De eerste telecommunicatie-satellieten waren asynchrone satellieten in Low Earth Orbit (LEO). De LEO-satellieten waren gemakkelijk in deze baan te krijgen, op een hoogte van 500 tot 2000 km, en dicht genoeg bij de aarde om als passieve radio relais te fungeren. Ook is de signaalvertraging erg klein (0,01 – 0,02 sec). Maar omdat een LEO-satelliet een zeer grote snelheid heeft (zijn omlooptijd ligt tussen de 1 ½ en 2 uur), krijgt hij veel atmosferische wrijving en is zijn levensduur hierdoor beperkt.. Door zijn hoge snelheid ten opzichte van de aarde kan een asynchrone satelliet maar een paar minuten contact maken per keer dat hij overvliegt. Permanent contact is mogelijk door middel van:
- Elliptische banen. Dit zijn sterk uitgerekte banen waarbij de apogeum (punt waarop de satelliet het verst van de aarde staat) (40,000 km) direct boven het grond station is, waardoor een bruikbaar periode van dekking ontstaat.
- Constellaties, bestaande uit een groot aantal asynchrone satellieten, die samen een permanent link en wereldwijde dekking bieden
- Geostationaire banen. Dit zijn ronde banen om de aarde waarbij de satelliet op een vaste positie boven de aarde hangt, op ongeveer 36.000 kilometer boven de evenaar, in de zogenoemde Geostationair Earth Orbit (GEO). Op deze hoogte draaien de satellieten met dezelfde snelheid om de aarde heen als de draaisnelheid van de aarde. Hierdoor staan deze satellieten altijd op hetzelfde punt vanaf de aarde gezien. Het is de goedkoopste en meest effectieve oplossing.
Het voordeel van de geostationaire satelliet is dat we nauwkeurig op deze satelliet kunnen richten omdat deze "stil" staat ten opzichte van de aarde. Maar op een hoogte van 36.000 km is een GEO-satelliet weinig meer dan een klein stipje in de lucht. Daardoor heeft deze satelliet voor het zenden naar de aarde grote paraboolantennes en zonnepanelen nodig en is de signaalvertraging vrij groot (0,25 sec). Drie geostationaire satellieten, correct gepositioneerd, kunnen de hele aarde tussen de +80° en –80° breedtegraden bedekken.
Naast de LEO- en de GEO-satelliet bestaat er nog de Medium Earth Orbit (MEO)-satelliet die hangt op een hoogte van ± 12.000 km. De satelliet bevindt zich binnen de Clarke Belt en heeft daarom een grotere snelheid dan de aarde, binnen 6 uur is hij rondom de aarde. Het voordeel van deze satelliet is dat hij goedkoper is dan de GEO, omdat hij minder ver weg hangt. Nog een voordeel is dat de signaalvertraging ook kleiner is (± 0,1 sec), bij telefonie is dit een groot voordeel.
Tegenwoordig bevinden de meeste telecommunicatie-satellieten zich in een geostationaire baan om de aarde.
Overzicht van huidige communicatiesatellieten in de geostationaire baan
Satelliet-telecommunicatie in de luchtvaart.
Ook bestaat er nog een specifieke toepassing voor niet-geostationaire telecommunicatiesatellieten. Voor communicatie in afgelegen gebieden, zonder infrastructuur, wordt gebruik gemaakt van de satelliettelefoon. Het Iridium-netwerk bestaat uit 66 kleine satellieten in lage polaire banen (780 km), het zogenoemde Low Earth Orbiting (LEO) systeem. De omloopbanen van de Iridium satellieten zijn zodanig berekend dat er op elk moment minstens één satelliet "zichtbaar" is vanaf elk punt op aarde. Elke satelliet staat op zijn beurt op elk moment in verbinding met vier andere Iridium-satellieten. Gesprekken of boodschappen kunnen aldus van satelliet tot satelliet worden gerelayeerd vanaf elk punt op aarde naar elk ander, zowel rechtstreeks tussen twee Iridium-telefoons als tussen een Iridium-telefoon en een andere telefoon, via een van de grondstations. Dit zorgt ervoor dat men op iedere plek op aarde de beschikking heeft over satelliet-telecommunicatie.
Het Iridium-netwerk