上百Mbit/s的图像带宽压缩至几Mbit/s，使每个卫星转发器能够传送几套至几十套电视节目-2-5。这一技术突破使数字直播卫星具有传输质量高、容量大的优势，在全世界范围内蓬勃发展-2。

接收系统由天线、高频头、机顶盒和连接电缆组成。天线接收卫星下行信号，高频头进行降频和放大，机顶盒将信号解调、解码后转换为视音频信号输出至电视机-2。中国“户户通”工程使用的单模机顶盒可接收68套以上电视节目和46套以上广播节目，双模机顶盒还可接收本地地面数字电视节目-2。

中国广播卫星的实践：中星9号与中星9B

中国广播卫星的规模化应用始于2008年。2008年6月9日，中国成功发射第一颗广播电视直播卫星中星9号，定点于东经92.2度赤道上空，下行频段采用ITU专门为广播卫星业务规划的Ku频段-2。中星9号设计寿命15年，卫星功率约11000瓦，配置22个转发器，覆盖中国（含港澳台），用于广播电视公共服务-19。

中星9B是中星9号的后继和备份星，于2021年9月9日由长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心发射，定点于东经101.4度-9。中星9B采用东方红四号增强型平台，发射质量5500公斤，设计寿命15年-4-9。作为中星9号卫星的备份星，中星9B保障全国户户通用户的收视安全-3。该卫星特别设计了采用功率合成技术的54 MHz带宽转发器，支持4K及8K超高清视频节目传输，为北京2022年冬奥会提供专项直播保障能力-3-14。中星9B还设置了南海波束和西南波束，为中国海域内的岛屿、渔船、商船提供广播电视直播服务，覆盖范围包括中国全部领陆和领水-19。

适用与限制

广播卫星适用于地面网络难以覆盖或覆盖成本过高的广播电视服务场景。有线电视在人口稠密区的城镇中采用电缆连接至各个家庭，但在广大的农村、山区和边远地区，采用有线电视网络进行覆盖难以实现-2。利用一颗大功率直播卫星，就能够获得100%的人口覆盖和国土面积的覆盖-2。中国“村村通”“户户通”工程正是基于这一逻辑，利用中星9号和中星9B解决农村和边远地区收听收看广播电视难的问题-8-19。

广播卫星的限制来自Ku频段的物理特性。Ku频段广播电视卫星的传输受降雨影响大，雨衰会导致信号衰减甚至中断-15。此外，广播卫星的服务是单向的，主要用于节目分发，不适用于需要双向交互的通信业务。对于需要点对点通信或互联网接入的场景，需要采用具有双向通信能力的卫星通信系统。

常见问题 FAQ

广播卫星和通信卫星有什么区别？

广播卫星和通信卫星的核心区别在于国际电信联盟的频段划分和功率等级。广播卫星属于广播卫星业务（BSS），使用专门规划的频段，星上功率高达数百瓦，用户可用0.35至0.6米的小型天线直接接收-5-15。通信卫星主要属于固定卫星业务（FSS），功率较低，信号需要经过地面站收转，接收天线通常需要1.5米以上-15。广播卫星是“直接到户”，通信卫星是“中继转发”。

中星9B和中星9号是什么关系？

中星9B是中星9号的备份星。中星9号于2008年发射，定点东经92.2度，是中国第一颗广播电视直播卫星。中星9B于2021年发射，定点东经101.4度，接替因推进剂耗尽而提前报废的中星9A卫星，同时作为中星9号的备份星保障全国户户通用户的收视安全-3-9。中星9B的覆盖范围比中星9A更大，还特别支持4K、8K超高清视频传输-3。

为什么广播卫星的用户天线可以这么小？

广播卫星的用户天线能够做到0.35至0.6米，核心原因是星上发射功率大。广播卫星的转发器输出功率高达数百瓦，下行信号到达地面时的功率通量密度足够高，使用小型天线即可获得可用的载噪比-15。固定卫星业务的卫星功率较低，地面接收需要更大口径的天线来收集足够的信号能量。功率与天线口径的权衡是卫星通信系统设计的基本约束。

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