무선 통신-위성

위성은 다른 물체를 중심으로 회전하는 물체입니다. 예를 들어 지구는 태양의 위성이고 달은 지구의 위성입니다.

ㅏ communication satellite 이다 microwave repeater station통신, 라디오 및 텔레비전 신호에 사용되는 공간에서. 통신 위성은 한 지구국에서 오는 데이터를 처리하고 데이터를 다른 형태로 변환하여 두 번째 지구국으로 보냅니다.

위성의 작동 원리

지구상의 두 방송국은 라디오 방송을 통해 통신을 원하지만 너무 멀리 떨어져있어 기존의 수단을 사용할 수 없습니다. 두 스테이션은 통신을 위해 중계 스테이션을 사용할 수 있습니다. 한 지구국이 신호를 위성으로 전송합니다.

Uplink frequency지상국이 위성과 통신하는 주파수입니다. 위성 트랜스 폰더는 신호를 변환하여 두 번째 지구국으로 보냅니다.Downlink frequency. 두 번째 지구국도 같은 방식으로 첫 번째 지구국과 통신합니다.

위성의 장점

위성 통신의 장점은 다음과 같습니다.

커버리지 영역은 지상파 시스템보다 매우 높습니다.
전송 비용은 서비스 지역과 무관합니다.
더 높은 대역폭이 가능합니다.

위성의 단점

위성 통신의 단점은 다음과 같습니다.

위성을 궤도로 발사하는 것은 비용이 많이 드는 과정입니다.
대역폭은 점차적으로 사용됩니다.
기존 지상파 시스템보다 위성 시스템의 전파 지연이 높습니다.

위성 통신 기초

위성 통신의 과정은 earth station. 여기에서 설치는 지구 주위를 도는 위성으로부터 신호를 송수신하도록 설계되었습니다. 지구국은 고전력, 고주파 (GHz 범위) 신호의 형태로 위성에 정보를 보냅니다.

위성 receive 과 retransmit 위성의 커버리지 영역에있는 다른 지구국에서 수신 한 신호를 지구로 되돌립니다. Satellite's footprint 위성으로부터 유용한 강도의 신호를 수신하는 영역입니다.

채널을 통해 지구국에서 위성으로의 전송 시스템을 uplink. 채널을 통해 위성에서 지구국까지의 시스템을downlink.

위성 주파수 대역

통신에 일반적으로 사용되는 위성 주파수 대역은 다음과 같습니다. Cband, Ku-band, 과 Ka-band. C- 대역 및 Ku- 대역은 오늘날 위성에서 일반적으로 사용되는 주파수 스펙트럼입니다.

주파수와 파장 사이에는 반비례 관계가 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 즉, 주파수가 증가하면 파장이 감소하여 antenna diameter 과 transmission frequency. 파장이 증가하는 신호를 수집하려면 더 큰 안테나 (위성 접시)가 필요합니다.

지구 궤도

위성은 우주로 발사 될 때 특정 궤도에 배치되어 과학, 군사 또는 상업 여부에 관계없이 접근성을 유지하고 목적을 달성하기 위해 혁명을위한 특정 방법을 제공해야합니다. 지구와 관련하여 위성에 할당 된 이러한 궤도를Earth Orbits. 이 궤도의 위성은 지구 궤도 위성입니다.

중요한 종류의 지구 궤도는-

지리 동기 지구 궤도
정지 된 지구 궤도
중간 지구 궤도
낮은 지구 궤도

지구 동기 지구 궤도 (GEO) 위성

지구 동기식 지구 궤도 위성은 지구에서 22,300 마일의 고도에 위치한 위성입니다. 이 궤도는side real day(즉, 23 시간 56 분). 이 궤도는have inclination and eccentricity. 원형이 아닐 수 있습니다. 이 궤도는 지구의 극에서 기울어 질 수 있습니다. 그러나 지구에서 관찰하면 정지 된 것처럼 보입니다.

