Kablosuz İletişim - Uydu

Uydu, başka bir nesnenin etrafında dönen bir nesnedir. Örneğin dünya Güneş'in bir uydusudur ve ay da dünyanın bir uydusudur.

Bir communication satellite bir microwave repeater stationtelekomünikasyon, radyo ve televizyon sinyalleri için kullanılan bir alanda. Bir iletişim uydusu, bir yer istasyonundan gelen verileri işler ve verileri başka bir forma dönüştürerek ikinci yer istasyonuna gönderir.

Bir Uydu Nasıl Çalışır?

Yeryüzündeki iki istasyon, radyo yayını yoluyla iletişim kurmak istiyor, ancak geleneksel araçları kullanmak için çok uzak. İki istasyon, iletişimleri için bir aktarma istasyonu kullanabilir. Bir yer istasyonu sinyali uyduya iletir.

Uplink frequencyyer istasyonunun uydu ile iletişim kurduğu frekanstır. Uydu transponder sinyali dönüştürür ve ikinci yer istasyonuna gönderir ve buna denirDownlink frequency. İkinci yer istasyonu da birincisi ile aynı şekilde iletişim kurar.

Uydunun Avantajları

Uydu Haberleşmesinin avantajları aşağıdaki gibidir -

Kapsama alanı, karasal sistemlerden çok yüksektir.
İletim maliyeti, kapsama alanından bağımsızdır.
Daha yüksek bant genişlikleri mümkündür.

Uydunun Dezavantajları

Uydu Haberleşmesinin dezavantajları aşağıdaki gibidir -

Uyduları yörüngeye fırlatmak maliyetli bir süreçtir.
Bant genişlikleri yavaş yavaş tükeniyor.
Uydu sistemleri için geleneksel karasal sistemlerden daha yüksek yayılma gecikmesi.

Uydu Haberleşmesi Temelleri

Uydu iletişimi süreci bir earth station. Burada bir kurulum, dünyanın yörüngesindeki bir uydudan sinyalleri iletmek ve almak için tasarlanmıştır. Yer istasyonları, uydulara yüksek güçlü, yüksek frekanslı (GHz aralığı) sinyaller şeklinde bilgi gönderir.

Uydular receive ve retransmit sinyaller, uydunun kapsama alanındaki diğer yer istasyonları tarafından alındıkları yere geri döner. Satellite's footprint uydudan yararlı bir güç sinyali alan alandır.

Yer istasyonundan uyduya bir kanal aracılığıyla iletim sistemine, uplink. Kanal üzerinden uydudan yer istasyonuna kadar olan sistemedownlink.

Uydu Frekans Bantları

Yaygın olarak iletişim için kullanılan uydu frekans bantları, Cband, Ku-band, ve Ka-band. C-bandı ve Ku-bandı, günümüz uyduları tarafından yaygın olarak kullanılan frekans spektrumlarıdır.

Frekans ve dalga boyu arasında ters bir ilişki olduğuna dikkat etmek önemlidir, yani frekans arttığında, dalga boyu azalır, bu, arasındaki ilişkiyi anlamaya yardımcı olur. antenna diameter ve transmission frequency. Dalga boyu arttıkça sinyali toplamak için daha büyük antenler (uydu çanakları) gereklidir.

Dünya Yörüngeleri

Bir uydunun uzaya fırlatıldığında, erişilebilirliğini sürdürmesi ve bilimsel, askeri veya ticari amacına hizmet etmesi için devrimi için belirli bir yol sağlamak üzere belirli bir yörüngeye yerleştirilmesi gerekir. Dünya ile ilgili olarak uydulara atanan bu tür yörüngeler,Earth Orbits. Bu yörüngelerdeki uydular Dünya Yörünge Uydularıdır.

Önemli Dünya Yörüngeleri türleri:

Jeo-eşzamanlı Dünya Yörüngesi
Jeo-sabit Dünya Yörüngesi
Orta Dünya Yörüngesi
Alçak dünya yörüngesi

Jeo-Senkron Dünya Yörüngesi (GEO) Uyduları

Jeo-eşzamanlı Dünya yörüngesi Uydusu, Dünya'nın 22.300 mil yüksekliğinde bulunan bir uydudur. Bu yörünge, birside real day(yani 23 saat 56 dakika). Bu yörüngehave inclination and eccentricity. Dairesel olmayabilir. Bu yörünge, dünyanın kutuplarına doğru eğilebilir. Ancak Dünya'dan bakıldığında hareketsiz görünüyor.

