静止衛星通信（食・軌道・周波数・SCPC） えいせいつうしんのしょく
赤道上空約 36,000〔km〕の静止軌道にある通信衛星を使う通信で、一陸技では衛星の食・太陽雑音干渉・上り下りの周波数・中継器の電力増幅器（SCPC と入力バックオフ）が問われる。
食は「春分及び秋分」の前後約 1 箇月、1 日に最長「70 分」程度。太陽雑音干渉はアンテナ径が大きいほど干渉量は大きく発生時間は「短く」なる。SCPC の電力増幅器は複数波を入れると相互変調積に電力を奪われて各波の飽和出力電力の「総和は減少」、入力バックオフは飽和「入力電力」P1 と全入力電力 P2 の比 P1/P2〔dB〕で、相互変調を減らすには「大きく」する。
静止衛星は赤道の真上を地球の自転と同じ速さで回るので、地上からは止まって見えます。基本は 静止衛星通信 の語にまとめてあります。ここでは一陸技で問われる「衛星の電力が止まる食」「太陽が邪魔をする雑音干渉」「上り下りの周波数の使い分け」「中継器の電力増幅器の使い方（SCPC とバックオフ）」に絞ります。
θ は静止軌道から見た地球の影の角幅（半径 6,400〔km〕の地球を半径 42,000〔km〕の軌道から見た角度、約 17.4°）。衛星は 1 日で 360° 回るので、この角幅を横切る時間が最長の食時間。前後約 1 箇月（春分・秋分の各前後約 22 日）続く
食と太陽雑音干渉
周波数の使い分け
地球局から衛星までの片道が約 0.12〔s〕。地球局 → 衛星 → 地球局の 1 ホップで約 0.25〔s〕、会話の往復では約 0.5〔s〕の遅れになる。仰角が低い局ほど距離が長く遅延も大きい
SCPC（Single Channel Per Carrier）は 1 つの搬送波に 1 チャネルを載せ、多数の搬送波を周波数で並べて中継器の 1 台の電力増幅器（進行波管や固体増幅器）で一緒に増幅する方式です。増幅器を効率よく使うために飽和近くで動かすと、搬送波どうしの相互変調積が生じて帯域外に電力が漏れます。
P1 は単一波を入力したときの飽和入力電力、P2 は複数波の全入力電力。飽和出力電力を基準にしたものは出力バックオフ（OBO）。バックオフを大きくすると線形領域で動くので相互変調積は減るが、出力が下がり電力利用効率が落ちる
典型問題の解き方（食の穴埋めと SCPC の穴埋め）
手順
「食は夏至・冬至」は誤りです。「アンテナ径が大きいほど太陽雑音干渉の時間は長い」も誤りで、長くなるのは干渉量（利得が高いため）です。「入力バックオフは飽和出力電力との比」は出力バックオフの説明で、問題文が「入力」と言っているなら飽和入力電力 P1 です。バックオフを「小さく」すると飽和に近づき相互変調が増えます。
地球局の運用では、春分・秋分の前後に「食の時刻表」と「サンアウテージの予報」を確認します。食の間は衛星の電力が蓄電池だけになるので、衛星側で一部の中継器を落とすこともあります。サンアウテージは毎日数分、数日間続くため、重要回線は別の衛星や地上回線に切り替えます。
この用語を押さえる問題
次の記述は、対地静止衛星軌道における通信衛星の食等について述べたものである。［ ］内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。なお、同じ記号の［ ］内には、同じ字句が入るものとする。 (1) 衛星の主電力は、太陽電池から供給される。静止衛星では、日照時に太陽電池から...
正答: Ａ=春分及び秋分 Ｂ=70分 Ｃ=短く
正答。静止衛星は赤道面上にあるので、太陽が赤道面近くにくる春分・秋分の前後約 1 箇月間、衛星が地球の影に入る食が深夜に発生し、最長で 1 日約 70 分間（地球の影の角幅約 17.4° に相当）太陽電池が発電できない。同じ時期に太陽が地球局アンテナから見て衛星の背後を通過し太陽雑音干渉が起きるが、大口径アンテナほどビーム幅が狭いので発生時間は短く、利得が高いので干渉量は大きい。
この問題を解く次の記述は、SCPC 方式の衛星通信の中継器などに用いられる電力増幅器について述べたものである。［ ］内に入れるべき字句を下の番号から選べ。なお、同じ記号の［ ］内には、同じ字句が入るものとする。 (1) 電力効率を良くするために増幅器が非線形領域で動作するように設計されて...
正答: Ａ=総和は減少する Ｂ=入力電力 Ｃ=大きく
正答。複数波を入力すると非線形性により相互変調積に電力が奪われるため、帯域内の各波の飽和出力電力の総和は単一波のときより減少する。入力バックオフは、単一波で飽和させる入力電力 P1 に対し実際の全入力電力 P2 をどれだけ下げたかを示す比 P1/P2〔dB〕である。バックオフを大きくとれば線形領域で動作し相互変調積は減るが、出力電力が下がって電力利用効率が低下する。
この問題を解く次の記述は、地上と衛星間の電波伝搬における対流圏及び電離圏の影響について述べたものである。このうち誤っているものを下の番号から選べ。
正答: 電離圏の屈折率は、周波数が低くなると 1 に近づく。
誤った記述です。電離圏の屈折率は n = √(1 − 81N/f²) で表され、周波数 f が高くなるほど 81N/f² が小さくなって n は 1 に近づきます。周波数が低くなると n は 1 から離れて小さくなり、屈折や反射の影響が大きくなります。
この問題を解く問われた問題 15
- 一陸技 令和8年7月期 問17 次の記述は、地上と衛星間の電波伝搬における対流圏及び電離圏の影響について述べたものである。このうち誤ってい...
- 一陸技 令和8年7月期 問13 次の記述は、SCPC 方式の衛星通信の中継器などに用いられる電力増幅器について述べたものである。［ ］内に...
- 一陸技 令和8年1月期 問10 次の記述は、対地静止衛星軌道における通信衛星の食等について述べたものである。［ ］内に入れるべき字句の正し...
- 二陸特 例題No.3 問22 静止衛星通信についての記述として、正しいのはどれか。次のうちから選べ。
- 二陸特 例題No.2 問22 静止衛星通信についての記述として、正しいのはどれか。次のうちから選べ。
- 二陸特 例題No.1 問22 静止衛星通信における VSAT システムについての記述として、正しいのはどれか。次のうちから選べ。
- 二陸特 令和4年2月期 問22 次の記述は、静止衛星通信について述べたものである。正しいのはどれか。
- 二陸特 令和3年10月期 問22 次の記述は、静止衛星通信について述べたものである。誤っているのはどれか。
- 二陸特 令和3年6月期 問22 次の記述は、静止衛星通信について述べたものである。正しいのはどれか。
- 二陸特 令和3年2月期 問22 静止衛星通信についての次の記述のうち、正しいのはどれか。
- 二陸特 令和2年10月期 問22 次の記述は、静止衛星通信について述べたものである。正しいのはどれか。
- 二陸特 令和2年2月期 問23 次の記述は、静止衛星通信について述べたものである。誤っているのはどれか。
- 二陸特 令和元年10月期 問22 静止衛星通信についての次の記述のうち、正しいのはどれか。
- 二陸特 令和元年6月期 問22 次の記述は、静止衛星通信における VSAT システムについて述べたものである。正しいのはどれか。
- 二陸特 平成31年2月期 問22 次の記述は、静止衛星通信について述べたものである。誤っているのはどれか。