الوسوم

, , , ,

مقدمة:

تتوضع أغلب أقمار الاتصالات في المدار المستوي المعروف بـ GEO, و هو عبارة عن مدار دائري فوق المستوي الاستوائي لكوكب الأرض و يتوضع على ارتفاع 22,300 ميل فوق خط الاستواء بحيث تكون فترة دوران الأقمار الصناعية عليه هي ذاتها على الأرض, فيبدو ثابتا بالنسبة لمحطة الاتصالات الأرضية و من فوائد استخدام هذا المدار استخدام هوائيات بسيطة مكيانيكيا ثابتة بالنسبة للقمر الصناعي دون الحاجة للدخول في تفاصيل التتبع و الملاحقة المستخدمة مع الأقمار التي تعمل على مدارات باولينا مثلاً.

أكثر الحزم الترددية شيوعا في الاتصالات مع الأقمار الصناعية (أرض-سماء) هي 6GHz و تسمى هذه الوصلة بـ uplink, و حزمة 4GHz في اتصالات (سماء-أرض) و المعروفة بالاسم downlink, و تستخدم هذه الحزم بسبب عدة عوامل منها, رخض ثمن المعدات المستخدمة, قلة الضجيج الفضائي, انخفاض التردد بشكل بتجنب إعاقة المطر للإشارة, كما أنّ تأثير الأيونات في الغلاف الجوي على هذه الاتصالات يكون منخفضاً أيضاً على هذه الحزم الترددية.

حددت لجنة الإتصالات الاتحادية FCC كثافة الطاقة على الأرض من المرسل في القمر الصناعي حتى يتم تجنب عملية التداخل مع الأمواج الميكروية في الدارات الأرضية التي تعمل على المجالات الترددية 4/6 GHz, و على هذه الحزمة يتم تحديد المسافة بين الأقمار المتزامنة بمقدار 2 درجة مدارية.

بالنسبة للأقمار الصناعية الأحدث فهي تعمل بحزم ترددات أعلى. فعلى سبيل المثال تعمل أقمار Ku Band على الترددات 14 GHz في وصلة (أرض-سماء) أو uplink, و على الترددات 12 GHz في وصلة (سماء-أرض) أو downlink, بمقدار تباعد مداري يساوي 3 درجات. و بعض أقمار Ku Band تستخدم مضخمات طاقة تعطي قيم بين 120 حتى 200 واط لهوائيات الإرسال, و هذه القيم عالية بالمقارنة مع الأقمار التي تستخدم طاقة منخفضة أو متوسطة في الإرسال تترواح بين 20 و 40 واط. تدعى الأقمار ذات الاستطاعة العالية بأقمار البث المباشر Direct Broadcast Satellites (DBS), مثل أقمار التي تقدم خدمة البث التلفزيوني مباشرة إلى المنزل حيث يتم استخدام هوائيات استقبال بقطر نصف متر أو حتى أقل.

نواقل الإستقبال و الإرسال Transponders:

لكل قمر صناعي عدد من نواقل الإرسال و الاستقبال (مستقبل-إلى-مرسل) ليعالج الإشارة المستقبلة من ناحية الضخيم و التنقية ليعيد إرسالها إلى المحطات الأرضية, و لهذا السبب يتم التشويش على وصلة uplink لأنها الأسهل من وصلة downlink, فيتم تضخيم إشارة الضجيج (التشويش) بالإضافة إلى الإشارة الطبيعية, فينج لدينا معلومات غير مفهومة لارتفاع نسبة الضجيج بس كبير فيها.

تدعى هذه النواقل بالنواقل الأنبوبية bent pipe لأنها لاتقوم بفك ترميز الدخل بل تقوم فقط بعملية معالجة للإشارة باستخدام محول كاسب للطاقة عن طريق مضخم موجة راحلة أنبوبي, و أغبي هذه النواقل مصممة للعمل بعرض حزمة من القياسات 36,54, أو 72 ميغا هرتز MHz , مع اعتماد 36 MHz كعرض حزمة في أقمار البث التلفزيوني.

بالنسبة لأنظمة أقمار الاتصالات فهي تختلف مع أنظمة الموجات الميكروية الأرضية بالنسبة للتقنية المستخدمة في الوصول المتعدد لناقل واحد من قبل محطات إرسال و استقبال متعددة بنفس الوقت, و أكثر الطرق انتشارا هي طريقة FAMA باستخدام إحدى التقنيات FDMA, TDMA, CDMA, أو طريقة DAMA باستخدام إحدى التقنيات FDMA, TDMA, CDMA, و هي طرق معالجة التصادمات و الأولوية في النقل و تشبه الطرق المستخدمة في شبكات الاتصالات الأرضية المحلية أو البعيدة.

طريقة العمل:

لنفرض أنك أرت القيام بعملية تشويش على بث محطة أرضية معينة فمالذي تحتاجه؟ الجواب ببساطة, تحتاج إلى مصدر إشارة و هوائي ذو طاقة عالية و معرفة التردد الصاعد لوصلة (أرض-سماء) و الذي تعمل عليه المحطة الأرضية. و لضمان عملية التشويش يجب عليك أن تكون قريبا إلى المحطة الأرضية أو يجب أن تبث بطاقة أعلى من طاقة بث المحطة الأرضية. الصورة المجاورة تبين الأماكن التي يصلها بث قمر EuroBird3 بمدار 33 درجة شرقا, و للعلم فأنه يمكننا التشويش على أي محطة تستخدم هذا القمر من أي موضع مشار إليه بالخريطة, عندما نتمكن من البث بطاقة أعلى من الطاقة التي تستخدمها المحطة الأرضية

و على نفس التردد.

لنفرض أننا أردنا التشويش على محطة ما و لتكن A مثلاً, و لنقم بتحليل عملية البث:

وحدة البث في المحطة الأرضية تبث على الترددات الصاعدة, تستقبلها وحدة الاستقبال على القمر الصناعي, و تقوم بعملية معالجة للإشارة, ثم تحولها إلى وحدة البث على القمر الصناعي و الذي يقوم بدوره ببث الإشارة الجديدة نحو الأرض, فتتلقاها المحطات الأرضية المقابلة و لتكن B, عن طريق أجهزة الإستقبال.

كيف يمكنني الحصول على إشارة ميكروية جيدة؟

الجواب ببساطة باستخدام أحد أجزاء جهاز فرن الميكروويف المنزلي( Magnetron), كما توضح الصورة:


و هذه دارة بسيطة تستخدم مولد إشارة سن المنشار كمصدر إشارة:

هذا كل شي حتى الآن!

Ammar M. Zerouk

From many sources.

Advertisements