تبلیغات
مهندسی الکترونیک - ماهواره چیست؟

 


بازدید : مرتبه
تاریخ : سه شنبه 12 تیر 1386

ماهواره ها و فركانس های مخابراتی
لایه أنیوسفر در فركانس حدود 30 مگا هرتز به صورت شفاف عمل می كند. علائم ارسالی بر روی این فركانس مستقیما از میان آن می گذرد و در فضای بیرون گم می شوند. این فركانس ها همچنین در خط مستقیم دید حركت می كنند. به این دلایل برای مقاصد ارتباطی آن ها را باید به طریقه های گوناگون به كار گرفت. فركانسهای 30 تا 300 مگاهرتز بسیار مفید و كارامد هستند چون انتشار آنها با وجود محدود بودن پایدار است. این امواج با چنین فركانسی برای امواج تلویزیون كارامدند زیرا فركانسهای بالای آن ها اجازه حمل مقادیر فراوانی از اطلاعات مورد لزوم را می دهد و برای پخش صدای دارای كیفیت بالا نیز سودمند می باشد.

ماهواره ها و فركانس های مخابراتی

لایه أنیوسفر در فركانس حدود 30 مگا هرتز به صورت شفاف عمل می كند. علائم ارسالی بر روی این فركانس مستقیما از میان آن می گذرد و در فضای بیرون گم می شوند. این فركانس ها همچنین در خط مستقیم دید حركت می كنند. به این دلایل برای مقاصد ارتباطی آن ها را باید به طریقه های گوناگون به كار گرفت. فركانسهای 30 تا 300 مگاهرتز بسیار مفید و كارامد هستند چون انتشار آنها با وجود محدود بودن پایدار است. این امواج با چنین فركانسی برای امواج تلویزیون كارامدند زیرا فركانسهای بالای آن ها اجازه حمل مقادیر فراوانی از اطلاعات مورد لزوم را می دهد و برای پخش صدای دارای كیفیت بالا نیز سودمند می باشد. علت این امر این است كه در این محدوده از فركانس برای كانالهای پهن جا وجود دارد. قسمتی از باند
UHF را كه بین 790 تا 960 مگاهرتز قرار دارد می توان برای مرتبط ساختن ایستگاههایی با فاصله بیش از 320 كیلومتر به شیوه به اصطلاح پراكندگی در لایه تروپوسفر زمین به كار برد. این شیوه به توانایی گیرنده دوردست در گرفتن بخش كوچكی از علائم فركانس UHF كه به دلیل ناپیوستگی های بالای لایه تروپوسفر پراكنده شده بستگی دارد. یعنی علائم در جایی پراكنده می شوند كه تغییرات شدیدی و تندی در ضریب شكست هوا وجود دارد.


امواج مایكروویو چه نوع امواجی هستند؟


فركانس های بین 3000 تا 12000 مگاهرتز برای رابطهای در خط مستقیم كه در آن پیام رسانی از طریق آنتن هایی بر فراز برجهای بلند ارسال می شود به كار می رود. ایستگاههای تكرار كننده را كه ساختاری برج مانند دارند نیز در فواصل 40 تا 48 كیلومتری ( معمولا بالای تپه ها ) كار می گذارند. این ایستگاهها امواج را می گیرند تقویت می كنند و دوباره به مسیر خود می فرستند. بخش مربوط به امواج مایكروویو برای ارتباط مراكز پرجمعیت بسیار مفید است چون فركانس بالا به معنای آن است كه امكان حمل باند عریضی از طریق مدولاسیون وجود دارد و این نیز به این معنی است كه هزاران كانال تلفن را می توان روی یك فركانس مایكروویو فرستاد. باند عریض این نوع فركانس اجازه می دهد كه علائم ارسالی تلویزیون سیاه و سفید و تلویزیون رنگی بر روی یك موج حامل منفرد ارسال شوند و چون این امواج دارای طول موج بسیار كوتاه هستند برای متمركز كردن علائم رسیده می توان از بازتابنده های بسیار كوچك و اجزای هدایت مستقیم بهره گرفت.


ماهواره چیست ؟


دستگاههای ارتباطی ماهواره ها در باند مایكروویو عمل می كنند در واقع ماهواره ها صرفا ایستگاه مایكروویو غول پیكری است در مدار زمین كه با كمك پایگاه زمینی بازپخش می شود. این مدار تقریبا دایره شكل در ارتفاع 36800 كیلومتری بالای خط استوا قرار دارد و در این فاصله سرعت ماهواره با سرعت زمین برابر است و نیروی خود را به وسیله سلولهای خورشیدی از خورشید می گیرد. نیروی جاذبه زمین شتاب زاویه شی قرار گرفته در مدار را دقیقا بی اثر می سازد. در این فاصله دور چرخش ماهواره ها با حركت دورانی زمین كاملا همزمان و برابر است و باعث می شود ماهواره نسبت به نقطه مفروض روی زمین ثابت بماند.