동일한 지리적 동기 궤도 (있는 경우) circular적도면에서는 정지 궤도라고합니다. 이 위성은 지구 적도 위 35,900km (지동 동기식과 동일)에 위치하며 지구 방향 (서쪽에서 동쪽으로)에 대해 계속 회전합니다. 이 위성은 고려됩니다stationary 지구와 관련하여 이름이 의미합니다.

지구 고정 지구 궤도 위성은 일기 예보, 위성 TV, 위성 라디오 및 기타 유형의 글로벌 통신에 사용됩니다.

위의 그림은 Geo-synchronous와 Geo-Stationary 궤도의 차이점을 보여줍니다. 회전축은 지구의 움직임을 나타냅니다.

여기서 주목해야 할 요점은 모든 Geo-Stationary 궤도는 Geo-Synchronous 궤도라는 것입니다. 그러나 모든 Geo-Synchronous 궤도는 Geo-Synchronous 궤도가 아닙니다.

중간 지구 궤도 (MEO) 위성

MEO (Medium Earth Orbit) 위성 네트워크는 지구 표면에서 약 8000 마일 거리에서 궤도를 도는 것입니다. MEO 위성에서 전송 된 신호는 더 짧은 거리를 이동합니다. 이것은 수신단에서 향상된 신호 강도를 의미합니다. 이것은 수신단에서 더 작고 가벼운 수신 터미널을 사용할 수 있음을 보여줍니다.

신호가 위성에서 더 짧은 거리를 이동하기 때문에 전송 지연이 적습니다. Transmission delay 신호가 위성으로 이동했다가 수신 스테이션으로 되돌아가는 데 걸리는 시간으로 정의 할 수 있습니다.

실시간 통신의 경우 전송 지연이 짧을수록 통신 시스템이 좋아집니다. 예를 들어, GEO 위성이 왕복하는 데 0.25 초가 필요한 경우 MEO 위성은 동일한 이동을 완료하는 데 0.1 초 미만이 필요합니다. MEO는 2GHz 이상의 주파수 범위에서 작동합니다.

저궤도 (LEO) 위성

LEO 위성은 주로 작은 LEO, 큰 LEO 및 Mega-LEO의 세 가지 범주로 분류됩니다. LEO는 지구 표면에서 500 ~ 1000 마일의 거리를 공전합니다.

이 비교적 짧은 거리는 전송 지연을 0.05 초로 줄입니다. 이는 민감하고 부피가 큰 수신 장비의 필요성을 더욱 줄여줍니다. Little LEO는 800MHz (0.8GHz) 범위에서 작동합니다. Big LEO는 2GHz 이상 범위에서 작동하고 Mega-LEO는 20-30GHz 범위에서 작동합니다.

관련된 더 높은 주파수 Mega-LEOs 더 많은 정보 전달 용량으로 변환되고 실시간 저 지연 비디오 전송 체계의 기능을 제공합니다.

고고도 장거리 내구성 (HALE) 플랫폼

실험용 HALE 플랫폼은 기본적으로 통신 장비를 운반하는 매우 효율적이고 가벼운 비행기입니다. 이것은very low earth orbit geosynchronous satellites.

이 공예품은 배터리와 태양 광 발전 또는 고효율 터빈 엔진의 조합으로 구동됩니다. HALE 플랫폼은transmission delays of less than 0.001 seconds 고작 70,000 피트의 고도에서도 better signal strength 매우 가벼운 핸드 헬드 수신 장치 용.

궤도 슬롯

여기에서 더 많은 질문이 발생할 수 있습니다. 200 satellites정지 궤도 궤도에서 서로 충돌하거나 우주에서 같은 위치를 사용하려는 시도를 어떻게 막을까요? 이 문제에 답하기 위해 International Telecommunications Union (ITU) 및 연방 통신위원회 (FCC) 통신 위성이 위치 할 수있는 정지 궤도상의 위치를 지정합니다.

이러한 위치는 경도로 지정되며 다음과 같이 호출됩니다. orbital slots. FCC와 ITU는 궤도 슬롯에 대한 막대한 수요로 인해 C 대역 및 Ku 대역 위성에 필요한 간격을 2도까지 점차적으로 줄였습니다.