Komunikacja satelitarna - krótki przewodnik

Ogólnie rzecz biorąc, a satelliteto mniejszy obiekt, który obraca się wokół większego obiektu w przestrzeni. Na przykład księżyc jest naturalnym satelitą Ziemi.

Wiemy to Communicationodnosi się do wymiany (udostępniania) informacji między dwoma lub więcej podmiotami za pośrednictwem dowolnego medium lub kanału. Innymi słowy, to nic innego jak wysyłanie, otrzymywanie i przetwarzanie informacji.

Jeśli komunikacja odbywa się między dowolnymi dwiema stacjami naziemnymi za pośrednictwem satelity, nazywa się ją as satellite communication. W tej komunikacji fale elektromagnetyczne są używane jako sygnały nośne. Sygnały te przenoszą informacje, takie jak głos, dźwięk, obraz lub inne dane między ziemią a kosmosem i odwrotnie.

Związek Radziecki wystrzelił pierwszego na świecie sztucznego satelitę o nazwie Sputnik 1 w 1957 roku. Niemal po 18 latach Indie również wystrzeliły sztucznego satelitę o nazwie Aryabhata w 1975 roku.

Potrzeba łączności satelitarnej

Następujące dwa rodzaje propagacji są używane wcześniej do komunikacji na pewną odległość.

• Ground wave propagation- Propagacja fali naziemnej jest odpowiednia dla częstotliwości do 30 MHz. Ta metoda komunikacji wykorzystuje warunki troposfery na Ziemi.

• Sky wave propagation - Odpowiednia szerokość pasma dla tego typu komunikacji mieści się zasadniczo w zakresie 30–40 MHz i wykorzystuje właściwości jonosfery Ziemi.

Maksymalny skok lub odległość stacji jest ograniczona do 1500 km tylko w przypadku propagacji fal naziemnych i fal nieba. Komunikacja satelitarna pokonuje to ograniczenie. W tej metodzie satelity zapewniającommunication for long distances, która jest znacznie poza zasięgiem wzroku.

Ponieważ satelity lokalizują się na określonej wysokości nad ziemią, komunikacja między dowolnymi dwiema stacjami naziemnymi odbywa się łatwo za pośrednictwem satelity. W ten sposób pokonuje ograniczenie komunikacji między dwiema stacjami naziemnymi z powodu krzywizny Ziemi.

Jak działa satelita

ZA satelliteto ciało, które porusza się wokół innego ciała na określonej ścieżce. Satelita komunikacyjny to nic innego jak stacja przekaźników mikrofal w kosmosie. Jest pomocny w telekomunikacji, radiu i telewizji oraz aplikacjach internetowych.

ZA repeaterto obwód, który zwiększa siłę odbieranego sygnału, a następnie przesyła go. Ale ten repeater działa jako pliktransponder. Oznacza to, że zmienia pasmo częstotliwości nadawanego sygnału z odbieranego.

Częstotliwość, z jaką sygnał jest wysyłany w przestrzeń, nazywana jest jako Uplink frequency. Podobnie częstotliwość, z jaką sygnał jest wysyłany przez transponder, nazywana jest jakoDownlink frequency. Poniższy rysunek jasno ilustruje tę koncepcję.

Transmisja sygnału z pierwszej stacji naziemnej do satelity przez kanał nosi nazwę uplink. Podobnie transmisja sygnału z satelity do drugiej stacji naziemnej przez kanał nazywa siędownlink.

Uplink frequencyto częstotliwość, na której pierwsza stacja naziemna komunikuje się z satelitą. Transponder satelitarny przetwarza ten sygnał na inną częstotliwość i przesyła go do drugiej stacji naziemnej. Ta częstotliwość jest nazywana jakoDownlink frequency. W podobny sposób druga stacja naziemna może również komunikować się z pierwszą.

Proces komunikacji satelitarnej rozpoczyna się na stacji naziemnej. Tutaj instalacja jest przeznaczona do przesyłania i odbierania sygnałów z satelity na orbicie okołoziemskiej. Stacje naziemne przesyłają informacje do satelitów w postaci sygnałów o dużej mocy i wysokiej częstotliwości (zakres GHz).

Satelity odbierają i retransmitują sygnały z powrotem na Ziemię, gdzie są odbierane przez inne stacje naziemne w obszarze zasięgu satelity. Satelityfootprint to obszar, który odbiera sygnał o użytecznej mocy z satelity.

Wady i zalety komunikacji satelitarnej

W tej sekcji przyjrzyjmy się zaletom i wadom komunikacji satelitarnej.

Poniżej znajdują się advantages korzystania z łączności satelitarnej:

• Obszar pokrycia jest większy niż w przypadku systemów naziemnych

• Można pokryć każdy zakątek ziemi

• Koszt transmisji jest niezależny od obszaru zasięgu

• Większa przepustowość i możliwości nadawania

Poniżej znajdują się disadvantages korzystania z komunikacji satelitarnej -

• Wystrzeliwanie satelitów na orbity to kosztowny proces.

• Opóźnienie propagacji systemów satelitarnych jest większe niż w przypadku konwencjonalnych systemów naziemnych.

• Trudne do wykonania czynności naprawczych, jeśli wystąpi jakikolwiek problem w systemie satelitarnym.

• Utrata wolnego miejsca to więcej

• Może wystąpić przeciążenie częstotliwości.

Zastosowania łączności satelitarnej

Komunikacja satelitarna odgrywa istotną rolę w naszym codziennym życiu. Oto zastosowania komunikacji satelitarnej -

• Transmisja radiowa i komunikacja głosowa

• Transmisje telewizyjne, takie jak Direct To Home (DTH)

• Aplikacje internetowe, takie jak zapewnianie połączenia internetowego do przesyłania danych, aplikacje GPS, surfowanie po Internecie itp.

• Zastosowania wojskowe i nawigacje

• Aplikacje teledetekcyjne

• Monitorowanie i prognozowanie warunków pogodowych

Wiemy, że ścieżka satelity krążącego wokół Ziemi jest znana jako orbit. Ścieżkę tę można przedstawić za pomocą notacji matematycznych. Mechanika orbitalna to badanie ruchu satelitów obecnych na orbitach. Dzięki znajomości ruchu orbitalnego możemy łatwo zrozumieć operacje kosmiczne.

Elementy orbitalne

Elementy orbitalne to parametry, które są pomocne przy opisywaniu ruchu orbitalnego satelitów. Poniżej znajdują sięorbital elements.

• Półoś wielka
• Eccentricity
• Średnia anomalia
• Argument perygeum
• Inclination
• Rektascensja węzła wstępującego

Powyższe sześć elementów orbitalnych określa orbitę satelitów Ziemi. Dlatego łatwo jest odróżnić jednego satelitę od innych na podstawie wartości elementów orbitalnych.

Półoś wielka

Długość Semi-major axis (a)określa rozmiar orbity satelity. Jest to połowa większej osi. Biegnie od środka przez ognisko do krawędzi elipsy. Jest to więc promień orbity w dwóch najbardziej odległych punktach orbity.

Na powyższym rysunku przedstawiono zarówno półoś dużą, jak i półoś małą. Długość półmajor axis (a) decyduje nie tylko o wielkości orbity satelity, ale także o okresie rewolucji.

Jeśli orbita kołowa jest uważana za przypadek specjalny, wówczas długość półosi wielkiej będzie równa radius tej okrągłej orbity.

Ekscentryczność

Wartość Eccentricity (e)ustala kształt orbity satelity. Ten parametr wskazuje odchylenie kształtu orbity od idealnego koła.

Jeśli długości półosi wielkiej i półosi małej eliptycznej orbity są a & b, to wyrażenie matematyczne dla eccentricity (e) będzie

$$e = \frac{\sqrt{a^2 - b^2}}{a}$$

Wartość mimośrodowości orbity kołowej wynosi zero, ponieważ oba a i b są równe. Natomiast wartość mimośrodowości orbity eliptycznej mieści się w przedziale od zera do jedynki.

Następujące figure pokazuje różne orbity satelitów dla różnych wartości mimośrodowości (e)

Na powyższym rysunku orbita satelity odpowiadająca zerowej wartości ekscentryczności (e) jest orbitą kołową. Pozostałe trzy orbity satelitów są eliptyczne, co odpowiada wartościom mimośrodu (e) 0,5, 0,75 i 0,9.

Średnia anomalia

W przypadku satelity punkt znajdujący się najbliżej Ziemi nazywany jest Perygeum. Mean anomaly (M) podaje średnią wartość położenia kątowego satelity w odniesieniu do perygeum.

Jeśli orbita jest kołowa, anomalia Średnia podaje kątowe położenie satelity na orbicie. Ale jeśli orbita jest eliptyczna, obliczenie dokładnej pozycji jest bardzo trudne. W tym czasie anomalia średnia jest używana jako krok pośredni.

Argument z Perygeum

Orbita satelity przecina płaszczyznę równikową w dwóch punktach. Pierwszy punkt nazywa się jakodescending node, gdzie satelita przechodzi z półkuli północnej na półkulę południową. Drugi punkt nazywa się jakoascending node, gdzie satelita przechodzi z półkuli południowej na półkulę północną.

Argument of perigee (ω)to kąt między węzłem wstępującym a perygeum. Jeśli zarówno perygeum, jak i węzeł wstępujący istnieją w tym samym punkcie, argument perygeum będzie wynosił zero stopni

Argument perygeum jest mierzony w płaszczyźnie orbity w centrum Ziemi w kierunku ruchu satelity.

