مسافر007
20th August 2011, 04:12 PM
توصيف فيزيكي
ماهواره هاي مخابراتي در واقع ايستگاه هاي رله يا تقويت كننده ي مايكروويو هستند و براي برقراري ارتباط ميان دو يا چند فرستنده/گيرنده مايكروويو زميني كه نوعا ايستگاه هاي زميني نام دارند به كار مي روند. ماهواره، سيگنال هاي الكترو مغناطيس را در يك فراكانس (رو به بالا) دريافت كرده و سپس سيگنال را تكرار يا تقويت مي كند و آن را در باند فركانسي ديگر (رو به پايين) ارسال مي كند. هر ماهواره تعدادي تقويت كنندخ (حدود 12 تا 20) دارد كه به اين تقويت كننده ها، ترانسپورتر گفته مي شود. هر ترانسپورتر پنهاي باندي برابر 36 تا 50 مگاهرتز دارد. براي مثال، ترانسپورتر مي تواند براي ارسال جريان اطلاعاتي 50 كگابايت بر ثانيه استفاده شود كه معادل 800 كانال تلفني 64 كيلوبيت بر ثانيه اي مي باشد.
ارتباطات ماهواره اي مي توانند به دو شكل زير باشند:
* ارتباط نقطه به نقطه
* ارتباط پخشي
http://img.tebyan.net/big/1390/05/15124381661511271324313522224676205159138210.jpg (http://www.tebyan.net/bigimage.aspx?img=http://img.tebyan.net/big/1390/05/60119239130122253226911412915345953830100.jpg)
ارتباط نقطه به نقطه: يك فرستنده (گيرنده) را در يك نقطه از زمين به گيرنده (فرستنده) در نقطه اي ديگر متصل مي سازد.
ارتباط پخشي: اطلاعات فرستنده اي را براي گيرنده هاي متعدد در نقاط مختلف پخش مي كند. ماند پخش تلويزيوني.
مدارهاي ماهواره
براي اينكه ايستگاه هاي زميني بتوانند پس از يك بار تنظيم به خوبي با ماهواره در ارتباط باشند، لازم است كه سرعت چرخش زاويه اي ماهواره با سرعت چذخش زمين برابر باشد. به ماهواره هايي كه داراي چنين ويؤگي هستند، GEO گفته مي شود كه از سه حرف نخست واژه ي Geosynchronous به معناي هم گام با زمين بر گرفته شده است. به مدار GEO گاهي اوقات كلارك گفته مي شود. زيرا كلارك نخستين كسي بود كه سال 1945 ميلادي پيشنهاد به كار گيري ماهواره در ارتباط را ارائه كرد. عموم ارتباطات مخابراتي و كامپيوتري با كمك ماهواره هاي GEO انجام مي پذيرند.
با پيش رفت هاي فناوري ارتباطات در فضا، مدارهاي جديد ديگري مانند LEO ( ماهواره مدار سطح پايين / Low Earth Orbit ) و MEO ( ماهواره مدار سطح متوسط / Medium Earth Orbit ) معرفي و مورد استفاده قرار گرفتند
اهميت اين مدار در حدي است كه سازمان ملل آن را بخشي از حقوق كشورهاي جهان به حساب آورده و بخشي از آن را به هر كشور عضو خود اختصاص داده است.
با پيش رفت هاي فناوري ارتباطات در فضا، مدارهاي جديد ديگري مانند LEO ( ماهواره مدار سطح پايين / Low Earth Orbit ) و MEO ( ماهواره مدار سطح متوسط / Medium Earth Orbit ) معرفي و مورد استفاده قرار گرفتند.
http://img.tebyan.net/big/1390/05/1711219164751051027284760218325210265.jpg (http://www.tebyan.net/bigimage.aspx?img=http://img.tebyan.net/big/1390/05/2311681023625110217016133174821032164160116.jpg)
فاصله ماهواره ها در LEO بين 500 تا 1500 كيلومتر و در مدار MEO به 20000 كيلومتر مي رسد. هر چه ارتفاع مدار از سطح زمين بيشتر باشد، زمان چرخش آن به دوز زمين (پريود چرخش ماهواره) متفاوت خواهد بود. در ارتفاع 36000 كيلومتري زمين زمين، پريود ماهواره با پريود چرخش زمين به دور خود برابر است. يعني در هر 24 ساعت ماهواره يك بار به دور زمين مي پرخد و به عنوان نقطه ثابتي بالاي سطح زمين قرار دارد.در حالي كه، در ارتفاع هاي پايين تر، ماهواره نسبت به نقطه اي ازسطح زمين، طلوع يا غروب مي كند. اهميت ثابت بودن ماهواره نسبت به زمين در آن است كه آنتن ها مي توانند نسبت به ماهواره تنظيم شوند و چرخش آنتن هاي گيرنده هاي زميني لازم نمي باشد. هنگام استفاده از ديگر مدارهاي ماهواره، به دليل طلوع يا غروب نمي توان از ماهواره به تنهايي براي ارتباط استفاده كرد. بر اين اساس، بايستي شبكه اي از ماهواره ها وجود داشته باشند تا با غروب يكي، نقش آن به ديگري واگذار شود. زمان ارسال و دريافت ماهواره ها در مدار GEO برابر 25/0 ثانيه، در مدار MEO برابر 1/0 ثانيه و در مدار LEO برابر 05/0 ثانيه مي باشد. از آن جا كه زمان ارسال و دريافت ماهواره ها در مدارهاي LEO نسبت به مدارهاي ديگر كم تر است، از اين مدار براي مصارف ويژه اي مانند ارتباطات موبايل ماهواره اي، پخش زنده صوتي و تصوري استفاده مي شود.
