卫星通信系统由于其所具有的独特优势，自出现以来得到了迅速的发展，已成为未来通信系统不可缺少的重要组成部分。随着宽带多媒体等业务需求的增长，C（6/4GHz）、X(8/7GHz)、Ku (14/12GHz)波段的卫星通信系统已不能满足宽带、高速、小口径终端等应用的需求，而 Ka波段具有频带宽、干扰小、终端设备体积小等优点，可为高速卫星通信、千兆比特级宽带数字传输、高清晰度电视（HDTV）及个人通信等新业务提供一种崭新的手段，利用Ka波段（30/20GHz）或更高频段构成卫星通信系统是未来的发展趋势。因此，研究和开发Ka频段的卫星通信系统对我国未来卫星通信事业的发展有着极其重要的意义。由于降雨对Ka波段卫星通信系统的电波传播的衰减较大，成为影响其传输质量的重要因素之一。因此，在设计地—空卫星通信线路时，为了保证通信系统传输质量、提高可靠性及经济性，就必须要准确地掌握地面站设置区域的降雨衰减所产生的影响。本文首先介绍了雨衰减在国内外的研究现状以及雨衰减的机理和降雨的物理特性，论述了两种广泛应用的雨衰减预测模型：ITU-R模型和DAH模型。ITU-R雨衰减预测模型使用简便，输入参数少，应用范围比较广泛。以此模型为基础，根据我国65个典型城市的降雨数据和地理位置参数，计算出轨道位置分别为62°E、92°E及122°E的通信卫星在线极化波情况下，Ka波段（30/20GHz）的降雨衰减累积分布值，并结合我国地形及气候分布状况，对Ka波段卫星通信系统的降雨衰减特性进行了进一步的分析，得出一些有益的结论：①我国Ka波段降雨衰减比较严重的地区在东南部沿海地区，而降雨衰减比较小的地区出现在西北地区。这同时也说明了，影响降雨衰减最主要的因素是0.01％时间的分钟降雨率。由分钟降雨率等值线图和雨衰减等值曲线图，可以看出，降雨大的地方和雨衰减大的地方是一致的。②仰角的大小也严重的影响了降雨衰减的大小。这是因为，仰角的大小影响了斜路径的长度，可以导致雨衰减值的变化。此结果可用于合理的设计Ka波段卫星通信系统，减少降雨衰减的影响，<WP=74>为我国的Ka波段卫星通信系统研究提供基础的理论数据。在讨论雨衰减补偿办法时，介绍了几种典型的补偿办法，如位置分集技术、频率分集技术和上行功率控制技术，然后详细介绍了基于自适应算法的补偿方法，如自适应前向纠错、自适应TDMA和自适应CDMA等方案。以我国Ka波段65个典型站点的雨衰减值为根据，通过对具体数值的分析，总结出我国Ka波段卫星通信系统降雨衰减的地域性特征：①我国幅员辽阔，降雨的分布极不均匀，而降雨率是影响降雨衰减的主要因素，因此降雨衰减的分布也极不均匀，地区差异大。中国最大降雨衰减点出现在阳江，为40.37dB，而最小的仅为0.79dB，出现在大柴旦。②尽管中国的降雨不均匀，但从我国Ka波段雨衰减等值线图上我们可以看出，降雨衰减是呈带状分布，规律比较明显。其趋势为从东南部向西北部逐渐递减，在阳江达到最大，在新疆的西北部达到最小。根据我国Ka波段降雨衰减的地域性特征，将我国分为七个区域，通过优化卫星转发器的功率，从而达到对各个区域的降雨衰减补偿。根据对补偿结果的分析，可以看出功率优化方法的效果还是很明显的：功率优化分配后，其补偿的站点数比未分配时要大很多，而且随着雨衰余量的增大，优势越来越明显。在雨衰余量为9dB时，功率优化分配前的补偿百分比为20%，而优化后可达到44.6%；当雨衰余量为22dB时，优化前仅为38.5%，而此时优化后则可以达到100%。由以上数据可以看出，功率优化方法对雨衰减的补偿是有效的。本文中计算出的Ka波段的雨衰减值和对雨衰减特性的分析，可以作为设计Ka波段卫星通信系统预留雨衰余量的重要依据，本文提出的功率优化对抗雨衰减的方法，可以在设计多波束卫星通信系统时加以考虑。