Általában a műhold egy kisebb objektum, amely egy nagyobb objektum körül kering az űrben. Például a Hold a Föld természetes műholdja.
Tudjuk, hogy a kommunikáció két vagy több entitás közötti információcserére (megosztásra) utal, bármilyen médiumon vagy csatornán keresztül. Más szóval nem más, mint az információ küldése, fogadása és feldolgozása.
Ha a kommunikáció két földi állomás között műholdon keresztül történik, akkor azt műholdas kommunikációnak nevezzük. Ebben a kommunikációban elektromágneses hullámokat használnak vivőjelként. Ezek a jelek szállítják az információt, például hangot, hangot, videót vagy bármilyen más adatot a föld és az űr között, és fordítva.
A Szovjetunió 1957-ben indította el a világ első mesterséges műholdját, a Szputnyik-1-et. Közel 18 év elteltével 1975-ben India is elindította az Aryabhata nevű mesterséges műholdat.
A műholdas kommunikáció szükségessége
A következő kétféle terjedési módot használták korábban a kommunikációhoz bizonyos távolságig.
-
Földhullámú terjedés – A földhullámú terjedés 30 MHz-ig terjedő frekvenciákon alkalmazható. Ez a kommunikációs módszer a földi troposzféra adottságait használja ki.
-
Éghullám terjedés – A kommunikáció e típusának megfelelő sávszélessége nagyjából 30-40 MHz között van, és a földi ionoszféra tulajdonságait használja ki.
A maximális ugrási vagy állomás távolság csak 1500KM-re korlátozódik mind a földhullám terjedés, mind az éghullám terjedés esetén. A műholdas kommunikáció áthidalja ezt a korlátozást. Ebben a módszerben a műholdak biztosítják a kommunikációt nagy távolságokra, ami jóval túlmutat a látótávolságon.
Mivel a műholdak bizonyos magasságban helyezkednek el a Föld felett, a kommunikáció bármely két földi állomás között könnyen megtörténik műholdon keresztül. Így kiküszöböli a két földi állomás közötti kommunikációnak a Föld görbülete miatti korlátját.
Hogyan működik a műhold
A műhold olyan test, amely egy másik test körül meghatározott pályán mozog. A kommunikációs műhold nem más, mint egy mikrohullámú átjátszóállomás az űrben. Hasznos a távközlés, a rádiózás és a televíziózás, valamint az internetes alkalmazások terén.
A jelismétlő egy olyan áramkör, amely megnöveli a fogadott jel erősségét, majd továbbítja azt. De ez az átjátszó transzponderként működik. Ez azt jelenti, hogy megváltoztatja a sugárzott jel frekvenciasávját a fogadottól.
A frekvenciát, amellyel a jelet a térbe küldik, Uplink frekvenciának nevezik. Hasonlóképpen, azt a frekvenciát, amellyel a jelet a transzponder küldi, Downlink frekvenciának nevezzük. A következő ábra világosan szemlélteti ezt a fogalmat.
A jelnek az első földi állomásról a műholdra egy csatornán keresztül történő továbbítását uplinknek nevezzük. Hasonlóképpen, a műholdról a második földi állomáshoz egy csatornán keresztül történő jelátvitelt downlinknek nevezzük.
Az uplink frekvencia az a frekvencia, amelyen az első földi állomás kommunikál a műholddal. A műholdas transzponder ezt a jelet egy másik frekvenciára alakítja át, és lefelé küldi a második földi állomásnak. Ezt a frekvenciát Downlink frekvenciának nevezzük. Hasonló módon a második földi állomás is kommunikálhat az elsővel.
A műholdas kommunikáció folyamata a földi állomáson kezdődik. Itt egy olyan létesítményt terveznek, amely a Föld körüli pályán keringő műhold jeleit sugározza és fogadja. A földi állomások nagy teljesítményű, nagy frekvenciájú (GHz-es tartományban) jelek formájában küldik az információkat a műholdaknak.
A műholdak fogadják és visszasugározzák a jeleket a Földre, ahol azokat a műhold lefedettségi területén lévő többi földi állomás fogadja. A műhold lefedettségi területe az a terület, amely a műholdtól hasznos erősségű jelet kap.
A műholdas kommunikáció előnyei és hátrányai
Ebben a részben nézzük meg a műholdas kommunikáció előnyeit és hátrányait.
A következőkben a műholdas kommunikáció használatának előnyeit ismertetjük:
-
A lefedettségi terület nagyobb, mint a földi rendszereké
-
A Föld minden egyes szeglete lefedhető
-
Az átviteli költség független a lefedettségi területtől
-
Több sávszélesség és műsorszórási lehetőség
.
A következők a műholdas kommunikáció hátrányai –
-
A műholdak pályára állítása költséges folyamat.
-
A műholdas rendszerek terjedési késedelme nagyobb, mint a hagyományos földi rendszereké.
-
Nehéz javítási tevékenységet biztosítani, ha a műholdas rendszerben bármilyen probléma lép fel.
-
A szabad térveszteség nagyobb
-
A frekvenciák túlterhelése előfordulhat.
A műholdas kommunikáció alkalmazásai
A műholdas kommunikáció létfontosságú szerepet játszik mindennapi életünkben. A műholdas kommunikáció alábbi alkalmazásai –
-
Rádiós műsorszórás és hangkommunikáció
-
TV műsorszórás, például Direct To Home (DTH)
-
Internet alkalmazások, például internetkapcsolat biztosítása adatátvitelhez, GPS alkalmazások, internetes szörfözés stb. céljából.
-
Katonai alkalmazások és navigáció
-
Távérzékelési alkalmazások
-
Az időjárás állapotának megfigyelése & Előrejelzés
.