Nachylenie

Kąt między płaszczyzną orbity a płaszczyzną równikową Ziemi jest znany jako inclination (i). Jest mierzony w węźle wstępującym, z kierunkiem ze wschodu na północ. Zatem nachylenie określa orientację orbity, biorąc pod uwagę równik ziemi jako odniesienie.

Istnieją cztery rodzaje orbit w zależności od kąta nachylenia.

• Equatorial orbit - Kąt nachylenia wynosi zero stopni lub 180 stopni.

• Polar orbit - Kąt nachylenia wynosi 90 stopni.

• Prograde orbit - Kąt nachylenia wynosi od zera do 90 stopni.

• Retrograde orbit - Kąt nachylenia wynosi od 90 do 180 stopni.

Rektascensja węzła wstępującego

Wiemy to ascending node to punkt, w którym satelita przecina płaszczyznę równikową, przechodząc z półkuli południowej na półkulę północną.

Rektascensja węzła wstępującego (Ω)to kąt między linią Barana a węzłem wstępującym w kierunku wschodnim w płaszczyźnie równikowej. Baran jest również nazywany wiosennym i równonocy.

Satelity ground trackto ścieżka na powierzchni Ziemi, która leży dokładnie poniżej jej orbity. Ścieżka naziemna satelity może przybierać różne formy w zależności od wartości elementów orbitalnych.

Równania orbitalne

W tej części omówimy równania związane z ruchem orbity.

Siły działające na satelicie

Satelita, który obraca się wokół Ziemi, jest poddawany działaniu siły grawitacyjnej Ziemi. Ta siła jest znana jakoCentripetal force(F ₁ ), ponieważ ta siła kieruje satelitę w jego kierunku.

Matematycznie Centripetal force(F ₁ ) działające na satelitę z powodu Ziemi można zapisać jako

$$F_{1} = \frac{GMm}{R^2} $$

Gdzie,

• Guniwersalna stała grawitacyjna i jest równa 6.673 X 10 ^-11 N ∙ m ² / kg ² .

• Mjest masą ziemi i jest równa 5,98 x 10 ²⁴ Kg.

• m to masa satelity.

• R to odległość od satelity do środka Ziemi.

Satelita obracający się wokół Ziemi poddawany jest działaniu siły przyciągania słońca i księżyca z powodu ich sił grawitacyjnych. Ta siła jest znana jakoCentrifugal force(F ₂ ), ponieważ ta siła odciąga satelitę od Ziemi.

Matematycznie Centrifugal force(F ₂ ) działające na satelicie można zapisać jako

$$F_{2} = \frac{mv^2}{R} $$

Gdzie, v jest prędkością orbitalną satelity.

Prędkość orbitalna

Prędkość orbitalna satelity to prędkość, z jaką satelita obraca się wokół Ziemi. Satelita nie odchyla się od swojej orbity i porusza się z określoną prędkością na tej orbicie, gdy zarówno siły dośrodkowe, jak i odśrodkowe sąbalance wzajemnie.

Więc, equateSiła dośrodkowa (F ₁ ) i siła odśrodkowa (F ₂ ).

$$\frac{GMm}{R^2} = \frac{mv^2}{R}$$

$$= > \frac{GM}{R} = v^2$$

$$= > v = \sqrt{\frac{GM}{R}}$$

Dlatego też orbital velocity satelity jest

$$v = \sqrt{\frac{GM}{R}}$$

Gdzie,

• Gjest stałą grawitacji i jest równa 6.673 X 10 ^-11 N ∙ m ² / kg ² .

• Mjest masą ziemi i jest równa 5,98 x 10 ²⁴ Kg.

• R to odległość od satelity do środka Ziemi.

A więc głównie prędkość orbity depends na odległość od satelity do środka Ziemi (R), ponieważ G i M są stałymi.

Wiemy, że satelita kręci się wokół Ziemi, podobnie jak Ziemia krąży wokół Słońca. Tak więc zasady, które są stosowane do Ziemi i jej ruchu wokół Słońca, mają również zastosowanie do satelity i jego ruchu wokół Ziemi.

Wielu naukowców od dawna podaje różne typy teorii. Lecz tylkoJohannes Kepler (1571-1630) był jednym z najbardziej akceptowanych naukowców w opisywaniu zasady działania satelity poruszającego się po Ziemi.

Kepler sformułował trzy prawa, które zmieniły całą teorię komunikacji satelitarnej i obserwacje. Są one popularnie znane jakoKepler’s laws. Są one pomocne w wizualizacji ruchu w przestrzeni.

Pierwsze prawo Keplera

Pierwsze prawo Keplera głosi, że ścieżka, którą podąża satelita wokół jego pierwotnego (Ziemi) będzie ellipse. Ta elipsa ma dwa ogniska (ogniska) F1 i F2, jak pokazano na poniższym rysunku. Środek masy Ziemi zawsze będzie znajdować się na jednym z dwóch ognisk elipsy.

Jeśli weźmie się pod uwagę odległość od środka obiektu do punktu na jego eliptycznej ścieżce, wówczas najdalszy punkt elipsy od środka nazywa się apogee a najkrótszy punkt elipsy od środka nazywany jest as perigee.

Eccentricity "e" tego systemu można zapisać jako -

$$e = \frac{\sqrt{a^2 - b^2}}{a}$$

Gdzie, a & b są długościami odpowiednio półosi wielkiej i półosi małej elipsy.

Na elliptical pathwartość mimośrodu (e) zawsze mieści się w przedziale od 0 do 1, tj $0$ < $e$ < $1$, ponieważ a jest większe niż b. Załóżmy, że jeśli wartość mimośrodu (e) wynosi zero, to ścieżka nie będzie już miała kształtu eliptycznego, a raczej zostanie przekształcona w kształt kołowy.

Drugie prawo Keplera

Drugie prawo Keplera mówi, że dla równych przedziałów czasu, areapokryta przez satelitę będzie taka sama w odniesieniu do środka masy Ziemi. Można to zrozumieć, patrząc na poniższy rysunek.

Załóżmy, że satelita pokonuje odległości p1 i p2 w tym samym przedziale czasowym. Wtedy obszary B1 i B2 pokryte przez satelitę w tych dwóch przypadkach są równe.

Trzecie prawo Keplera

Trzecie prawo Keplera mówi, że kwadrat okresowego czasu eliptycznej orbity jest proporcjonalny do sześcianu jej półosi wielkiej. Mathematicallymożna zapisać następująco -

$$T^2\:\alpha\:a^3$$

$$=> T^2=\left(\frac{4\pi ^2}{\mu }\right) a^3$$

Gdzie, $\frac{4\pi^2}{\mu}$ jest stałą proporcjonalności.

$\mu$jest stałą Keplera i jej wartość wynosi 3,98 6005 x 10 ¹⁴ m ³ / s ²

$$1 = \left(\frac{2\pi}{T}\right)^2\left(\frac{a^2}{\mu}\right)$$

$$1 = n^2\left(\frac{a^3}{\mu}\right)$$

$$=> a^3 = \frac{\mu}{n^2}$$

Gdzie, ‘n’ to średni ruch satelity w radianach na sekundę.

Note- Satelita, obracając się wokół Ziemi, podlega działaniu siły przyciągającej z Ziemi, która jest siłą grawitacji. Podobnie, doświadcza innej siły ciągnącej od słońca i księżyca. Dlatego satelita musi zrównoważyć te dwie siły, aby utrzymać się na swojej orbicie.

Po pozostawieniu go w przestrzeni satelita powinien być prawidłowo umieszczony na odpowiedniej orbicie. Obraca się w określony sposób i służy do celów naukowych, wojskowych lub handlowych. Orbity, które są przypisane do satelitów względem Ziemi, nazywane są asEarth Orbits. Satelity obecne na tych orbitach nazywane są jakoEarth Orbit Satellites.

Powinniśmy odpowiednio dobrać orbitę dla satelity w oparciu o wymagania. Na przykład, jeśli satelita jest umieszczony wlower orbit, wtedy podróż dookoła Ziemi zajmie mniej czasu, a kamera pokładowa zapewni lepszą rozdzielczość. Podobnie, jeśli satelita jest umieszczony whigher orbit, wtedy podróż dookoła Ziemi zajmuje więcej czasu i jednocześnie pokrywa więcej powierzchni Ziemi.

Oto trzy ważne types of Earth Orbit satellites -

• Satelity geosynchroniczne na orbicie Ziemi
• Satelity na średniej orbicie okołoziemskiej
• Satelity o niskiej orbicie okołoziemskiej

Omówmy teraz po kolei każdy rodzaj satelitów na orbicie okołoziemskiej.

Geosynchroniczne orbity okołoziemskie Satelity

Geosynchroniczna orbita Ziemi (GEO) Satellite to taki, który jest umieszczony na wysokości 22,300mil nad Ziemią. Ta orbita jest zsynchronizowana z bocznym rzeczywistym dniem (tj. 23 godziny i 56 minut). Ta orbita może mieć nachylenie i ekscentryczność.

Może nie być okrągłe. Ta orbita może być przechylona na biegunach ziemi. Ale wydaje się stacjonarny, gdy jest obserwowany z Ziemi. Te satelity są używane do telewizji satelitarnej.

Ta sama orbita geosynchroniczna, jeśli jest kołowa i znajduje się w płaszczyźnie równika, nazywa się ją as Geostationary orbit. Satelity te są umieszczone na wysokości 35 900 km (tak samo jak geosynchroniczne) nad równikiem Ziemi i wciąż obracają się względem kierunku Ziemi (z zachodu na wschód).

Satelity obecne na tych orbitach mają prędkość kątową taką samą jak Ziemia. Stąd te satelity są uważane zastationary względem Ziemi, ponieważ są one zsynchronizowane z obrotem Ziemi.

