Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

6.7: Зв'язок із супутниками

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    32997

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Цілі навчання
    • Супутники можуть використовуватися для передачі інформації на великі відстані.

    Глобальний бездротовий зв'язок покладається на супутники. Тут наземні станції передають на орбітальні супутники, які підсилюють сигнал і повторно передають його назад на землю. Супутники будуть переміщатися по небу, якщо вони не перебувають на геосинхронних орбітах, де час на один оборот навколо екватора точно відповідає часу обертання землі в один день. Телевізійні супутники вимагатимуть від домовласника постійно регулювати свою антену, якщо супутник не знаходився на геосинхронній орбіті. Рівняння Ньютона, застосовані до орбітальних тіл, передбачають, що час T для однієї орбіти пов'язаний з відстанню від центру Землі R як

    \[R=\sqrt[3]{\frac{GMT^{2}}{4\pi ^{2}}} \nonumber \]

    де G - гравітаційна константа, а M - земна маса. Розрахунки дають R = 42200 км, що відповідає висоті 35700 км. Ця висота значно перевищує висоту іоносфери, вимагаючи від супутникових передавачів використовувати частоти, що проходять через неї. Велике значення в супутниковому зв'язку має затримка передачі. Час поширення електромагнітних полів на геосинхронний супутник і повернення становить 0,24 с, значна затримка.

    Вправа\(\PageIndex{1}\)

    На додаток до затримки, ослаблення поширення, що зустрічається в супутниковому зв'язку, набагато перевищує те, що відбувається в зв'язку на основі іоносферного дзеркала. Обчисліть загасання, понесене випромінюванням, що йде на супутник (одностороння втрата) з тим, що зіткнувся Марконі (загальний підйом вгору і вниз). Зауважте, що розрахунок загасання в іоносферному випадку, якщо припустити, що іоносфера діє як ідеальне дзеркало, не є простим застосуванням формули втрат поширення.

    Рішення

    Передача на супутник, відомий як висхідний зв'язок, стикається з втратами потужності зворотного квадрата закону. Відбиття від іоносфери не тільки стикається з однаковими втратами, але й двічі. Відображення таке саме, як передача саме того, що надходить, а це означає, що повна втрата є продуктом втрат висхідної та низхідної лінії зв'язку. Геосинхронна орбіта лежить на висоті 35700 км. Іоносфера починається на висоті близько 50 км. Амплітудні втрати в корпусі супутника пропорційні 2,8 ×10 -8; для Марконі вона була пропорційною 4,4 × 10 -10. Марконі дуже пощастило.