Comment fonctionnent les satellites
Comment pouvons-satellites travail?
Satellite base sur la communication
Les éléments de base d'un système de communications par satellite sont représentées à la figure 1 ci-dessous. Le procédé commence à une station terrienne, - une installation conçue pour transmettre et recevoir des signaux provenant d'un satellite en orbite autour de la terre. Les stations terriennes d'envoyer des informations sous la forme de signaux haute puissance, haute fréquence (plage de GHz) pour les satellites qui reçoivent et retransmettent les signaux de retour à la terre, où ils sont reçus par d'autres stations terriennes dans la zone de couverture du satellite. La zone qui reçoit un signal de force utile du satellite est connu comme l'empreinte du satellite. Le système de transmission de la station terrienne au satellite est appelé la liaison montante, et le système du satellite à la station terrienne est appelée la liaison descendante.
Figure 1: satellite base sur la communication
Bande C transmissions par satellite occupent la 4 à 8 GHz plage de fréquences. Ces fréquences relativement faibles se traduisent par de plus grandes longueurs d'onde pour que la bande Ku ou Ka-band. Ces grandes longueurs d'onde de la bande C signifient que d'une antenne de satellite plus grand est nécessaire pour recueillir la force de signal minimum, et donc la taille minimum d'une antenne en bande C à la moyenne est d'environ 2-3 mètres de diamètre comme illustré sur la figure 2.
Figure 2: C-bande antenne satellite
transmissions par satellite en bande Ku occupent la 11 à 17 GHz gamme de fréquences. Ces transmissions de fréquences relativement élevées correspondent à des longueurs d'onde plus courtes et par conséquent une plus petite antenne peut être utilisé pour recevoir la force de signal minimum. des antennes en bande Ku peut être aussi petit que 18 pouces de diamètre, comme couramment observés dans les systèmes DSS RCA et Sony DSS. La figure 3 ci-dessous montre l'antenne en bande Ku du système DSS Sony.
Figure 3: bande Ku antenne satellite
transmissions par satellite à bande Ka occupent 20 à 30 GHz gamme de fréquences. Ces transmissions de fréquences très élevées signifient des longueurs d'onde très petites et très petites antennes de réception de diamètre.
Géosynchrone orbite terrestre (GEO) Satellites
Aujourd'hui, la majorité écrasante des satellites en orbite autour de la Terre sont positionnés à un point 22,238 miles au-dessus dans un type particulier de l'orbite terrestre géosynchrone l'équateur terrestre (GSO) connue sous le nom orbite terrestre géostationnaire (GEO), ou ce qui est parfois appelé orbite Clarke . Ceci est en l'honneur d'Arthur C. Clarke. l'homme qui, le premier a suggéré en 1945 que les satellites en orbite géosynchrone pourraient être utilisés à des fins de communication. Comme le montre la figure 4. Il est à la distance précise de 22,238 miles qu'un satellite peut maintenir une orbite avec une période de rotation autour de la terre exactement égale à 24 heures. Étant donné que les satellites tournent à la même vitesse de rotation de la terre, ils apparaissent stationnaires de la surface de la terre. Voilà pourquoi la plupart des antennes de station terrienne (des antennes paraboliques) ne ont pas besoin de se déplacer une fois qu'ils ont été correctement visant à un satellite cible dans le ciel. La dérivation mathématique de l'orbite Clarke est un problème de calcul simple. (1)
Figure 4: La Orbit Clarke
Low Earth Orbit (LEO) satellites
satellites LEO proposés sont divisés en trois catégories: peu Léos grand Léos et Mega-LEOs. LEOs mettra en orbite à une distance de seulement 500 à 1000 miles au-dessus de la terre. Cette distance relativement courte réduit le délai de transmission à seulement 0,05 secondes et réduit encore le besoin d'équipement de réception sensible et encombrant. Les petits seront LEOs fonctionneront dans la gamme 800 MHz (0,8 GHz), les grands LEOs fonctionneront dans la 2 GHz ou plus plage et Mega-LEOs fonctionnent dans la gamme 20-30 GHz. Les fréquences plus élevées associées à Mega-LEOs se traduit par une plus grande capacité de transport d'informations et la capacité de temps réel, la transmission vidéo à faible retard. Microsoft Corporation et McCaw Cellular (maintenant connu sous le nom ATT Wireless Services) se sont associés pour déployer 840 satellites pour former Teledesic, un réseau satellite Mega-LEO proposé.
Haute altitude et longue endurance (HALE) Plates-formes
plates-formes expérimentales HALE sont essentiellement des avions très performants et légers transportant du matériel de communication qui servira très faible orbite terrestre satellites géostationnaires. Ces métiers seront propulsés par des moteurs à turbine à haut rendement ou une combinaison de puissance et la batterie solaire. A une altitude de seulement 70 000 pieds, plates-formes HALE offrira des retards de transmission de moins de .001 secondes et encore mieux la puissance du signal pour des dispositifs de réception portatifs très légers. (2)
Machines à sous orbitaux
Avec plus de 200 satellites là-haut en orbite géosynchrone, comment pouvons-nous les empêcher de courir dans l'autre ou de tenter d'utiliser le même emplacement dans l'espace? Pour faire face à ce problème, les organismes de réglementation internationaux comme l'Union internationale des télécommunications (UIT) et les organisations gouvernementales nationales comme la Federal Communications Commission (FCC) désignent les emplacements sur l'orbite géosynchrone où les satellites de communication peuvent être situés. Ces emplacements sont indiqués en degrés de longitude et sont connus comme des positions orbitales. En réponse à la forte demande de créneaux orbitaux, la FCC et l'UIT ont progressivement réduit l'espacement nécessaire jusqu'à seulement 2 degrés pour les satellites en bande Ku bande C et.