Plik advantage Orbity geostacjonarnej polega na tym, że nie ma potrzeby śledzenia anten w celu określenia pozycji satelitów.

Satelity geostacjonarne na orbicie ziemskiej są wykorzystywane do prognozowania pogody, telewizji satelitarnej, radia satelitarnego i innych rodzajów globalnej komunikacji.

Poniższy rysunek przedstawia różnicę między orbitami geosynchronicznymi i geostacjonarnymi. Oś obrotu wskazuje ruch Ziemi.

Note- Każda orbita geostacjonarna jest orbitą geosynchroniczną. Ale sytuacja odwrotna nie musi być prawdą.

Satelity na średniej orbicie okołoziemskiej

Średnia orbita okołoziemska (MEO) satelity będą orbitować w odległości około 8000 milesz powierzchni ziemi. Sygnały przesyłane z satelity MEO przemieszczają się na mniejszą odległość. Dzięki temu poprawia się siła sygnału na końcu odbiorczym. To pokazuje, że mniejsze i lekkie terminale odbiorcze mogą być stosowane na końcu odbiorczym.

Transmission delaymożna zdefiniować jako czas potrzebny na dotarcie sygnału do satelity iz powrotem do stacji odbiorczej. W takim przypadku jest mniejsze opóźnienie transmisji. Ponieważ sygnał przemieszcza się na krótszą odległość do i od satelity MEO.

Dla real-time communicationsim krótsze opóźnienie transmisji, tym lepszy będzie system komunikacji. Na przykład, jeśli satelita GEO potrzebuje 0,25 sekundy na podróż w obie strony, satelita MEO potrzebuje mniej niż 0,1 sekundy na wykonanie tej samej podróży. MEO działają w zakresie częstotliwości 2 GHz i wyższym.

Te satelity są używane do przesyłania sygnałów telefonicznych o dużej szybkości. Aby pokryć całą ziemię, potrzeba dziesięciu lub więcej satelitów MEO.

Satelity o niskiej orbicie okołoziemskiej

Niska orbita okołoziemska LEO)satelity dzielą się głównie na trzy kategorie. To są małe LEO, duże LEO i Mega-LEO. LEO będą orbitować w odległości ok500 to 1000 milesnad powierzchnią ziemi. Te satelity są używane w telefonach satelitarnych i GPS.

Ta stosunkowo niewielka odległość zmniejsza opóźnienie transmisji do zaledwie 0,05 sekundy. To dodatkowo zmniejsza potrzebę stosowania czułego i nieporęcznego sprzętu odbiorczego. Dwadzieścia lub więcej satelitów LEO jest wymaganych do pokrycia całej Ziemi.

Małe LEO będą działać w paśmie 800 MHz (0,8 GHz). Duże LEO będą działać w zakresie 2 GHz lub wyższym, a Mega-LEO w zakresie 20-30 GHz.

Wyższe częstotliwości związane z Mega-LEOs przekłada się na większą pojemność informacji i daje możliwości schematu transmisji wideo w czasie rzeczywistym z niskim opóźnieniem.

Następujące figure przedstawia ścieżki LEO, MEO i GEO

Szczeliny orbitalne

Tutaj może pojawić się pytanie, które z więcej niż 200 satellites które znajdują się na orbicie geosynchronicznej, jak powstrzymać je przed wpadaniem na siebie lub próbą użycia tego samego miejsca w kosmosie?

Aby odpowiedzieć na ten problem (pytanie), międzynarodowe organy regulacyjne, takie jak Międzynarodowy Związek Telekomunikacyjny (ITU) oraz krajowe organizacje rządowe, takie jak Federal Communications Commission (FCC) wyznaczyć lokalizacje na orbicie geosynchronicznej, w których mogą znajdować się satelity komunikacyjne.

Te lokalizacje są określone w stopniach długości geograficznej i nazywane są orbital slots. FCC i ITU stopniowo zmniejszały wymagane odstępy do zaledwie 2 stopni dla satelitów pasma C i pasma Ku ze względu na ogromne zapotrzebowanie na szczeliny orbitalne.

Stacja naziemna otrzyma maksymalny poziom sygnału, jeśli znajduje się bezpośrednio pod satelitą. W przeciwnym razie nie otrzyma maksymalnego poziomu sygnału, a poziom sygnału maleje wraz ze wzrostem różnicy między szerokością i długością geograficzną stacji naziemnej.

Tak więc, w oparciu o wymagania, możemy umieścić satelitę na określonej orbicie. Omówmy teraz kąty patrzenia.

Look Angles

Następujące dwa kąty anteny stacji naziemnej połączone razem nazywane są jako look angles.

• Kąt azymutu
• Kąt elewacji

Na ogół wartości tych kątów zmieniają się dla orbit niegeostacjonarnych. Natomiast wartości tych kątów nie zmieniają się dla orbit geostacjonarnych. Ponieważ satelity obecne na orbitach geostacjonarnych wydają się być nieruchome względem Ziemi.

Te dwa kąty są pomocne przy wskazywaniu satelity bezpośrednio z anteny stacji naziemnej. Więcmaximum gain anteny stacji naziemnej można skierować na satelitę.

Możemy calculate kąty widzenia orbity geostacjonarnej na podstawie długości i szerokości geograficznej stacji naziemnej oraz pozycji orbity satelity.

Kąt azymutu

Kąt między lokalną płaszczyzną poziomą a płaszczyzną przechodzącą przez stację naziemną, satelitę i środek ziemi nazywa się azimuth angle.

Plik formula dla kąta azymutu ($\alpha$) jest

$$\alpha\: = 180^0 + Tan^{-1}\left(\frac{Tan G}{TanL}\right)$$

Gdzie,

• L to szerokość geograficzna anteny stacji naziemnej.

• G to różnica między pozycją satelity na orbicie a anteną stacji naziemnej.

Następujące figure ilustruje kąt azymutu.

Zmierz horizontal anglena antenie stacji naziemnej do bieguna północnego, jak pokazano na rysunku. Przedstawia kąt azymutu. Służy do śledzenia satelity w poziomie.

Kąt elewacji

Kąt między płaszczyzną pionową a linią wskazującą na satelitę nazywany jest kątem elewacji. Płaszczyzna pionowa to nic innego jak płaszczyzna, która jest prostopadła do płaszczyzny poziomej.

Plik formula dla kąta podniesienia ($\beta$) jest

$$\beta = Tan^{-1}\left(\frac{cosG.cosL-0.15}{\sqrt{1-cos^2G.cos^2L}}\right)$$

Możemy obliczyć kąt podniesienia korzystając z powyższego wzoru. Następującefigure ilustruje kąt elewacji.

Zmierz vertical anglena antenie stacji naziemnej od ziemi do satelity, jak pokazano na rysunku. Przedstawia kąt elewacji.

Perturbacje orbitalne

Poniżej przedstawiono perturbacje orbitalne spowodowane siłami lub parametrami grawitacyjnymi i niegrawitacyjnymi.

• Nieregularna siła grawitacji wokół Ziemi z powodu nierównomiernego rozkładu masy. Ziemskie pole magnetyczne również powoduje zaburzenia orbitalne.

• Główne zakłócenia zewnętrzne pochodzą od Słońca i Księżyca. Kiedy satelita znajduje się blisko tych ciał zewnętrznych, otrzymuje silniejsze przyciąganie grawitacyjne.

• Satelity o niskiej orbicie są narażone na tarcie spowodowane zderzeniem z atomami i jonami.

• Ciśnienie promieniowania słonecznego wpływa na duże satelity GEO, które wykorzystują duże panele słoneczne.

• Momenty i ciśnienia generowane samodzielnie przez promieniowanie RF z anteny.

Większość satelitów używa formatu propulsion subsystem w celu utrzymania właściwego kierunku osi obrotu i kontrolowania wysokości satelity przed siłami perturbacji.

Satelity pozostają w kosmosie przez większość swojego życia. Wiemy, że w przestrzeni istnieje środowisko nieważkości. Dlatego satelity nie wymagają dodatkowych mocnych ramek w przestrzeni. Ale są one wymagane podczas procesu uruchamiania. Ponieważ w tym procesie satelita gwałtownie się trzęsie, dopóki nie znajdzie się na właściwej orbicie.

Plik design of satellites powinien być kompatybilny z jednym lub większą liczbą rakiet nośnych w celu umieszczenia satelity na orbicie.

Wiemy, że okres rewolucji będzie bardziej na wyższy apogeewysokość zgodnie z drugim prawem Keplera. Okres geostacjonarnej orbity transferowej wynosi prawie 16 godzin. Gdybyperigee wzrośnie do wysokości GEO (około 36 000 km), wtedy okres rewolucji wydłuży się do 24 godzin.

Uruchomienie satelitów

Proces umieszczania satelity na właściwej orbicie jest znany jako launching process. W trakcie tego procesu ze stacji naziemnych możemy sterować pracą satelity. Wystrzelenie satelity składa się głównie z czterech etapów.

• First Stage - Pierwsza faza rakiety nośnej zawiera rakiety i paliwo do podnoszenia satelity wraz z rakietą nośną z ziemi.

• Second Stage- Drugi stopień rakiety nośnej zawiera mniejsze rakiety. Są one zapalane po zakończeniu pierwszego etapu. Mają własne zbiorniki paliwa, aby wysłać satelitę w kosmos.

• Third Stage- Trzeci (górny) stopień rakiety nośnej jest połączony z owiewką satelitarną. Ta owiewka to metalowa osłona, która zawiera satelitę i chroni go.