كاربردهاي ماهواره
ارتباط از طريق ماهواره يكي از پيش رفت هاي تكنيكي است كه به اهميت فيبر نوري مي باشد. از مهم ترين كاربردهاي ماهواره مي توان به موارد زير اشاره داشت:
* ارتباطات تلفني راه دور
* پخش تلويزيوني
* شبكه تجاري انتقال داده هاي خصوصي
* موقعيت يابي
http://img.tebyan.net/big/1390/05/1601334902542051743914420311316203883462.jpg (http://www.tebyan.net/bigimage.aspx?img=http://img.tebyan.net/big/1390/05/101194851861521802361984148108416224922224.jpg)
ايستگاه هاي ماهواره اي VSAT
با پيش رفت فناوري ارتباطات راه دور، امكان ارسال موج ها به ماهواره با آنتن هاي كوچك (با قطري در حدود 1 متر) پديد آمده است كه اين فناوري را VSAT مي‌نامند.
در اين فناوري تعداد زيادي تومينال ماهواره اي با آنتن هاي كوچك به يك ايستگاه زميني مركزي به نام Hub ارتباط برقرار مي كنند. درست مانند آن است كه شبكه اي با هم بندي ستاره (رجوع شود به مقاله ساختار اوليه شبكه/ لينك) برپا گردد. Hub نقش ايستگاه مركزي را بازي مي كند و هر ترمينالي اطلاعاتش را از طريق ماهواره براي هاب ارسال مي كند و هاب نيز اطلاعات را از نو از طريق ماهواره به ترمينال مقصد ارسال مي كند.
منبع: تبيان
ماهواره هاي مخابراتي در واقع ايستگاه هاي رله يا تقويت كننده ي مايكروويو هستند و براي برقراري ارتباط ميان دو يا چند فرستنده/گيرنده مايكروويو زميني كه نوعا ايستگاه هاي زميني نام دارند به كار مي روند. ماهواره، سيگنال هاي الكترو مغناطيس را در يك فراكانس (رو به بالا) دريافت كرده و سپس سيگنال را تكرار يا تقويت مي كند و آن را در باند فركانسي ديگر (رو به پايين) ارسال مي كند. هر ماهواره تعدادي تقويت كنندخ (حدود 12 تا 20) دارد كه به اين تقويت كننده ها، ترانسپورتر گفته مي شود. هر ترانسپورتر پنهاي باندي برابر 36 تا 50 مگاهرتز دارد. براي مثال، ترانسپورتر مي تواند براي ارسال جريان اطلاعاتي 50 كگابايت بر ثانيه استفاده شود كه معادل 800 كانال تلفني 64 كيلوبيت بر ثانيه اي مي باشد.
ارتباطات ماهواره اي مي توانند به دو شكل زير باشند:
* ارتباط نقطه به نقطه
* ارتباط پخشي
http://img.tebyan.net/big/1390/05/15124381661511271324313522224676205159138210.jpg (http://www.tebyan.net/bigimage.aspx?img=http://img.tebyan.net/big/1390/05/60119239130122253226911412915345953830100.jpg)
ارتباط نقطه به نقطه: يك فرستنده (گيرنده) را در يك نقطه از زمين به گيرنده (فرستنده) در نقطه اي ديگر متصل مي سازد.
ارتباط پخشي: اطلاعات فرستنده اي را براي گيرنده هاي متعدد در نقاط مختلف پخش مي كند. ماند پخش تلويزيوني.
مدارهاي ماهواره
براي اينكه ايستگاه هاي زميني بتوانند پس از يك بار تنظيم به خوبي با ماهواره در ارتباط باشند، لازم است كه سرعت چرخش زاويه اي ماهواره با سرعت چذخش زمين برابر باشد. به ماهواره هايي كه داراي چنين ويؤگي هستند، GEO گفته مي شود كه از سه حرف نخست واژه ي Geosynchronous به معناي هم گام با زمين بر گرفته شده است. به مدار GEO گاهي اوقات كلارك گفته مي شود. زيرا كلارك نخستين كسي بود كه سال 1945 ميلادي پيشنهاد به كار گيري ماهواره در ارتباط را ارائه كرد. عموم ارتباطات مخابراتي و كامپيوتري با كمك ماهواره هاي GEO انجام مي پذيرند.
