Thread by @smbeheshtian

#رشتو
#ماهواره
۱- با توجه به منشنهای متعدد توییت قبلی به نظرم رسید بجای پاسخ گویی تک به تک به سوالات دوستان ابتدا برخی مفاهیم را با زبانی عمومی در دو سه #رشتو بیان کنم تا بعدا در توضیحات آینده به زبان مشترکی با هم برسیم.

۲- ماهواره:
ماهواره یک سیستم الکترونیکی ارسال و دریافت است که سیگنال الکترومغناطیس را از ایستگاه زمینی را دریافت میکند و پس از تقویت (در برخی مدلها شیفت فرکانس) آنرا باز ارسال میکند. در واقع ماهواره یک آیینه سیگنال در آسمان است و به خودی خود کار خاصی روی سیگنال دریافتی نمیکند.

۳- برای همین باید یک ایستگاه زمینی تصویر یا داده را در سیگنالهای آن به اصطلاح کپسول (Encapsulate) کند و برای نقطه مقصد ارسال نماید و در مقصد با ابزار مشخص (رسیور/مودم) از سیگنال جدا و استفاده شود.

۴-پس برای فید کردن دیتا یا تصویر، ایستگاه زمینی مرکزی یا Landing Point یا Satellite Teleport یا
GES(Ground Earth Station) برای یک ارتباط ماهواره ای ضروری است.

۵- لایه های ماهواره ها:
ماهواره ها در سطوح مختلف نسبت به زمین و با توجه به ارتفاعشان سه دسته اصلی هستند:
ماهواره های لئو
(LEO:Low Earth orbit) ماهواره های مئو (MEO:Medium Earth Orbit) و ماهواره های جئو یا زمین آهنگ
(GEO: Geostationary Equatorial Orbit)

۶- ماهواره های لئو: هرچه از سطح زمین بالا میرویم بردار جاذبه نسبت به سطح زمین زاویه دار میشود و از ارتفاع 100 کیلومتری از سطح زمین، بردار جاذبه زاویه ای خواهد داشت که شی بجای سقوط، شروع به دوران دور کره زمین خواهد کرد. این دوران تا ارتفاع حدود 500 کیلومتری حلزونی است

۷- و شی بعد از مدتی به دلیل کاهش ارتفاع به سطح زمین سقوط خواهد کرد (مانند ماهواره امید) اما از ارتفاع 500 کیلومتری شی یا همان ماهواره به حرکت دورانی خود تا بینهایت (حداقل روی کاغذ) ادامه میدهد. ارتفاع 500 تا 1200 کلیومتری محدوده ماهواره های لئو است.

۸- ماهواره های عمدتا سبک که بسته به ارتفاعشان با سرعتی معادل 25 تا 30 هزار کلیومتر بر ساعت از دید ناظر زمینی یا همان Ground Speed حرکت میکنند. و در یک 24 ساعت میتوانند تا 11 بار دور کره زمین بچرخند. در این مدار برای داشتن پوشش کامل محدوده مشخصی از سطح زمین به صدها ماهواره …

۹- نیاز خواهد بود. ماهواره ها کوچک (Micro satellite)و با وزن حداکثر 500 کیلو گرمی پرتاب میشوند. مانند ماهواره های شبکه استارلینک، وان وب، اسفرا و ... ایستگاه بین المللی فضایی (ISS) نیز در این لایه قراردارد.

۱۰- ماهواره های مئو: از ارتفاع 5 تا 20 هزار کیلومتر لایه های مئو هستند. سرعت چرخش کمتر (کمتر از 15000 کیلومتر) و وزن ماهواره ها نیز به مراتب بیشتر است با توجه به افزایش ارتفاع و افزایش سطح پوشش تعداد ماهواره ها در منظومه های مئو نیز کاهش چشمگیری خواهند داشت (از صدها به ده ها).

۱۱- GPS ها و منظومه هایی مثل اینمارست و ایریدیوم در این دسته اند.

ماهواره های جئو: یا همان ماهواره های مخابراتی و تلویزیونی در ارتفاع بیش از 36000 کلیومتر و کمتر از 40000 کیلومتر قرار دارند. سرعت حرکت این ماهواره ها به دور زمین به گونه ایست که با حرکت زمین هم آهنگ است.

۱۲- به همین دلیل از دید ناظر زمینی کاملا ثابت دیده میشوند. سطح پوشش ها تنها با یک ماهواره بسیار بزرگ و در حد چندین کشور است و پهنای باند نسبتا زیادی توسط هر ماهواره تامین میگردد. (با وزنی حدود 3 تا 7 هزار کیلوگرم)

۱۳- فرکانسها:
به صورت کلی فرکانسهای ماهواره ای 9 دسته بندی کلی دارند (واحد اعداد گیگاهرتز)
باند L (بین 1 تا 2) باند S (2 تا 4) باند C (4 تا 8) باند X (8 تا 12 – آمریکای شمالی 8 تا 12.5) باند Ku (12 تا 18 – آمریکای شمالی 12.5 تا 18) باند K (18 تا 27 – آمریکای شمالی تا 25.5)

۱۴- باند Ka (27 تا 40 – آمریکای شمالی 26.5 تا 40) باند O (40 تا 50) و باند V (50 تا 75)

ماهواره مخابراتی یا همان جئو ها عمدتا در باند C، K، Ku و Ka کار میکنند. ماهواره های نظامی و هواشناسی بیشتر باند Xهستند.

۱۵ - هرچه فرکانس بالاتر باشد پهنای باند بیشتری از کدینگ های مختلف به دست میآید اما در عین حال نویز پذیری هم افزایش میابد. همچنین تاثیر مخرب نزولات جوی نیز بر روی سیگنال بیشتر میشود. برای همین در مناطق بارانی استوایی عمدتا از باند C استفاده میشود.

۱۶- افزایش فرکانس بر روی فوت پرینت یامحدوده جغرافیایی هم موثراست. هر چه فرکانس بالاتر رود این محدوده کوچک تر میشود.اما در عین حال توان تشعشعی یا EIRP افزایش میابد.ضمنا هرچه فرکانس بالاتر باشد ترمینال زمینی میتواندبا آنتن کوچکتری سرویس مشابه در مقایسه بافرکانس پایینتر رادریافت کند

۱۷- برای اینکه درک بهتری نسبت به آنچه از لایه های ماهواره ها داشته باشید این لینک را ببینید:

upload.wikimedia.org/wikipedia/comm…

۱۸- در رشتو بعدی به شرط حیات، قدری در مورد تجهیزات زمینی و مسایل مربوط به آنها مطالبی را ارائه میکنم.
ایام به کام