Спутниковая связь. Спутниковые ретрансляторы
Спутниковая связь — это вид космической радиосвязи, который основан на применении в качестве ретрансляторов искусственных спутников Земли.
Спутниковая связь, обычно, осуществляется между земными станциями, которые могут быть подвижными и стационарными. Спутниковая связь представляет собой развитие традиционной радиорелейной связи посредством вынесения ретранслятора на значительную высоту. В данном случае зона видимости ретранслятора составляет почти половину поверхности планеты. В первое время применялись пассивные спутниковые ретрансляторы, представляющие собой простейшие отражатели радиосигнала, на борту которых отсутствовало какое-либо приемопередающее оборудование. Данные спутники не получили широкого распространения. В настоящее время все использующиеся ретрансляторы являются активными и оборудованы электронным оборудованием для усиления, ретрансляции и обработки сигналов.
Спутниковые ретрансляторы могут быть:
- Регенеративные.
- Нерегенеративные.
После того, как нерегенеративный ретранслятор принял сигнал, он переносит его на другую частоту, усиливает и затем передает на другую земную станцию спутниковой связи. Им могут использоваться несколько, независимых друг от друга каналов, каждый из которых работает с определенной часть спектра. Данные каналы называются транспондерами. Кроме тех же функций, которые выполняются нерегенеративными ретрансляторами, регенеративные осуществляют дополнительную демодуляцию принятого сигнала (выделение информационного сигнала из модулированного колебания несущей частоты) и затем опять модулируют его. Благодаря данной функции исправление накопленных ошибок осуществляется дважды — на спутнике и приемной станции. Недостаток таких ретрансляторов заключается в сложности их построения и эксплуатации, а также в задержке передачи сигнала.
Использование антенн спутниковой связи. Виды спутниковых антенн
Спутниковая антенна — это антенна, которая используется для приема и/или передачи радиосигналов между земными станциями спутниковой связи и искусственными спутниками Земли.
В зависимости от назначения всей системы спутниковой связи, в земных станциях используются различные виды спутниковых антенн, выбор которых определяется диапазоном частот, в котором организована работа систем, необходимым усилением системы антенн, а также эксплуатационными и ценовыми ограничениями.
Самая известная область применения спутниковых антенн - прием программ спутникового телевизионного вещания. Для приема широкополосных сигналов телевизионного вещания необходимо высокое усиление антенны, поэтому применяются зеркальные направленные антенны. Еще одна известная область использования спутниковых- VSAT-станции систем широкополосной передачи информации, к которым относятся ведомственные сети связи и спутниковый интернет. Данные станции могут принимать и передавать радиосигналы и должны соответствовать требованиям. Антенны, работающие в составе VSAT-станции, должны удерживать и передающий, и передающий приемный конвертер, не создавая при этом помех другим станциям и сохранять свое положение в условиях сильного ветра.
Самыми распространенными видами антенн спутниковой связи на сегодняшний день являются:
- Осесимметричные.
- Офсетные.
- Тороидальные.
- Мультифидные.
- Моторизированные.
- Плоские.
- Купольные.
- Мобильные.
Осесимметричная антенна представляет собой антенну с апертурой в виде параболоида вращения. Диаметр таких антенн находится в диапазоне от 0,55 метра до 3,7 метра. Осесимметричные антенны в основном используются для приема сигналов в С-диапазоне и Кu-диапазоне. Наиболее распространенными антеннами для индивидуального приема телевизионного сигнала являются офсетные антенны. Данные антенны представляют собой несимметричную вырезку из параболоида вращения с облучателем в фокусе параболоида. Как правило офсетные антенны применяются для приема сигналов Кu и С диапазонов (в круговой и линейной поляризации). Однако, в некоторых случаях возможен прием сигнала в Ка-диапазоне или комбинированном. Значительно реже в качестве антенн спутниковой связи используются тороидальные антенны. Данные антенны обладают небольшим усилением, но при этому имеют широкую диаграмму направленности, что способствует более легкому наведению на спутник или позволяет работать сразу с несколькими спутниками.
Для того, чтобы принимать сигналы от нескольких спутников в параболических антеннах устанавливаются несколько облучателей. Если в этой точке расположить конвертер, то он сможет принимать и преобразовывать сигнал с соседнего спутника. После этого сигналы объединяются при помощи специальных переключателей (мультисвитчи) и направляются в один ресивер. Антенны, сконструированные вышеописанным образом, называются мультифидными.
