Uydu İletişimi (22.03.14)

Güncellenme Tarihi: 22.03.2014
3. UYDU LET
M (SATELLITE COMMUNICATION)
3.1 Uydu ileti iminde atmosferik zayıflamaya neden olan dört önemli etken
(1)
(2)
(3)
(4)
Oksijen so urması (oxygen absorption)
Su so urması (water absorption)
Antenin yükseklik açısı (angle of elevation)
Frekans (frekans yükseldikçe zayıflama artar)
3.2 Uydu ileti iminin performansını etkileyen üç önemli etken
Uydu
(1) Yer-uydu ba lantısı (uplink) için, yer istasyonu
anteni ile uydu anteni arasındaki uzaklık (d1).
(2) Uydu-yer ba lantısı (downlink) için, uydu
anteninin yönlendirildi i nokta (aim point) ile yer
istasyonu anteni arasındaki uzaklık (d2)
(3) Her iki yönde (uplink ve downlink) için atmosfer
zayıflatması (atmospheric attenuation)
Yer
istasyonu
downlink
uplink
d1
Yer
istasyonu
Uydu anteninin
yönlendirildi i nokta
d2
ekil 9.1
3.3 Uydu leti iminde Yer stasyonu Anteninin Yükseklik Açısı
(Elevation Angle of the Earth Station’s Antenna)
Yer istasyonu anteninin yükseklik açısı ( θ ), ekil
9.2’de görüldü ü gibi, yer istasyonu anteninin uyduya
yönlendirildi i konumda ı ıma diyagramının ana
kulakçı ının orta noktası ile yer istasyonunun yer küre
üzerinde bulundu u noktadan yer küreye çizilen te et
arasında kalan açıdır.
Yer istasyonu anteninin yükseklik açısının 0° ’den daha
büyük olmasını gerektiren nedenler:
(1) Binalar, a açlar ve di er yer yeryüzü engelleri
görü hattı (LoS) ileti imini engelleyebilir.
Bunun sonucunda sinyal, so urulma etkisiyle
zayıflar ya da çokyolluluk etkisiyle bozulmaya
u rar.
(2) Küçük yükseklik açılarında, sinyal atmosfer
içinde daha uzun yol kat edece i için daha fazla
zayıflamaya u rar.
(3) Dünyanın sıcaklı ı nedeniyle olu an elektriksel
gürültü, yeryüzüne yakın yeryüzüne yakın
yayılan sinyalleri daha fazla etkiler.
1/2
Uydu
Antenin ı ıma
diyagramının
ana kulakçı ı
Ana kulakçı ın
orta noktası
Te et
Yer
istasyonu
θ
•
Yer küre
90°
R
•
ekil 9.2 Yer istasyonu anteninin
yükseklik açısı
Güncellenme Tarihi: 22.03.2014
Uydu
Örnek 9.1: Kapsama Alanı (Coverage Area)
Uydu anteninin
ı ıma diyagramı
ekil 9.2’de gösterilen yer istasyonları A ve B’nin
uydunun kapsama alanının en uç noktasında
bulunduklarını varsayalım. Uydu anteni yeryüzüne
dik olarak yönlendirilmi olsun.
a) Uydunun kapsama alanının çapını (D) ekil
üzerinde gösteriniz ve
açısı türünden
tanımlayınız.
b) Yer istasyonu anteninin yükseklik açısını
(elevation angle) = 30o, dünyanın yarıçapını r =
6370 km ve yörünge yüksekli ini h = 36000 km
alarak, uydunun kapsama alanı çapı D’yi
hesaplayınız.
Yer istasyonu
A
+90o
90o
Te et
Yer istasyonu
B
r
r
Yerküre
ekil 9.2
Çözüm
a)
Uydu anteninin
yönlendirildi i
nokta
h
d
D
Yerkürenin çevresi: l=2 r
2 radyan=360o
r
Kapsama alanı çapı D = 2 β r
r
olarak elde edilir ( ekil 9.3).
Yerküre
ekil 9.3
b) Sinüs kuralı:
sin α =
r
r+h
=
sin α sin(θ + 90°)
r × sin(θ + 90°) 6370 × sin(30° + 90°) 6370 × 0,866
=
=
= 0,13
r+h
6370 + 36000
42370
α = sin −1 0,13 = 7, 47°
β = 180 − (θ + 90 + α) = 180 − (30 + 90 + 7, 47) = 52,53°
β = 52,53 ×
2π
= 0, 917 radyan
360
Kapsama alanı çapı: D = 2 β r = 2(0,917)(6370) = 11682,6 km
2/2