• Fourth Stage- Satelita zostaje oddzielony od górnego stopnia rakiety nośnej, gdy zostanie wyciągnięty z atmosfery ziemskiej. Następnie satelita znajdzie się na „orbicie transferowej”. Ta orbita wysyła satelitę wyżej w kosmos.

Kiedy satelita osiągnął żądaną wysokość orbity, jego podsystemy, takie jak panele słoneczne i anteny komunikacyjne, zostają rozwinięte. Następnie satelita zajmuje swoją pozycję na orbicie z innymi satelitami. Teraz satelita jest gotowy do dostarczeniaservices Publicznie.

Pojazdy do wystrzeliwania satelitów

Satelitarne pojazdy nośne wprowadzają satelity na określoną orbitę zgodnie z wymaganiami. Satelitarne pojazdy nośne to nic innego jak rakiety wieloetapowe. Poniżej znajdują siętwo types satelitów rakietowych.

• Eksploatacyjne pojazdy startowe (ELV)
• Pojazdy startowe wielokrotnego użytku (RLV)

Niezużyte pojazdy startowe

Wydawnicze pojazdy nośne (ELV) ulegają zniszczeniu po opuszczeniu satelitów w kosmosie. Poniższy obraz pokazuje, jak wygląda ELV.

ELV składa się z trzech etapów. Pierwszy i drugi etap ELV podnoszą satelitę do około 50 mil i 100 mil. Trzeci etap ELV umieszcza satelitę na orbicie transferowej. ZadanieELV zostanie ukończony, a jego części zamienne spadną na ziemię, gdy satelita osiągnie orbitę.

Pojazdy startowe wielokrotnego użytku

Można używać pojazdów nośnych wielokrotnego użytku (RLV) multiple timesdo wystrzeliwania satelitów. Ogólnie rzecz biorąc, tego typu rakiety powracają na Ziemię po opuszczeniu satelity w kosmosie.

Poniższa ilustracja przedstawia pojazd nośny wielokrotnego użytku. Jest również znany jakospace shuttle.

Funkcje space shuttlesą podobne do funkcji pierwszego i drugiego stopnia ELV. Satelita wraz z trzecim stopniem promu kosmicznego są zamontowane w ładowni. Jest wyrzucany z ładowni, gdy prom kosmiczny osiąga wysokość od 150 do 200 mil.

Następnie trzeci etap promu kosmicznego zostaje wystrzelony i umieszcza satelitę na orbicie transferowej. Następnie prom kosmiczny wróci na Ziemięreuse.

W systemie łączności satelitarnej odbywają się różne operacje. Wśród nich główne operacje to sterowanie orbitą, wysokość satelity, monitorowanie i sterowanie innymi podsystemami.

Komunikacja satelitarna składa się głównie z dwóch segments. To są segment kosmiczny i segment ziemi. Zatem odpowiednio będą dwa rodzaje podsystemów, a mianowicie podsystemy segmentów kosmicznych i podsystemów segmentów naziemnych. Następującefigure ilustruje tę koncepcję.

Jak pokazano na rysunku, plik communication odbywa się między podsystemami segmentu kosmicznego a podsystemami segmentu naziemnego za pośrednictwem łączy komunikacyjnych.

Podsystemy segmentów kosmicznych

Podsystemy obecne w segmencie kosmicznym nazywane są podsystemami segmentu kosmicznego. Poniżej znajdują sięspace segment subsystems.

• Podsystem AOC
• Podsystem TTCM
• Podsystemy zasilania i anteny
• Transponders

Podsystemy segmentu ziemi

Podsystemy obecne w segmencie naziemnym mają możliwość dostępu do repeatera satelitarnego w celu zapewnienia komunikacji pomiędzy użytkownikami. Earth segment nazywany jest również segmentem naziemnym.

Segment ziemi spełnia głównie dwie funkcje. Są to przesłanie sygnału do satelity i odbiór sygnału z satelity.Earth stations to główne podsystemy obecne w segmencie Ziemi.

Omówimy wszystkie te podsystemy segmentu kosmicznego i segmentu ziemskiego w następnych rozdziałach.

Wiemy, że satelita może odchylać się od swojej orbity z powodu sił grawitacyjnych słońca, księżyca i innych planet. Siły te zmieniają się cyklicznie w ciągu 24 godzin, ponieważ satelita porusza się po Ziemi.

Kontrola wysokości i orbity (AOC)Podsystem składa się z silników rakietowych, które są w stanie ustawić satelitę na właściwej orbicie w przypadku odchylenia od odpowiedniej orbity. Podsystem AOC jest pomocny przy wykonywaniu anten, które mają wąską wiązkę skierowaną w stronę ziemi.

Możemy przekształcić ten podsystem AOC w następujący two parts.

• Podsystem kontroli wysokości
• Podsystem kontroli orbity

Omówmy teraz kolejno te dwa podsystemy.

Podsystem kontroli wysokości

Podsystem kontroli wysokości dba o orientację satelity na odpowiedniej orbicie. Poniżej znajdują siętwo methods aby satelita znajdujący się na orbicie był tak stabilny.

• Kręcenie satelity
• Metoda trzech osi

Kręcenie satelity

W tej metodzie korpus satelity obraca się wokół swojego spin axis. Na ogół można go obracać z prędkością od 30 do 100 obrotów na minutę, aby wytworzyć siłę, która jest typu żyroskopowego. Dzięki temu oś obrotu zostaje ustabilizowana i satelita będzie wskazywać w tym samym kierunku. Satelity tego typu nazywane są asspinners.

Spinner zawiera bęben, który ma kształt cylindryczny. Ten bęben jest pokryty ogniwami słonecznymi. W tym bębnie znajdują się systemy energetyczne i rakiety.

Podsystem komunikacji jest umieszczony na szczycie bębna. Silnik elektryczny napędza ten system komunikacji. Kierunek tego silnika będzie przeciwny do obrotu korpusu satelity, tak aby anteny były skierowane w stronę ziemi. Satelity, które wykonują tego rodzaju operacje, nazywane są jakode-spin.

Podczas fazy startowej satelita spinsgdy działają małe promieniowe strumienie gazu. Po tym plikde-spin system działa tak, aby anteny podsystemu TTCM były skierowane w stronę stacji naziemnej.

Metoda trzech osi

W tej metodzie możemy ustabilizować satelitę za pomocą jednego lub kilku kół rozpędu. Ta metoda nosi nazwęthree-axis method. Zaletą tej metody jest to, że orientacja satelity w trzech osiach będzie kontrolowana i nie ma potrzeby obracania korpusu satelity.

W tej metodzie następujące three axes są rozważane.

• Roll axis jest rozpatrywana w kierunku, w którym satelita porusza się w płaszczyźnie orbity.

• Yaw axis jest rozpatrywany w kierunku ziemi.

• Pitch axis jest rozpatrywana w kierunku, który jest prostopadły do ​​płaszczyzny orbity.

Te trzy osie pokazano poniżej figure.

Niech X _R , Y _R i Z _R są odpowiednio osią przechyłu, osią odchylenia i osią skoku. Te trzy osie są definiowane poprzez uwzględnienie pozycji satelity jakoreference. Te trzy osie określają wysokość satelity.

Niech X, Y i Z to kolejny zestaw osi kartezjańskich. Ten zestaw trzech osi dostarcza informacji o orientacji satelity względem osi odniesienia. Jeśli nastąpi zmiana wysokości satelity, wówczas kąty między odpowiednimi osiami zostaną zmienione.

W tej metodzie każda oś zawiera dwa strumienie gazu. Zapewnią obrót w obu kierunkach trzech osi.

• Plik first gas jet będzie eksploatowany przez pewien okres czasu, gdy istnieje wymóg ruchu satelity w określonym kierunku osi.

• Plik second gas jetbędzie obsługiwany przez taki sam okres czasu, kiedy satelita osiągnie żądaną pozycję. Zatem drugi strumień gazu zatrzyma ruch satelity w tym kierunku osi.

Podsystem kontroli orbity

Podsystem kontroli orbity jest przydatny w celu wprowadzenia satelity na właściwą orbitę, gdy tylko satelita zostanie odchylony od swojej orbity.

Podsystem TTCM obecny w stacji naziemnej monitoruje pozycję satelity. W przypadku zmiany orbity satelity wysyła sygnał dotyczący korekty do podsystemu sterowania Orbitą. Następnie rozwiąże ten problem, wprowadzając satelitę na właściwą orbitę.

W ten sposób AOC subsystem dba o pozycję satelity na właściwej orbicie i na odpowiedniej wysokości przez cały okres eksploatacji satelity w przestrzeni.

Telemetria, śledzenie, sterowanie i monitorowanie (TTCM)podsystem jest obecny zarówno w stacji satelitarnej, jak i naziemnej. Ogólnie satelita pobiera dane za pośrednictwem czujników. Zatem podsystem telemetrii obecny w satelicie wysyła te dane do stacji naziemnej (-ych). Dlatego podsystem TTCM jest bardzo potrzebny każdemu satelicie komunikacyjnemu, aby z powodzeniem go obsługiwać.

Operator satelity jest odpowiedzialny za sterowanie satelitą w czasie jego życia po umieszczeniu go na właściwej orbicie. Można to zrobić za pomocąTTCM subsystem.

Możemy przekształcić ten podsystem TTCM w następujący three parts.

• Podsystem telemetrii i monitorowania
• Podsystem śledzenia
• Podsystem dowodzenia

Podsystem telemetrii i monitorowania

Słowo ‘Telemetry’oznacza pomiar na odległość. Głównie następujące operacje mają miejsce w „Telemetrii”.

• Generowanie sygnału elektrycznego, który jest proporcjonalny do mierzonej wielkości.

