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通訊衛星（英語：Communications Satellite，簡稱「CS」）是一種通過中繼器來傳遞和放大無線電通信信號的衛星，它創建了地面上發射站與接收站之間的信息通道。通信衛星可用於電視、電話、廣播、網絡和軍事領域。地球軌道上有2,000多顆通信衛星，它們由私人和政府機構使用。

無線電通信使用電磁波來傳遞信號，這些波是直線傳播的，因此它們會被地球的彎曲表面擋住。通信衛星的目的是,通過傳遞地球表面的信號來實現地面遠距離的通信。通信衛星使用的無線電和微波的頻帶較寬。為避免信號干擾，國際組織制定了監管規則來分配各個組織可以使用的頻率範圍或「頻帶」。這樣的分配降低了信號干擾的風險。

衛星軌道離地很高，天線波束能覆蓋地球廣大面積，且電波傳播不受地形限制，能實現地面遠距離通訊。衛星裝有由接收和發射設備組成的轉發器，將收到的信號經放大、移頻後發射給地面；軌道高度和傾角可有多種，但常用的是對地靜止軌道；如果用3-4顆對地靜止軌道上的通訊衛星組網，可以實現全球實時通訊；這種衛星除了具有人造衛星一般的分系統設備外，還裝有通訊轉發器、對地姿態穩定控制、對地定向天線、衛星位置保持等分系統設備。

通信衛星是為了補足海底電纜通信的不足，通常用於移動通信。例如船只或飛機等遠離陸地的交通工具，無法使用有線通信時，便需要通信衛星。

歷史

今天的衛星通信可以一直追溯到亞瑟·C·克拉克於1945年2月寫給《無線世界》雜誌編輯的一封信中。1945年10月，克拉克在《無線世界》發表了題為Extra-Terrestrial Relays – Can Rocket Stations Give Worldwide Radio Coverage的文章，進一步充實了衛星通信的理論。幾十年後，美國海軍進行了一個名為「月球中繼通信」的計劃。該計劃使用月球作為天然的通信衛星，旨在提供一種安全可靠的無線電通信。

世界上第一顆人造地球衛星是蘇聯的Sputnik1號，該衛星於1957年10月4日發射入軌。它裝載了星上無線電發射器，該發射器的工作頻率為20.005 MHz和40.002 MHz。Sputnik 1號的成功發射，邁出了太空探索的第一步。雖然它在太空中不是用來傳遞地球上兩點之間的信號的，但它確實是現代衛星通信的開端。

第一顆專門用於全球通信的人造衛星是美國的Echo 1號。它是世界上第一顆能夠傳遞地面上不同點之間信號的人造通信衛星。Echo 1號於1960年8月12日發射，隨後上升到了距離地面1,600 km的高度，但它使用的是人類最古老的飛行方式——氣球。美國航空航天局（NASA）發射的Echo 1號是一個表面鍍PET膜的氣球，直徑約為30米，其表面可以作為無源反射器用於無線電通信。正如它的非正式名稱「氣球衛星」(satelloon)那樣，Echo 1號是世界上第一顆充氣衛星，它奠定了現代衛星通信的基礎。衛星通信的原理很簡單：發送數據到太空中，然後再把這些數據送回地面上的另一點。Echo1號就像一面有10層樓高的巨大鏡子，把發送到太空中的數據反射到地球上的另一點，以此來實現衛星通信。

美國第一顆進行中繼通信的衛星是1958年發射的SCORE衛星，它使用磁帶錄音機來存儲並轉發聲音信號。該衛星曾向世界發送了美國總統艾森豪威爾的聖誕賀詞 。Philco 公司建造的Courier 1B，是世界上第一顆有源中繼衛星，於1960年發射升空。

通信衛星的種類主要有兩種，無源和有源的。無源通信衛星只是把來自發射站的信號反射到接收器的方向。對於無源衛星，其反射的信號沒有經過衛星的增強，因此只有少部分的信號能量到達了接收器。衛星距離地球表面很遠，由空間路徑損耗(freepath lost)導致的無線電信號衰減十分嚴重，因此接收器接收到的信號實際上相當微弱。相反的，有源衛星在轉發其收到的信號前會對信號進行放大處理 或者改變頻率。世界上第一顆通信衛星就是無源衛星，但是現在已經很少使用這種衛星了。Telstar是世界上第二顆有源中繼衛星，該衛星由AT&T公司所有，作為AT&T、貝爾實驗室、美國航空航天局、英國郵政總局和法國電信（郵政）共同簽署的發展通信衛星的國際協議的一部分。美國航空航天局（NASA）於1962年7月10日在卡納維拉爾角發射了Telstar衛星，這也是世界上第一次私人贊助的航天發射。1962年12月13日，美國發射了Relay 1號，它在1963年11月22日成為了世界上第一顆橫跨太平洋進行廣播的衛星。

地球靜止衛星的前身是休斯公司於1963年7月26日發射的衛星Syncom 2。Syncom 2是第一顆位於地球同步軌道的通信衛星。Syncom 2每天以恆速繞地球一周，但由於它相對地面還有南北運動，所以需要特殊的設備來跟蹤它的運動。Syncom 3是Syncom 2的升級版，是世界上第一顆靜止軌道通信衛星。它運行在一條沒有南北運動的地球同步軌道上，因此從地面遠看去它在天空中靜止不動。

從美國的火星探測漫遊者計劃開始，火星表面的巡視器使用火星軌道飛行器來作為通信衛星，把巡視器的信號發送給地球。使用軌道器來進行信號中繼是為了節省巡視器的能量消耗。軌道器有太陽電池板陣列、較大的天線和很強的轉發器，相對於巡視器直接從火星表面發送信號到地球來說，軌道器的這些設備使得其向地球發送的信號更強也更清晰。

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