要使无线电信号能被远处收到，有三个方法，即增大信号的发射功率、加高发射天线和增加接收设备的灵敏度。 其中发射天线的高度对无线电信号传播距离影响最大。因地球表面为弧形，所以天线越高，无线电信号的传播距离就越远， 这就使人们一直幻想有一种能把天线升到高空的办法，而人造卫星的诞生，使得这种梦想成为现实。 能实现上述想法的卫星叫地球同步通信卫星。
    这类卫星的运行轨道很特殊，它的轨道处在赤道平面之内，高度在赤道上空约35800公里，而且围绕地球转动的速度和地球自转的速度相等，也就是和地球在同步转动，所以从地面上观察是静止不动的。这时地球对卫星的吸引力和卫星转动的离心力正好相等，于是卫星高悬在天空而不会落下来。这就是地球同步卫星。

地球同步通信卫星与地球同步转动示意

地球同步通信卫星与地球的关系图

    在同步卫星上装上发射天线，就相当把天线升到了35800公里的高空，居高临下，几乎可以覆盖地球表面的40％，三颗这样的卫星就能将信号覆盖全球。

三颗地球同步通信卫星就能将信号覆盖全球

关于地球同步通信卫星的几个问题

问题1：地球同步通信卫星为什么只能“静止”在赤道上空？
    假设卫星在不是赤道上方的某一轨道上跟着地球的自转同步地作匀速圆周运动，如下图所示：

    卫星的向心力为地球对它引力的一个分力F1，而另一个分力F2 的作用将使其运行轨道向赤道方向移动，故地球同步通信卫星只有在赤道上空，才可在稳定的轨道上运行。
问题2：地球同步通信卫星的高度为什么是确定的？
    卫星在赤道上空时，
    ∵ G×[Mm/(R＋h)²]＝mω²(R＋h)

∴ h＝

－R＝定值

    其中G为引力常数；M、R分别为地球的质量和半径，数值一定；ω为地球自转角速度，可以认为是定值。因为卫星与地球同步，卫星的角速度与地球自转角速度相同，所以同步通信卫星 的高度也是确定的。
    将万有引力常数G=6.67259×10^-11N·m²/kg²；地球质量M=5.97237×10²⁴kg；地球自转角速度ω=7.29212×10^-5rad/s；地球赤道半径M=6378137m代入公式计算得定值h=35783千米
问题3：地球同步通信卫星的空间位置资源是有限的吗？
    为了避免卫星信号的相互干扰，向邻两个卫星对地心所成的角一般是3度，这样地球同步通信卫星的资源数目就在120颗左右。