• Kodowanie sygnału elektrycznego.

• Przesyłanie tego kodu na dużą odległość.

Telemetry subsystem obecny w satelicie pełni głównie dwie funkcje -

• odbieranie danych z czujników i
• przesyłanie tych danych do stacji naziemnej.

Satelity mają sporo czujników do monitorowania różnych parametrów, takich jak ciśnienie, temperatura, stan itp. Różnych podsystemów. Ogólnie dane telemetryczne są przesyłane jako FSK lub PSK.

Podsystem telemetrii jest systemem zdalnie sterowanym. Wysyła dane monitoringu z satelity do stacji naziemnej. Ogólnie rzecz biorąc, pliktelemetry signals posiadać informacje związane z wysokością, środowiskiem i satelitą.

Podsystem śledzenia

Podsystem śledzenia jest przydatny do poznania pozycji satelity i jego aktualnej orbity. Centrum kontroli satelitarnej(SCC)monitoruje pracę i stan podsystemów segmentów kosmicznych za pomocą łącza w dół telemetrii. I kontroluje te podsystemy za pomocą polecenia uplink.

Wiemy, że tracking subsystemjest również obecny w stacji naziemnej. Skupia się głównie na zasięgu i kątach widzenia satelity. Liczba technik wykorzystywanych do śledzenia satelity. Dlaexample, zmianę pozycji orbitalnej satelity można zidentyfikować na podstawie danych uzyskanych z czujników prędkości i przyspieszenia obecnych na satelicie.

Plik tracking subsystemktóra jest obecna w stacji naziemnej, śledzi satelitę, gdy jest on uwalniany z ostatniego etapu pojazdu startowego. Wykonuje takie funkcje, jak lokalizowanie satelity na orbicie początkowej i orbicie transferowej.

Podsystem dowodzenia

Podsystem dowodzenia jest niezbędny do wystrzelenia satelity na orbitę i jego pracy na tej orbicie. Podsystem ten dostosowuje wysokość i orbitę satelity w przypadku odchylenia tych wartości. Kontroluje również podsystem komunikacji. Tocommanding subsystem jest odpowiedzialny za włączanie / wyłączanie innych podsystemów obecnych w satelicie na podstawie danych pochodzących z podsystemów telemetrycznych i śledzących.

Ogólnie kody sterujące są konwertowane na słowa poleceń. Te słowa poleceń są używane do wysyłania w postaciTDM frames. Początkowo ważność słów poleceń jest sprawdzana na satelicie. Następnie te słowa poleceń można przesłać z powrotem do stacji naziemnej. Tutaj te słowa poleceń są ponownie sprawdzane.

Jeśli stacja naziemna również otrzyma to samo (poprawne) słowo polecenia, wysyła instrukcję wykonania do satelity. Więc wykonuje to polecenie.

Pod względem funkcjonalności podsystem Telemetria i podsystem dowodzenia są do siebie przeciwne. Ponieważ pierwszy przesyła informacje z satelity do stacji naziemnej, a drugi odbiera sygnały sterujące ze stacji naziemnej.

W tym rozdziale omówimy Power systems z którego pobierają moc różne podsystemy satelity i Antenna subsystems jeden po drugim.

Systemy zasilania

Wiemy, że satelita znajdujący się na orbicie powinien działać nieprzerwanie przez cały okres jej życia. Tak więc satelita wymaga wewnętrznego zasilania, aby obsługiwać różne systemy elektroniczne i obecne w nim ładunki komunikacyjne.

Power systemjest istotnym podsystemem, który zapewnia moc potrzebną do pracy satelity. W systemach tych stosowane są głównie ogniwa słoneczne (lub panele) i akumulatory.

Ogniwa słoneczne

Zasadniczo solar cellswytwarzać energię elektryczną (prąd) z padającego światła słonecznego. Dlatego ogniwa słoneczne są wykorzystywane przede wszystkim w celu zasilania innych podsystemów satelity.

Wiemy, że pojedyncze ogniwa słoneczne generują znacznie mniej energii. Tak więc, aby wygenerować więcej mocy, można użyć grupy komórek, które są obecne w postaci tablicowej.

Tablice słoneczne

Istnieją dwa types of solar arraysktóre są używane w satelitach. Są to cylindryczne panele słoneczne i prostokątne panele słoneczne lub żagiel słoneczny.

• Cylindrical solar arrayssą używane w wirujących satelitach. Tylko część układu cylindrycznego będzie w danym momencie pokryta słońcem. Z tego powodu energia elektryczna jest wytwarzana z częściowego układu słonecznego. To jest wada tego typu.

• Wada cylindrycznych paneli słonecznych została przezwyciężona Solar sail. Ten wytwarza więcej energii, ponieważ wszystkie ogniwa słoneczne żagla słonecznego są wystawione na działanie światła słonecznego.

Akumulatory

W czasie zaćmień trudno jest uzyskać moc ze światła słonecznego. Tak więc w tej sytuacji inne podsystemy pobierają mocrechargeable batteries. Baterie te wytwarzają energię dla innych podsystemów również podczas wystrzeliwania satelity.

Ogólnie rzecz biorąc, akumulatory te ładują się z powodu nadmiernego prądu, który jest generowany przez ogniwa słoneczne w obecności światła słonecznego.

Podsystemy antenowe

Anteny są obecne zarówno w stacji satelitarnej, jak i naziemnej. Porozmawiajmy teraz o antenach satelitarnych.

Anteny satelitarne działają two typesfunkcji. Te odbierają sygnały, które pochodzą ze stacji naziemnej i transmitują sygnały do ​​jednej lub więcej stacji naziemnych w oparciu o wymagania. Innymi słowy, anteny satelitarne odbierają sygnały łącza w górę i transmitują sygnały łącza w dół.

Wiemy, że długość anten satelitarnych jest odwrotnie proporcjonalna do częstotliwości roboczej. Należy zwiększyć częstotliwość roboczą w celu zmniejszenia długości anten satelitarnych. Dlatego anteny satelitarne działają w kolejnościGHz częstotliwości.

Anteny satelitarne

Anteny używane w satelitach są znane jako anteny satelitarne. Są głównie czterytypes of Antennas. Oni są:

• Anteny przewodowe
• Anteny tubowe
• Anteny szeregowe
• Anteny reflektorowe

Omówmy teraz kolejno te anteny.

Anteny przewodowe

Podstawowymi antenami są anteny przewodowe. Mono pole i dipole antennasnależą do tej kategorii. Są one używane na bardzo wysokich częstotliwościach w celu zapewnienia komunikacji dla podsystemu TTCM.

Długość całego przewodu, który jest używany jako dipol, jeśli jest równa połowie długości fali (tj. L = λ / 2), taka antena nazywa się half-wave dipole antenna.

Wire antennassą odpowiednie do pokrycia swojego zasięgu dostępu i zapewnienia siły sygnału we wszystkich kierunkach. Oznacza to, że anteny przewodowe są antenami dookólnymi.

Anteny tubowe

Antenę z aperturą na końcu można określić jako Aperture antenna. Krawędź linii przesyłowej zakończona otworem wypromieniowuje energię. Ten otwór, który jest aperturą, czyni go anteną aperturową.

Horn antennajest przykładem anteny aperturowej. Jest używany w satelitach, aby pokryć większy obszar na Ziemi.

Anteny tubowe są używane w microwavezakres częstotliwości. Ten sam róg zasilający może być używany zarówno do przesyłania, jak i odbierania sygnałów. Urządzenie o nazwie duplekser, które oddziela te dwa sygnały.

Anteny szeregowe

Antena pojedynczo może wypromieniowywać pewną ilość energii w określonym kierunku, co skutkuje lepszą transmisją, jak by to było, gdyby dodano do niej kilka dodatkowych elementów, aby uzyskać bardziej wydajne wyjście. To właśnie ten pomysł doprowadził do wynalezieniaArray Antennaslub tablice antenowe. Anteny macierzowe są używane w satelitach do tworzenia wielu wiązek z jednej apertury.

Anteny reflektorowe

Anteny reflektorowe nadają się do wytwarzania wiązek, które mają większą siłę sygnału w jednym określonym kierunku. Oznacza to, że są to anteny silnie kierunkowe. Więc,Parabolic reflectorszwiększyć zysk anten w systemie komunikacji satelitarnej. Stąd są one wykorzystywane w telekomunikacji i nadawaniu.

Jeśli używana jest antena z reflektorem parabolicznym transmittingsygnał, sygnał ze źródła, wychodzi z dipola lub anteny tubowej, aby skierować falę na parabolę. Oznacza to, że fale wychodzą z ogniska i uderzają w reflektor paraboloidalny. Fala ta jest teraz odbijana jako skolimowany front fali.

Jeśli ta sama antena jest używana jako receiver, fala elektromagnetyczna uderzając w kształt paraboli, odbija się od punktu zasilania. Dipol lub antena tubowa, która działa jak antena odbiornika na swoim zasilaniu, odbiera ten sygnał, aby przekształcić go w sygnał elektryczny i przekazać go do obwodów odbiornika.

Podsystem, który zapewnia połączenie między antenami nadawczymi i odbiorczymi satelity, jest znany jako Transponder. Jest to jeden z najważniejszych podsystemów podsystemów segmentu kosmicznego.

Transponder pełni funkcje zarówno nadajnika, jak i odbiornika (Respondera) w satelicie. Stąd słowo „Transponder” uzyskuje się przez połączenie kilku liter dwóch słów „Nadajnik”(Trans) i odpowiadający (ponder).

