ماهواره مخابراتی

ماهواره مخابراتی

ماهواره مخابراتی مجموعه ای پیچیده از تکرارکننده های رادیویی مبتنی بر فضا است که فرستنده نامیده می شود. این فرستنده‌ها، فرستنده های رادیویی زمینی را به گیرنده های رادیویی زمینی از طریق یک لینک(یک پیوند از فرستنده زمینی به گیرنده ماهواره ای) و یک پیوند پایین (پیوند از فرستنده ماهواره به زمینی) متصل می کند.

اکثر ماهواره های مخابراتی در مدار ثابت زمین (GEO) قرار گرفته اند، یک مدار دایره ای در ارتفاع ۳۵۷۸۵ کیلومتری (۲۲۲۳۵ مایلی) بالای زمین که در آن دوره چرخش آنها به دور زمین برابر با دوره چرخش زمین است. در نتیجه ثابت ماندن در بالای یک نقطه از سطح زمین (تقریباً در همه موارد، بالای استوا)، ماهواره‌های GEO می‌توانند یک وصله ثابت را ببینند که بیش از یک سوم از کره زمین را پوشش می‌دهد.

به موجب چنین منطقه وسیعی از پوشش، ماهواره های GEO می توانند انواع خدمات مخابراتی، مانند انتقال نقطه به نقطه از راه دور، پخش منطقه وسیع (از یک فرستنده به چندین گیرنده)، یا گزارش منطقه وسیع را ارائه دهند. خدمات برگشتی (از فرستنده های متعدد تا یک گیرنده واحد). ماهواره‌های GEO مدرن دارای چندین آنتن فرستنده و گیرنده مایکروویو هستند که به یک ماهواره اجازه می‌دهد ترکیبی از پرتوهای بزرگ منطقه پوشش برای پخش و منطقه پوشش کوچک «پرتوهای نقطه‌ای» برای ارتباطات نقطه به نقطه را تشکیل دهد.

با جابجایی بین این پرتوها در صورت درخواست – فرآیندی که به عنوان دسترسی چندگانه اختصاص داده شده به تقاضا (DAMA) شناخته می‌شود – ماهواره‌های چند پرتوی می‌توانند کاربران تلفن همراه و ثابت را که از نظر اقتصادی با کابل‌های فیبر نوری یا رله‌های رادیویی متصل به زمین متصل نمی‌شوند، به یکدیگر متصل کنند.

اولین پایانه های زمین، تأسیسات بسیار بزرگی بودند که دارای آنتن های ارسال و دریافت مایکروویو با قطر ۳۰ متر یا بیشتر بودند. امروزه هزاران اپراتور کابلی از طریق یک بشقاب آنتن ۱.۵ تا ۳ متری (۵ تا ۱۰ فوتی) که بر روی یک برج یا پشت بام نصب شده است، خوراک برنامه های تلویزیون، رادیو و سایر برنامه ها را از ماهواره های پخش GEO دریافت می کنند. در شبکه ترمینال با دیافراگم بسیار کوچک (VSAT) که عمدتاً برای ارتباطات داده تجاری استفاده می شود، ماهواره های GEO به عنوان رله مرکزی بین یک هاب زمینی و یک شبکه وسیع از فرستنده های کوچک و ارزان قیمت زمینی با آنتن های بشقاب به کوچکی ۴۰ سانتی متر عمل می کنند.

سایر سیستم های ماهواره ای خدمات موقعیت یابی، ناوبری و پیام رسانی جهانی را به دستگاه های کوچک دستی یا گیرنده های سیار در خودروها، کامیون ها، قطارهای راه آهن، کشتی های تجاری، قایق های تفریحی و هواپیماها ارائه می دهند.

تضعیف اتمسفر برای انتقال رادیویی بین یک پایانه زمین و یک ماهواره GEO مشابه آنچه برای تضعیف در سطح دریا مشاهده می شود، به ویژه برای زوایای ارتفاع کم است. در فرکانس‌های مایکروویو، نویز خارجی عمدتاً توسط تشعشعات خورشیدی و تابش مجدد جو ایجاد می‌شود، به طوری که نویز دریافتی زمانی که یک آنتن زمینی به قسمتی از آسمان تاریک است و در بالاترین میزان آن زمانی که آنتن به سمت خورشید است، کمترین میزان خود را دارد.

یک ماهواره GEO مدرن معمولی، مانند سری Intelsat، دارای بیش از صد فرستنده مایکروویو مجزا است که بر اساس پروتکل دسترسی چندگانه تقسیم زمانی (TDMA) به تعدادی از کاربران همزمان خدمات رسانی می کند.

(اصول TDMA در ارتباطات راه دور توضیح داده شده است: دسترسی چندگانه.) هر فرستنده متشکل از گیرنده ای است که روی یک کانال خاص در باند فرکانس بالا لینک تنظیم شده است، یک شیفتر فرکانس برای کاهش سیگنال های مایکروویو دریافتی به کانالی در باند پایین لینک، و یک تقویت کننده قدرت برای تولید توان انتقالی مناسب.

یک فرستنده منفرد در پهنای باند ۳۶ مگا هرتز کار می کند و یکی از بسیاری از عملکردها از جمله تلفن صوتی (در ۴۰۰ کانال صوتی دو طرفه در هر فرستنده)، ارتباط داده (با سرعت انتقال ۱۲۰ مگابیت در ثانیه یا بالاتر)، تلویزیون و پخش رادیو FM و سرویس VSAT.

بسیاری از ماهواره های GEO طراحی شده اند تا در باند C کار کنند که از فرکانس های uplink/downlink 6/4 گیگاهرتز استفاده می کند، یا در باند Ku، که در آن فرکانس های uplink/downlink در محدوده ۱۴/۱۱ گیگاهرتز هستند. این باندهای فرکانس برای بهره برداری از “پنجره ها” طیفی یا مناطقی در باند مایکروویو که در آن تضعیف اتمسفر کم و نویز خارجی کم وجود دارد، انتخاب شده اند. فرکانس های مختلف مایکروویو برای اتصال بالا و پایین به منظور به حداقل رساندن نشت توان از فرستنده های داخلی به گیرنده های آنبرد استفاده می شود. فرکانس‌های پایین‌تر برای لینک‌های پایین‌تر دشوارتر انتخاب می‌شوند، زیرا تضعیف اتمسفر در فرکانس‌های پایین‌تر کمتر است.

به دلیل رشد ارتباطات از راه دور ماهواره ای از دهه ۱۹۷۰، اسلات های بسیار کمی برای ماهواره های GEO وجود دارد که در فرکانس های زیر ۱۷ گیگاهرتز کار می کنند. این امر منجر به توسعه ماهواره هایی شده است که در باند کا (۳۰/۲۰ گیگاهرتز) عمل می کنند، علی رغم تضعیف اتمسفر بالاتر سیگنال ها در این فرکانس ها.

ایران مایکروویو با بیش از ۱۰ سال سابقه کار تخصصی، گام به گام توسعه یافته تا به امروز و با داشتن کلیه مجوزهای لازم و تیم مشاوره، فنی و پشتیبانی کامل در خدمت شما باشد. در اولین قدم، امکان سنجی لینک مایکروویو را به ما بسپارید و توجه داشته باشید که ارزیابی‌های دقیقی پس از درخواست اولیه شما، توسط تیم اجرایی ما، انجام خواهد شد.