با پيش رفت هاي فناوري ارتباطات در فضا، مدارهاي جديد ديگري مانند LEO ( ماهواره مدار سطح پايين / Low Earth Orbit ) و MEO ( ماهواره مدار سطح متوسط / Medium Earth Orbit ) معرفي و مورد استفاده قرار گرفتند
اهميت اين مدار در حدي است كه سازمان ملل آن را بخشي از حقوق كشورهاي جهان به حساب آورده و بخشي از آن را به هر كشور عضو خود اختصاص داده است.
با پيش رفت هاي فناوري ارتباطات در فضا، مدارهاي جديد ديگري مانند LEO ( ماهواره مدار سطح پايين / Low Earth Orbit ) و MEO ( ماهواره مدار سطح متوسط / Medium Earth Orbit ) معرفي و مورد استفاده قرار گرفتند.
http://img.tebyan.net/big/1390/05/1711219164751051027284760218325210265.jpg (http://www.tebyan.net/bigimage.aspx?img=http://img.tebyan.net/big/1390/05/2311681023625110217016133174821032164160116.jpg)
فاصله ماهواره ها در LEO بين 500 تا 1500 كيلومتر و در مدار MEO به 20000 كيلومتر مي رسد. هر چه ارتفاع مدار از سطح زمين بيشتر باشد، زمان چرخش آن به دوز زمين (پريود چرخش ماهواره) متفاوت خواهد بود. در ارتفاع 36000 كيلومتري زمين زمين، پريود ماهواره با پريود چرخش زمين به دور خود برابر است. يعني در هر 24 ساعت ماهواره يك بار به دور زمين مي پرخد و به عنوان نقطه ثابتي بالاي سطح زمين قرار دارد.در حالي كه، در ارتفاع هاي پايين تر، ماهواره نسبت به نقطه اي ازسطح زمين، طلوع يا غروب مي كند. اهميت ثابت بودن ماهواره نسبت به زمين در آن است كه آنتن ها مي توانند نسبت به ماهواره تنظيم شوند و چرخش آنتن هاي گيرنده هاي زميني لازم نمي باشد. هنگام استفاده از ديگر مدارهاي ماهواره، به دليل طلوع يا غروب نمي توان از ماهواره به تنهايي براي ارتباط استفاده كرد. بر اين اساس، بايستي شبكه اي از ماهواره ها وجود داشته باشند تا با غروب يكي، نقش آن به ديگري واگذار شود. زمان ارسال و دريافت ماهواره ها در مدار GEO برابر 25/0 ثانيه، در مدار MEO برابر 1/0 ثانيه و در مدار LEO برابر 05/0 ثانيه مي باشد. از آن جا كه زمان ارسال و دريافت ماهواره ها در مدارهاي LEO نسبت به مدارهاي ديگر كم تر است، از اين مدار براي مصارف ويژه اي مانند ارتباطات موبايل ماهواره اي، پخش زنده صوتي و تصوري استفاده مي شود.
كاربردهاي ماهواره
ارتباط از طريق ماهواره يكي از پيش رفت هاي تكنيكي است كه به اهميت فيبر نوري مي باشد. از مهم ترين كاربردهاي ماهواره مي توان به موارد زير اشاره داشت:
* ارتباطات تلفني راه دور
* پخش تلويزيوني
* شبكه تجاري انتقال داده هاي خصوصي
* موقعيت يابي
http://img.tebyan.net/big/1390/05/1601334902542051743914420311316203883462.jpg (http://www.tebyan.net/bigimage.aspx?img=http://img.tebyan.net/big/1390/05/101194851861521802361984148108416224922224.jpg)
ايستگاه هاي ماهواره اي VSAT
با پيش رفت فناوري ارتباطات راه دور، امكان ارسال موج ها به ماهواره با آنتن هاي كوچك (با قطري در حدود 1 متر) پديد آمده است كه اين فناوري را VSAT مي‌نامند.
در اين فناوري تعداد زيادي تومينال ماهواره اي با آنتن هاي كوچك به يك ايستگاه زميني مركزي به نام Hub ارتباط برقرار مي كنند. درست مانند آن است كه شبكه اي با هم بندي ستاره (رجوع شود به مقاله ساختار اوليه شبكه/ لينك) برپا گردد. Hub نقش ايستگاه مركزي را بازي مي كند و هر ترمينالي اطلاعاتش را از طريق ماهواره براي هاب ارسال مي كند و هاب نيز اطلاعات را از نو از طريق ماهواره به ترمينال مقصد ارسال مي كند.
منبع: تبيان