Schemat blokowy transpondera

Transponder działa głównie two functions. Wzmacniają one odbierany sygnał wejściowy i przekształcają jego częstotliwość. Ogólnie, różne wartości częstotliwości są wybierane zarówno dla łącza w górę, jak i łącza w dół, aby uniknąć interferencji między transmitowanymi i odbieranymi sygnałami.

Plik block diagram transpondera pokazano na poniższym rysunku.

Z samego schematu blokowego możemy łatwo zrozumieć działanie Transpondera. Funkcja każdego bloku jest wymieniona poniżej.

• Duplexerto dwukierunkowa bramka mikrofalowa. Odbiera sygnał łącza w górę z anteny satelitarnej i przesyła sygnał łącza w dół do anteny satelitarnej.

• Low Noise Amplifier (LNA) wzmacnia słaby odbierany sygnał.

• Carrier Processorwykonuje konwersję częstotliwości w dół odebranego sygnału (łącze w górę). Ten blok określa typ transpondera.

• Power Amplifier wzmacnia moc sygnału poddanego konwersji w dół (łącze w dół) do wymaganego poziomu.

Rodzaje transponderów

Zasadniczo są two typestransponderów. Są to transpondery z wygiętą rurką i transpondery regeneracyjne.

Transpondery zgiętych rur

Transponder z wygiętą rurą odbiera sygnał o częstotliwości mikrofalowej. Konwertuje częstotliwość sygnału wejściowego na częstotliwość RF, a następnie ją wzmacnia.

Transponder z wygiętą rurką jest również nazywany repeaterem i conventional transponder. Nadaje się zarówno do sygnałów analogowych, jak i cyfrowych.

Transpondery regeneracyjne

Transponder regeneracyjny pełni funkcję transpondera zgiętej rury. tj. translacja częstotliwości i wzmocnienie. Oprócz tych dwóch funkcji, transponder regeneracyjny wykonuje również demodulację nośnej RF do pasma podstawowego, regenerację sygnałów i modulację.

Transponder regeneracyjny jest również nazywany transponderem przetwarzającym. Nadaje się tylko do sygnałów cyfrowych. Głównyadvantages transponderów regeneracyjnych to poprawa stosunku sygnału do szumu (SNR) i większa elastyczność we wdrażaniu.

Plik earth segmentsystemu łączności satelitarnej składa się głównie z dwóch stacji naziemnych. Są to nadawcze stacje naziemne i odbierające stacje naziemne.

Transmisja earth stationprzesyła sygnały informacyjne do satelity. Natomiast odbiorcza stacja naziemna odbiera sygnały informacyjne z satelity. Czasami ta sama stacja naziemna może być używana zarówno do celów nadawczych, jak i odbiorczych.

Ogólnie rzecz biorąc, stacje naziemne odbierają sygnały pasma podstawowego w jednej z następujących form. Sygnały głosowe i sygnały wideo w postaci analogowej lub cyfrowej.

Początkowo technika modulacji analogowej o nazwie FM modulationsłuży do przesyłania sygnałów głosowych i wideo, które mają postać analogową. Później techniki modulacji cyfrowej, a mianowicie kluczowanie z przesunięciem częstotliwości(FSK) i kluczowanie z przesunięciem fazowym (PSK)służą do transmisji tych sygnałów. Ponieważ zarówno sygnały głosowe, jak i wideo są używane do reprezentacji cyfrowej poprzez konwersję ich z analogowych.

Schemat blokowy stacji naziemnej

Projektowanie Earth stationzależy nie tylko od lokalizacji stacji naziemnej, ale także od kilku innych czynników. Stacje naziemne mogą znajdować się na lądzie, na statkach morskich i w samolotach. Zależnymi czynnikami są rodzaj świadczonej usługi, wykorzystanie pasm częstotliwości, charakterystyka nadajnika, odbiornika i anteny.

Plik block diagram cyfrowej stacji naziemnej pokazano na poniższym rysunku.

Z powyższego rysunku możemy łatwo zrozumieć działanie stacji naziemnej. Istnieją cztery głównesubsystemsktóre są obecne w każdej stacji naziemnej. Są to nadajnik, odbiornik, antena i podsystem śledzenia.

Nadajnik

Informacje binarne (cyfrowe) są wprowadzane do urządzeń pasma podstawowego stacji naziemnej z sieci naziemnej. Encoder zawiera bity korekcji błędów w celu zminimalizowania bitowej stopy błędów.

W komunikacji satelitarnej częstotliwość pośrednia (IF)można wybrać jako 70 MHz przy użyciu transpondera o szerokości pasma 36 MHz. Podobnie, IF może być również wybrany jako 140 MHz przy użyciu transpondera o szerokości pasma 54 MHz lub 72 MHz.

Przetwornik w górę wykonuje konwersję częstotliwości modulowanego sygnału na wyższą częstotliwość. Sygnał ten zostanie wzmocniony za pomocą wzmacniacza dużej mocy. Antena stacji naziemnej nadaje ten sygnał.

Odbiorca

W trakcie reception, antena stacji naziemnej odbiera sygnał łącza w dół. Jest to modulowany sygnał RF o niskim poziomie. Ogólnie odbierany sygnał będzie miał mniejszą siłę sygnału. Tak więc, aby wzmocnić ten sygnał, wzmacniacz niskoszumowy(LNA)jest używany. W związku z tym następuje poprawa wartości stosunku sygnału do szumu (SNR).

Sygnał RF może być down converteddo wartości częstotliwości pośredniej (IF), która wynosi 70 lub 140 MHz. Ponieważ łatwo jest demodulować przy tych częstotliwościach pośrednich.

Funkcja decoderjest dokładnie odwrotny do tego z kodera. Zatem dekoder wytwarza bezbłędną informację binarną poprzez usuwanie bitów korekcji błędów i korygowanie pozycji bitów, jeśli takie istnieją.

Te informacje binarne są przekazywane do urządzeń pasma podstawowego w celu dalszego przetwarzania, a następnie dostarczane do sieci naziemnej.

Antena stacji naziemnej

Główne części Earth station Antennato system zasilania i reflektor anteny. Te dwie części połączone razem emitują lub odbierają fale elektromagnetyczne. Ponieważ system zasilania jest zgodny z twierdzeniem o wzajemności, anteny stacji naziemnej są odpowiednie zarówno do nadawania, jak i odbierania fal elektromagnetycznych.

Parabolic reflectorssą używane jako antena główna w stacjach naziemnych. Wzmocnienie tych reflektorów jest wysokie. Mają możliwość ogniskowania równoległej wiązki w punkcie w ognisku, w którym znajduje się układ podający.

Podsystem śledzenia

Plik Tracking subsystemśledzi satelitę i upewnia się, że promień zbliża się do niego w celu nawiązania łączności. System śledzenia obecny w stacji naziemnej sprawdza się głównietwo functions. Są to akwizycja i śledzenie satelity. To śledzenie można wykonać na jeden z następujących sposobów. Są to śledzenie automatyczne, ręczne i śledzenie programów.

W tym rozdziale omówimy dwa przykłady stacji naziemnych: Receive-only Home TV system i Community Antenna TV system.

Odbierz tylko system telewizji domowej

Jeśli nadawanie odbywa się bezpośrednio do domowych odbiorników telewizyjnych, wówczas ten rodzaj usługi nazywany jest Direct Broadcast Satellite (DBS) usługa.

Odbłyśnik siatkowy może być użyty do skupienia sygnałów na dual feed-horn. Posiada dwa oddzielne wyjścia. Z jednego wyjścia otrzyma sygnały w paśmie C, a z drugiego - w paśmie Ku.

Programy telewizyjne pochodzą głównie z sygnałów pierwszej generacji. Sygnały te są przesyłane przez satelitę do głównych stacji końcowych sieci w paśmie C. Sygnały te są kompresowane i przesyłane w postaci cyfrowej do dostawców telewizji kablowej i DBS.

Użytkownicy pasma C mogą subskrybować płatne kanały telewizyjne. Te usługi subskrypcyjne sącheaper w porównaniu do kabla ze względu na dostępność programowania z wielu źródeł.

Plik block diagram odbiornika telewizyjnego DBS pokazano na poniższym rysunku.

Jednostka zewnętrzna

Jednostka zewnętrzna składa się głównie z receiving antenna i konwerter o niskim poziomie hałasu (LNC). Konwerter niskoszumowy (LNC) to nic innego jak połączenie wzmacniacza niskiego szumu (LNA), po którym następuje konwerter. Antena odbiorcza jest podawana bezpośrednio do LNC.

Ogólnie rzecz biorąc, plik parabolic reflector jest również używany z anteną odbiorczą tubową w celu lepszego ogniskowania wiązki.

Urządzenie wewnętrzne

Generalnie sygnał dostarczany do jednostki wewnętrznej jest sygnałem szerokopasmowym. Częstotliwość tego sygnału wynosi od 950 MHz do 1450 MHz. W jednostce wewnętrznej sygnał ten jest wzmacniany za pomocąamplifier.

Wzmocniony sygnał jest podawany do filtra śledzącego i konwertera w dół. Wybiera żądany kanał i konwertuje jego częstotliwość naIntermediate Frequency (IF) 70 MHz.

IF amplifierwzmacnia siłę sygnału w celu jego prawidłowej demodulacji. Sygnał pasma podstawowego (demodulowany) jest używany do generowania sygnału VSSB (Vestigial Single Side Band). Sygnał ten jest podawany na jeden z kanałów VHF / UHF standardowego telewizora.

Modulacja częstotliwości (FM) jest używana w telewizji DBS. Natomiast modulacja amplitudy (AM) w postaci VSSB jest stosowana w konwencjonalnej telewizji. To jestmajor difference między DBS TV a konwencjonalną telewizją.