ایستگاه زمینی در كشور اطلاعات را با فركانس 6 گیگاهرتز ارسال می كند. این فركانس فركانس
UPLINK نامیده می شود. سپس ماهواره امواج تابیده شده را گرفته و با ارسال آن به نقطه دیگر كه بر روی فركانس حامل متفاوت DownLink برابر 4 گیگا هرتز است عمل انتقال اطلاعات از فرستنده به گیرنده را انجام می دهد. در واقع ماهواره اطلاعات گرفته شده را به سمت مقصد تقویت و رله می كند. آنتن ماهواره ترانسپوندر نام دارد. از مدار همزمان با زمین هر نقطه از زمین بجز قطبین در Line of sight است. و هر ماهواره می تواند تقریبا 40 % از سطح زمین را بپوشاند. آنتن ماهواره ها را طوری می شود طراحی كرد كه علائم پیام رسانی ضعیف تر به تمام این ناحیه فرستاده شود و یا علائم قویتر را در نواحی كوچكتری متمركز كند. بر حسب مورد این امكان وجود دارد كه از ایستگاه زمینی در كشوری فرضی به چندین ایستگاه زمینی دیگر واقع در كشورهای گوناگون علائم ارسال كرد. به طور مثال : وقتی برنامه ای تلویزیونی در تمام شهر ها و دهكده های یك یا چند كشور پخش شود در این حالت ماهواره ماهواره پخش برنامه است ولی وقتی علائم ارسال ماهواره در سطح گسترده ای از زمین انتشار یابد ایستگاههای زمینی باید آنتنهای بسیار بزرگ و پیچیده ای داشته باشند. هنگامی كه علائم ارسالی ماهواره در محدوده كوچكترین متمركز می شوند و به حد كافی قوی هستند می توان از ایستگاههای زمینی كوچكتر ساده تر و ارزانتر استفاده كرد.

از آنجاییكه ماهواره ها برای جلوگیری از تداخل امواج رادیویی باید جدا از هم باشند لذا شماره مكان های مداری در مدار همزمان با زمین كه امكان استفاده آن برای ارتباطات وجود دارد محدود است. از این رو جای شگفتی نیست كه وظیفه مدیریت در امور دستیابی به مدار و استفاده از فركانس ها برای انواع روز افزون و متنوع كاربردهای زمینی و ماهواره ای بوسیله شمار روزافزونی از كشورها بی نهایت دشوار شده است. از سویی استفاده از ماهواره ها در كش.رهای متمدن و پیشرفته به عملكرد دقیق و عملیات روز به روز دقیق تر نه تنها از نظر به كارگیری شیوه خودشان بلكه از نظر همسایگانشان در مدار همزمان با زمین نیاز می باشد. برخی از ماهواره ها نیز در مدار ناهمزمان با چرخش زمین
non- geosynchronous قرار داده می شوند.در ماهواره های ناهمزمان با مدار زمین ماهواره دیگر در دید ایستگاه زمینی نیست زیرا كه سطح افق زمین را پشت سر می گذارد و از دیررس خارج می شود در نتیجه برای اینكه ارسال همواره ادامه یابد به چندین ماهواره از این نوع نیاز است و چون نگهداری و ادامه كار چنین شیوه ارتباطی بسیار پیچیده و گران است لذا كاربران و متخصصان طراحی ماهواره ها بیشتر جذب ماهواره همزمان با زمین می شود.


فركانس های بالای فركانس مایكروویو چه نوع فركانس هایی هستند؟


با كشف لیزر برای نخستین بار آن قسمت از محدوده فركانسی كه بالاتر از باند فركانس های مایكروویو بودند به منظور حمل پیام های بی سیم در نظر گرفته شدند. پرتو های لیزری تحت تاثیر عواملی مانند مه - غبار -- خرابی وضع هوا و روزهای بسیار داغ به شدت ضعیف می شوند. اگر چه لیزر برای حمل اطلاعات تا مسافت های كوتاه خط ارتباطی بسیار عالی ایجاد می كند ولی چون پرتو لیزر خاصیت هدایت شونده بالایی دارد بازداشتن یا سد كردن آن بسیار دشوار است. این امر سبب می شود برای ارتش و بعضی از مقاصد نظامی كه شیوه های آن ها باید دارای حفظ اسرار باشد بسیار سودمند است در ضمن دستگاه لیزر برای كاربردهای ارتباط سیار از سبكی و قابلیت حمل خوبی برخوردار است. برخلاف امواج رادیویی امواج نوری را نمی توان با عبور دادن جریان های متناوب در سیم ها تولید كرد آن ها تنها با فرایند هایی كه داخل اتم روی می دهد به وجود می ایند فن آوری تار نوری مشابه موج رسان فلزی مایكروویو برای پرتو تابانی الكترومغناطیسی در ناحیه نور مرئی تعریف شده است. این شیوه به طور كلی شامل رشته ای شیشه ای با نازكی موی انسان است كه از هدر رفتن انرژی نور در مسافت طولانی جلوگیری می كند همچنین بر خلاف پرتوی نور معمولی پرتوی نور لیزری تكفام است یعنی فقط دارای یك فركانس تنها است. پرتوی لیزر دارای گستره پهن فركانس است كه خاصیت گسیختگی نور را ندارد به همین دلیل آن ها را می توان دقیقا به همان طریق كه با فركانس های مایكروویو تعدیل می شوند و تغییر نوسان می دهند را با پیام های تلفنی و اطلاعات و علائم تصویری تعدیل كرد.

به هر حال چون فركانس آن ها خیلی بالاتر است به تناسب آن می توان تعداد بیشتری از امواج و كانالها را انتقال دهند. به طور كلی مقایسه بین شیوه های مختلف ارسال امكان پذیر می باشد. روابط بین فرستنده و گیرنده خواه انتشار از روی سیم و خواه از هوا به نوع ساخت شیوه ارتباطی بستگی دارد و به همین ترتیب باند به فركانس به كار رفته به شرایط حل مساله ارتباطاتی وابسته است. بیشتر فركانسهای در دسترس را مقررات ملی و توافق های بین المللی تعیین می كنند. اگر چه تصمیمات مربوط به شیوه ها و نحو ارسال امری فنی به شمار می آید ولی در اكثر اوقات ملاحظات سیاسی آن را در بر می گیرد.




طبقه بندی: امواج و الکترو مغناطیس، 
ارسال توسط سمانه
ویژه ها
آرشیو مطالب
پیوند های روزانه
امکانات جانبی
blogskin