Aynı coğrafi eşzamanlı yörünge, eğer öyleyse circularve ekvator düzleminde buna jeo-durağan yörünge denir. Bu Uydular Dünya Ekvatorunun 35.900 km yukarısına (jeosenkron ile aynı) yerleştirilir ve dünyanın yönüne göre (batıdan doğuya) dönmeye devam ederler. Bu uydular kabul edilirstationary yeryüzüyle ilgili ve dolayısıyla adı ima eder.

Jeo-Sabit Dünya Yörünge Uyduları, hava tahmini, uydu TV, uydu radyo ve diğer küresel iletişim türleri için kullanılır.

Yukarıdaki şekil, Jeo-senkron ve Jeo-Sabit yörüngeler arasındaki farkı göstermektedir. Dönme ekseni, Dünya'nın hareketini gösterir.

Burada dikkat edilmesi gereken ana nokta, her Jeo-Durağan yörüngenin bir Jeo-Eşzamanlı yörünge olduğudur. Ancak her Geo-Synchronous yörünge bir Geo-durağan yörünge DEĞİLDİR.

Orta Dünya Yörüngesi (MEO) Uyduları

Orta dünya yörüngesi (MEO) uydu ağları, dünya yüzeyinden yaklaşık 8000 mil uzaklıkta yörüngede dönecektir. Bir MEO uydusundan iletilen sinyaller daha kısa bir mesafeye gider. Bu, alıcı uçta gelişmiş sinyal gücü anlamına gelir. Bu, daha küçük, daha hafif alıcı terminallerin alıcı uçta kullanılabileceğini gösterir.

Sinyal, uyduya ve uydudan daha kısa bir mesafe kat ettiğinden, daha az iletim gecikmesi olur. Transmission delay bir sinyalin bir uyduya gidip bir alıcı istasyona geri dönmesi için geçen süre olarak tanımlanabilir.

Gerçek zamanlı iletişim için, iletim gecikmesi ne kadar kısa olursa, iletişim sistemi o kadar iyi olacaktır. Örnek olarak, bir GEO uydusu bir gidiş-dönüş için 0.25 saniyeye ihtiyaç duyuyorsa, MEO uydusunun aynı yolculuğu tamamlamak için 0.1 saniyeden daha kısa bir süreye ihtiyacı vardır. MEO'lar 2 GHz ve üzeri frekans aralığında çalışır.

Düşük Dünya Yörüngesi (LEO) Uyduları

LEO uyduları esas olarak üç kategoriye ayrılır: küçük LEO'lar, büyük LEO'lar ve Mega-LEO'lar. LEO'lar, dünya yüzeyinin 500 ila 1000 mil üzerinde bir yörüngede dönecek.

Bu nispeten kısa mesafe, iletim gecikmesini yalnızca 0,05 saniyeye düşürür. Bu, hassas ve hacimli alıcı ekipman ihtiyacını daha da azaltır. Küçük LEO'lar 800 MHz (0.8 GHz) aralığında çalışacak. Büyük LEO'lar 2 GHz veya üzeri aralıkta çalışacak ve Mega-LEO'lar 20-30 GHz aralığında çalışacak.

İlişkili daha yüksek frekanslar Mega-LEOs daha fazla bilgi taşıma kapasitesi anlamına gelir ve gerçek zamanlı, düşük gecikmeli video aktarım şeması kapasitesine yol açar.

Yüksek İrtifa Uzun Dayanıklılık (HALE) Platformları

Deneysel HALE platformları temelde yüksek verimli ve iletişim ekipmanı taşıyan hafif uçaklardır. Bu şekilde davranacakvery low earth orbit geosynchronous satellites.

Bu tekneler, pil ve güneş enerjisi veya yüksek verimli türbin motorlarının bir kombinasyonu ile güçlendirilecek. HALE platformları sunacaktransmission delays of less than 0.001 seconds sadece 70.000 fit yükseklikte ve hatta better signal strength çok hafif elde taşınan alıcı cihazlar için.

Yörünge Yuvaları

Burada birden fazla olan bir soru ortaya çıkabilir. 200 satellitesyukarıda yer eşzamanlı yörüngede, birbirleriyle çarpışmalarını veya uzayda aynı konumu kullanmaya teşebbüs etmelerini nasıl engelleyebiliriz? Bu soruna cevap vermek için, Uluslararası Telekomünikasyon Birliği gibi uluslararası düzenleyici kurumlar (ITU) ve Federal İletişim Komisyonu gibi ulusal hükümet kuruluşları (FCC) yer eşzamanlı yörünge üzerinde iletişim uydularının konumlandırılabileceği konumları belirleyin.

Bu konumlar, boylam dereceleri ile belirtilir ve orbital slots. FCC ve ITU, yörünge yuvalarına olan büyük talep nedeniyle C-bandı ve Ku-bandı uyduları için gerekli aralığı kademeli olarak sadece 2 dereceye düşürdü.