Wspólnotowy system antenowy

Telewizja Antena Wspólnoty (CATV)system wykorzystuje jedną jednostkę zewnętrzną i wiele źródeł zasilania. Te źródła są dostępne osobno dla każdego poczucia polaryzacji. Dzięki temu wszystkie kanały będą dostępne w odbiorniku wewnętrznym jednocześnie.

Plik block diagram jednostki wewnętrznej systemu CATV pokazano na poniższym rysunku.

W takim przypadku nie ma potrzeby oddzielnego odbiornika dla każdego użytkownika. Ponieważ wszystkie nośne są demodulowane we wspólnym systemie odbiornik-filtr. Następnie kanały są łączone w sygnał multipleksowany. Sygnał ten jest następnie przesyłany kablem do abonentów (użytkowników).

W systemach łączności satelitarnej istnieją dwa rodzaje obliczeń mocy. To są moc nadawania i obliczenia mocy odbioru. Ogólnie te obliczenia nazywane są jakoLink budget calculations. Jednostką mocy jestdecibel.

Najpierw omówmy podstawową terminologię używaną w Link Budget, a następnie przejdziemy do wyjaśnienia obliczeń Link Budget.

Podstawowa terminologia

Na isotropic radiator(antena) promieniuje jednakowo we wszystkich kierunkach. Ale praktycznie nie istnieje. To tylko teoretyczna antena. Możemy porównać wydajność wszystkich rzeczywistych (praktycznych) anten w odniesieniu do tej anteny.

Gęstość strumienia mocy

Załóżmy, że promiennik izotropowy znajduje się w środku kuli o promieniu r. Wiemy, że gęstość strumienia mocy to stosunek przepływu mocy do pola powierzchni.

Power flux density,$\Psi_i$ grzejnika izotropowego

$$\Psi_i = \frac{p_s}{4\pi r^2}$$

Gdzie, $P_s$to przepływ mocy. Ogólnie rzecz biorąc, gęstość strumienia mocy praktycznej anteny zmienia się w zależności od kierunku. Ale to jestmaximum value będą odbywać się tylko w jednym określonym kierunku.

Zysk anteny

Plik gain praktycznej anteny definiuje się jako stosunek maksymalnej gęstości strumienia mocy praktycznej anteny do gęstości strumienia mocy anteny izotropowej.

Dlatego zysk anteny lub Antenna gain, G jest

$$G = \frac{\Psi_m}{\Psi_i}$$

Gdzie, $\Psi_m$to maksymalna gęstość strumienia mocy praktycznej anteny. I,$\Psi_i$ jest gęstością strumienia mocy promiennika izotropowego (anteny).

Ekwiwalentna izotropowa moc promieniowana

Ekwiwalentna izotropowa moc promieniowana (EIRP) jest głównym parametrem używanym do pomiaru budżetu łącza. Mathematically, można go zapisać jako

$$EIRP = G\:\:P_s$$

Możemy reprezentować EIRP w decibels tak jak

$$\left [ EIRP \right ] = \left [ G \right ] + \left [ P_s \right ]dBW$$

Gdzie, G to zysk anteny nadawczej i $P_s$ jest mocą nadajnika.

Straty transmisji

Różnica między mocą wysyłaną na jednym końcu a mocą odbieraną przez stację odbiorczą jest znana jako Transmission losses. Straty można podzielić na 2 rodzaje.

• Ciągłe straty
• Zmienne straty

Straty, które są stałe, takie jak straty w podajniku, są znane jako constant losses. Bez względu na to, jakie środki ostrożności mogliśmy przedsięwziąć, nadal te straty muszą wystąpić.

Innym rodzajem strat są variable loss. Przykładem tego typu strat jest niebo i pogoda. Oznacza to, że jeśli niebo nie jest czyste, sygnał nie dotrze skutecznie do satelity lub odwrotnie.

Dlatego nasza procedura obejmuje obliczanie strat z powodu dobrej pogody lub jasnego nieba warunku 1 ^st ponieważ straty te są stałe. Nie zmienią się z czasem. Następnie w 2 ^-go etapu, możemy obliczyć straty spowodowane faul warunkach pogodowych.

Połącz obliczenia budżetu

Istnieją dwa rodzaje obliczania budżetu linków, ponieważ istnieją dwa łącza, a mianowicie: uplink i downlink.

Uplink stacji naziemnej

Jest to proces, w którym Ziemia przesyła sygnał do satelity, a satelita go odbiera. Jegomathematical equation można zapisać jako

$$\left(\frac{C}{N_0}\right)_U = [EIRP]_U+\left(\frac{G}{T}\right)_U - [LOSSES]_U -K$$

Gdzie,

• $\left [\frac{C}{N_0}\right ]$ jest stosunkiem gęstości nośnej do szumu

• $\left [\frac{G}{T}\right ]$ to stosunek G / T odbiornika satelitarnego, a jednostkami są dB / K

Tutaj Straty reprezentują straty odbiornika satelitarnego. Uwzględnia się wszystkie straty zależne od częstotliwości.

Wartość EIRP powinna być jak najmniejsza, aby zapewnić efektywne łącze w górę. A jest to możliwe, gdy mamy czyste niebo.

Tutaj użyliśmy (indeks dolny) notacji „U”, która reprezentuje zjawisko łącza w górę.

Łącze satelitarne

W tym procesie satelita wysyła sygnał, a stacja naziemna go odbiera. Równanie jest takie samo jak w przypadku łącza satelitarnego z tą różnicą, że używamy wszędzie skrótu „D” zamiast „U” na określenie zjawiska łącza w dół.

Jego mathematical równanie można zapisać jako;

$$\left [\frac{C}{N_0}\right ]_D = \left [ EIRP \right ]_D + \left [ \frac{G}{T} \right ]_D - \left [ LOSSES \right ]_D - K$$

Gdzie,

• $\left [\frac{C}{N_0}\right ]$ jest stosunkiem gęstości nośnej do szumu
• $\left [\frac{G}{T}\right ]$ oznacza stosunek G / T odbiornika stacji naziemnej, a jednostkami są dB / K

Tutaj wszystkie straty, które występują wokół stacji naziemnych.

W powyższym równaniu nie uwzględniliśmy szerokości pasma sygnału B. Jeśli jednak uwzględnimy, równanie zostanie zmodyfikowane w następujący sposób.

$$\left [\frac{C}{N_0}\right ]_D = \left [ EIRP \right ]_D + \left [ \frac{G}{T} \right ]_D - \left [ LOSSES \right ]_D -K-B$$

Link do budżetu

Jeśli bierzemy pod uwagę satelitę naziemnego, to należy również wziąć pod uwagę straty związane z rozpraszaniem wolnej przestrzeni (FSP).

Jeśli antena nie jest prawidłowo ustawiona, mogą wystąpić straty. więc bierzemyAML(Straty związane z niewspółosiowością anteny). Podobnie, gdy sygnał przychodzi z satelity w kierunku Ziemi, zderza się z powierzchnią ziemi, a część z nich zostaje pochłonięta. Są one uwzględniane przez straty absorpcji atmosferycznej podane przez“AA” i mierzony w db.

Teraz możemy zapisać równanie straty dla wolnego nieba jako

$$Losses = FSL + RFL+ AML+ AA + PL$$

Gdzie,

• RFL oznacza odebrane straty na zasilaniu, a jednostki to db.

• PL oznacza utratę niedopasowania polaryzacji.

Teraz decibel equation dla otrzymanej mocy można zapisać jako

$$P_R = EIRP + G_R + Losses$$

Gdzie,

• $P_R$ oznacza otrzymaną moc, która jest mierzona w dBW.
• $G_r$ to zysk anteny odbiornika.

Projektowanie łącza w dół jest bardziej krytyczne niż projektowanie łącza w górę. Ze względu na ograniczenia mocy wymaganej do nadawania i zysku anteny.

Czasami usługa satelity jest obecna w określonej lokalizacji na stacji naziemnej, a czasami jej nie ma. Oznacza to, że satelita może mieć własne stacje serwisowe zlokalizowane w różnych miejscach na ziemi. Wysyłają sygnał nośny do satelity.

W tej sytuacji dokonujemy wielokrotnego dostępu, aby satelita mógł odbierać lub nadawać sygnały z różnych stacji w czasie bez żadnych zakłóceń między nimi. Poniżej znajdują sięthree types technik wielodostępu.

• FDMA (wielokrotny dostęp z podziałem częstotliwości)
• TDMA (wielokrotny dostęp z podziałem czasu)
• CDMA (wielokrotny dostęp z podziałem kodu)

Omówmy teraz po kolei każdą technikę.

FDMA

W tego typu wielodostępie do każdego sygnału przypisujemy inny typ pasma częstotliwości (zakres). Zatem dwa dowolne sygnały nie powinny mieć tego samego typu zakresu częstotliwości. Dzięki temu nie będzie między nimi żadnych zakłóceń, nawet jeśli wyślemy te sygnały w jednym kanale.

Jeden doskonały exampletego typu dostępu są nasze kanały radiowe. Widzimy, że każda stacja ma przydzielone inne pasmo częstotliwości w celu działania.

Weźmy trzy stacje A, B i C. Chcemy uzyskać do nich dostęp za pomocą techniki FDMA. Więc przypisaliśmy im różne pasma częstotliwości.

Jak pokazano na rysunku, stacja satelitarna A była utrzymywana w zakresie częstotliwości od 0 do 20 Hz. Podobnie stacjom B i C przypisano zakres częstotliwości odpowiednio 30-60 Hz i 70-90 Hz. Nie ma między nimi żadnej ingerencji.

