卫星通信是在空间技术和地面微波接力通信技术的基础上发展起来的，靠大气层外卫星的中继实现远程通信。其承载信息的无线电波要穿越大气层，经过很长的距离在地面站和卫星之间传播，因此它受到多种因素的影响，即卫星通信电波传播有其自身的特点。
一、传播行程及影响
1、电波传播行程
卫星通信的电波传播大部分行程为自由空间，但也必须通过地球周围的大气层，因此要受到电离层中自由电子和离子的吸收，受到对流层中的氧分子、水蒸气分子和雨、雾、云、雪和冰雹等的吸收和散射，从而形成损耗。包围地球的大气层，其厚度达5000km左右，根据其特征可把大气细分为5层，如下图1-1所示。
图 1-1：卫星通信的电波传播行程与地球外大气层分布图
对流层离地面0~10km，同温层10km~50km，中间层50km~70km，热层70km~500km，外大气层500km~3000km。距地面40km~800km高度的大气层里是被电离的空气层，称为电离层，共有4层：D层为60~80km；E层为100km~140km；F1层为160km~200km；F2层为220km~400km。
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2、传播行程中的影响
卫星通信电波的损耗与电波的频率、波束的仰角以及气候条件有密切的关系。人们通过大量的分析和实测，给出了在晴朗天气条件下，大气吸收损耗与频率的关系曲线，如下图1-2所示。从图中可以看出，0.1GHz以下自由电子或离子吸收起主要作用，频率越低越严重，频率高于0.3GHz时，其影响可以忽略。水蒸气分子在21GHz左右发生谐振吸收出现一个更大的损耗峰。氮没有谐振峰，二氧化碳的谐振峰在300GHz。地球站所处位置使天线波束仰角越大，无线电波通过大气层的路径越短，则吸收损耗越小。频率低于10GHz，仰角大于50°时，其影响基本可以忽略。
图 1-2：大气中电子、离子、氧分子和水蒸气分子对电波的吸收
由图1-2可见，在0.3GHz~10GHz频段，大气损耗最小，故称此频段为“无线电窗口”。另外在30GHz附近也有一个损耗低谷，通常称此频段为“半透明无线电窗口”。选择工作频段时应考虑选在这些“窗口”附近。为此，卫星通信的常用工作频段为C波段（6/4GHz）或Ku频段（14/12GHz）乃至Ka频段（30/20GHz）。
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综上，卫星通信电波在地球外层空间传播时要受到各层影响，具体表现详见下表1-2。
表 1-2：卫星通信电波在地球外层空间传播时受到各层的影响
二、外界噪声的影响
另外，从外界噪声影响来考虑，当频率降低到0.1GHz以下时，宇宙噪声会迅速增加，如下图2所示。所以最低频率不能低于0.1GHz。通常在1GHz以上，宇宙噪声和人为噪声对通信影响较小；而大气噪声，其中包括氧气、水蒸气、雨、云、雾噪声等在10GHz以上，对通信影响较大。因此，从降低接收系统噪声角度来考虑，卫星通信工作频段最好选在1GHz~10GHz之间。
图 2：外部噪声对接收信号的影响
三、传播损耗
我们知道，地球同步轨道（GEO）卫星通信中，卫星在距地面36000 km高度（也即收、发天线间的距离约），而大气层的厚度一般认为约16km，电磁波主要在大气层以外的自由空间中传播。通过以上分析，卫星通信的电波在传播中的损耗，其中最主要的是自由空间传播损耗，它占总损耗的大部分。其他损耗还有大气，雨，云，雪，雾等造成的吸收和散射损耗等。卫星移动通信系统还会因为受到某种阴影遮蔽（例如树木、建筑物的遮挡等）而增加额外的损耗。所以，一般把卫星通信中的电波先按在自由空间中传播，然后再考虑大气层的影响，最后对自由空间传播中的衰耗加以修正。
在自由空间的传播损耗为
LS ＝ 92.44 + 20 1og d (km) + 20 1og f (GHz)
依此同步卫星与地面站之间单程（d约为4000km）的衰减量可达200dB以上。
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