Główny disadvantagetego typu systemu jest to, że jest bardzo pęknięty. Ten rodzaj wielokrotnego dostępu nie jest zalecany dla kanałów, które są dynamiczne i nierówne. Ponieważ spowoduje to, że ich dane będą nieelastyczne i nieefektywne.

TDMA

Jak sama nazwa wskazuje, TDMA to dostęp oparty na czasie. Tutaj podajemy określone ramy czasowe dla każdego kanału. W tym czasie kanał może uzyskać dostęp do całej szerokości pasma widma

Każda stacja ma ustaloną długość lub szczelinę. Nieużywane gniazda pozostaną w stanie bezczynności.

Załóżmy, że chcemy wysłać pięć pakietów danych do określonego kanału w technice TDMA. Powinniśmy więc przypisać im określone przedziały czasowe lubtime frame w którym może uzyskać dostęp do całej przepustowości.

Na powyższym rysunku aktywne są pakiety 1, 3 i 4, które przesyłają dane. Natomiast pakiety 2 i 5 są bezczynne z powodu ich braku udziału. Ten format jest powtarzany za każdym razem, gdy przypisujemy szerokość pasma do tego konkretnego kanału.

Chociaż przypisaliśmy określone przedziały czasowe do konkretnego kanału, ale można je również zmienić w zależności od nośności. Oznacza to, że jeśli kanał transmituje większe obciążenia, można mu przypisać większą szczelinę czasową niż kanał transmitujący mniejsze obciążenia. To jest największyadvantageTDMA nad FDMA. Kolejną zaletą TDMA jest to, że zużycie energii będzie bardzo niskie.

Note - W niektórych aplikacjach używamy rozszerzenia combination z obu TDMA and FDMAtechniki. W takim przypadku każdy kanał będzie działał w określonym paśmie częstotliwości przez określony czas. W tym przypadku wybór częstotliwości jest bardziej stabilny i ma większą zdolność kompresji w czasie.

CDMA

W technice CDMA każdemu kanałowi został przypisany unikalny kod, aby odróżnić się od siebie. Perfekcyjnieexampletego typu wielokrotnego dostępu jest nasz system komórkowy. Widzimy, że nie ma dwóch identycznych numerów telefonów komórkowych, mimo że są to ta sama usługa mobilna X lub Y, zapewniająca klientom firmy korzystanie z tej samej przepustowości.

W procesie CDMA wykonujemy dekodowanie iloczynu wewnętrznego zakodowanego sygnału i sekwencji odpryskiwania. Dlatego matematycznie można go zapisać jako

$$Encoded\:signal = Orginal\:data\:\: \times\:\: chipping\:sequence$$

Podstawy advantagetego typu wielokrotny dostęp polega na tym, że umożliwia wszystkim użytkownikom współistnienie i korzystanie z całej przepustowości w tym samym czasie. Ponieważ każdy użytkownik ma inny kod, nie będzie żadnych zakłóceń.

W tej technice wiele stacji może mieć wiele kanałów w przeciwieństwie do FDMA i TDMA. Najlepszą częścią tej techniki jest to, że każda stacja może w każdej chwili używać całego widma.

Usługi łączności satelitarnej można podzielić na następujące dwie kategorie.

• Usługa jednokierunkowego łącza łączności satelitarnej
• Usługa dwukierunkowego łącza łączności satelitarnej

Teraz omówmy po kolei każdą usługę

Usługa jednokierunkowego łącza komunikacji satelitarnej

W one-wayusługa łącza łączności satelitarnej, informacje mogą być przesyłane z jednej stacji naziemnej do jednej lub więcej stacji naziemnych za pośrednictwem satelity. Oznacza to, że zapewnia zarówno łączność typu punkt-punkt, jak i łączność typu punkt-wielopunkt.

Poniżej figure przedstawia przykład usługi jednokierunkowego łącza łączności satelitarnej.

Tutaj komunikacja odbywa się między pierwszą stacją naziemną (nadajnikiem) a drugą stacją naziemną (odbiornikiem) na powierzchni ziemi za pośrednictwem satelity w one direction.

Oto niektóre z one-way łącze komunikacji satelitarnej services.

• Nadawanie usług satelitarnych, takich jak radio, telewizja i usługi internetowe.

• Usługi w zakresie operacji kosmicznych, takie jak usługi telemetryczne, śledzenia i dowodzenia.

• Satelitarna usługa radiowego określania pozycji, taka jak usługa lokalizacji.

Usługa dwukierunkowego łącza komunikacji satelitarnej

W two-wayŁącze komunikacji satelitarnej, informacje mogą być wymieniane między dowolnymi dwiema stacjami naziemnymi za pośrednictwem satelity. Oznacza to, że zapewnia tylko łączność punkt-punkt.

Poniższy rysunek przedstawia przykład usługi dwukierunkowego łącza komunikacji satelitarnej.

Tutaj komunikacja odbywa się między pierwszą stacją naziemną (nadajnikiem) a drugą stacją naziemną (odbiornikiem) na powierzchni ziemi za pośrednictwem satelity w two (obie) directions.

Oto niektóre z dwukierunkowych łączy komunikacji satelitarnej services.

• Stałe usługi satelitarne, takie jak telefon, faks i usługi transmisji danych o dużej przepływności.

• Mobilne usługi satelitarne, takie jak usługi łączności ruchomej lądowej, morskiej i lotniczej.

Globalny System Pozycjonowania (GPS)to system nawigacyjny oparty na satelicie. Stworzył rewolucję w nawigacji i lokalizacji. Jest używany głównie w aplikacjach pozycjonowania, nawigacji, monitorowania i pomiarów.

Głównym advantagesnawigacji satelitarnej to pozycjonowanie w czasie rzeczywistym i synchronizacja czasu. Dlatego systemy nawigacji satelitarnej stały się integralną częścią większości zastosowań, w których mobilność jest kluczowym parametrem.

Kompletny operacyjny segment kosmiczny GPS zawiera dwadzieścia cztery satelity w MEO. Te satelity są podzielone na sześć grup, tak że każda grupa zawiera cztery satelity. Grupa czterech satelitów nazywana jest jednymconstellation. Dowolne dwie sąsiednie konstelacje są oddalone o 60 stopni długości geograficznej.

Plik orbital period każdego satelity jest w przybliżeniu równa twelve hours. Dlatego też wszystkie satelity krążą wokół Ziemi dwa razy dziennie. W dowolnym momencie odbiorniki GPS będą odbierać sygnały z co najmniej czterech satelitów.

Kody i usługi GPS

Każdy satelita GPS przesyła dwa sygnały, L₁ and L₂ mają różne częstotliwości. Trilaterationto prosta metoda znajdowania pozycji (szerokość, długość, wysokość) odbiornika GPS. Dzięki tej metodzie położenie nieznanego punktu można zmierzyć z trzech znanych punktów

Kody GPS

Poniżej przedstawiono dwa rodzaje kodów GPS.

• Zgrubny kod nabycia lub kod C / A
• Dokładny kod lub kod P.

Sygnał L ₁ jest modulowany 1023 Mb pseudolosowej sekwencji bitowej. Ten kod jest nazywany kodem zgrubnej akwizycji lubC/A code i jest używany przez społeczeństwo.

Sygnał L ₂ jest modulowany 10,23 Mbps pseudolosowej sekwencji bitowej. Ten kod jest nazywany kodem precyzyjnym lubP codei jest używany w wojskowych systemach pozycjonowania. Ogólnie ten kod P jest przesyłany w zaszyfrowanym formacie i nosi nazwęY code

Kod P zapewnia lepszą dokładność pomiaru w porównaniu z kodem C / A, ponieważ przepływność kodu P jest większa niż przepływność kodu C / A.

Usługi GPS

Poniżej przedstawiono dwa rodzaje usług świadczonych przez GPS.

• Usługa precyzyjnego pozycjonowania (PPS)
• Usługa standardowego pozycjonowania (SPS)

PPS receiversśledź zarówno kod C / A, jak i kod P na dwóch sygnałach, L ₁ i L ₂ . Kod Y jest odszyfrowywany w odbiorniku w celu uzyskania kodu P.

SPS receiversśledź tylko kod C / A na sygnale, L ₁ .

Odbiornik GPS

Istnieje tylko jednokierunkowa transmisja z satelity do użytkowników w systemie GPS. W związku z tym indywidualny użytkownik nie potrzebuje nadajnika, a jedynie plikGPS receiver. Służy głównie do znalezienia dokładnej lokalizacji obiektu. Wykonuje to zadanie, wykorzystując sygnały odbierane z satelitów.

Plik block diagram odbiornika GPS pokazano na poniższym rysunku.

Funkcja każdego bloku obecnego w odbiorniku GPS jest opisana poniżej.

• Receiving Antennaodbiera sygnały satelitarne. Jest to głównie antena o polaryzacji kołowej.

• Low Noise Amplifier (LNA) wzmacnia słaby odbierany sygnał

• Down converter konwertuje częstotliwość odbieranego sygnału na sygnał o częstotliwości pośredniej (IF).

• IF Amplifier wzmacnia sygnał częstotliwości pośredniej (IF).

• ADCprzeprowadza konwersję sygnału analogowego, który jest uzyskiwany ze wzmacniacza IF na cyfrowy. Załóżmy, że bloki próbkowania i kwantyzacji są również obecne w ADC (przetwornik analogowo-cyfrowy).

• DSP (Digital Signal Processor) generuje kod C / A.

• Microprocessorwykonuje obliczenia pozycji i dostarcza sygnały taktowania w celu sterowania działaniem innych bloków cyfrowych. Wysyła przydatne informacje do wyświetlacza w celu wyświetlenia ich na ekranie.