ANTENY.
PROPAGACJA FAL RADIOWYCH.
SYSTEMY RADIOKOMUNIKACYJNE.
Z przesyłaniem informacji na odległo
ść
zwi
ą
zane s
ą
takie zagadnienia jak
rozchodzenie si
ę
fal radiowych,
wypromieniowanie i odbiór tych fal,
konstrukcja nadajników i odbiorników,
systemy modulacji i wielodost
ę
pno
ś
ci,
problem szumów i zniekształce
ń
intermodulacyjnych, bilansu mocy w
kanale transmisyjnym i wiele, wiele
innych.
Badania teoretyczne Maxwella i
do
ś
wiadczalne Hertza w IXX stuleciu nad
falami elektromagnetycznymi utorowały
drog
ę
do rozwoju telekomunikacji „bez
drutu” czyli radiokomunikacji. Pod koniec
IXX wieku Guglielmo Marconi
przeprowadził pierwsze transmisje
telegraficzne i radiowe.
Szybki rozwój radiofonii i radiotelegrafii po
I wojnie
ś
wiatowej był mo
Ŝ
liwy dzi
ę
ki
wynalezieniu lampy elektronowej
umo
Ŝ
liwiaj
ą
cej generacj
ę
fal oraz
wzmacnianie i przetwarzanie (modulacj
ę
,
detekcj
ę
i przemian
ę
) sygnałów.
Telewizja rozpoczyna swoj
ą
karier
ę
w
latach 30 tych XX wieku, z pocz
ą
tku jako
czarno-biała. Era telewizji kolorowej
rozpoczyna si
ę
w latach 60 tych XX wieku
( w Polsce w latach 70 tych).
Po II wojnie
ś
wiatowej rozpoczyna si
ę
gwałtowny rozwój elektroniki spowodowany
wynalezieniem tranzystora a nast
ę
pnie
układów scalonych o coraz wi
ę
kszym
stopniu integracji.
W latach 70 tych rozpoczyna si
ę
równie
Ŝ
era
mikroprocesorów. Ten rozwój elektroniki
umo
Ŝ
liwia rozwój ró
Ŝ
norodnych systemów
telekomunikacyjnych a w tym systemów
radiokomunikacyjnych.
Gwałtowne przyspieszenie rozwoju
cywilnych systemów radiokomunikacyjnych
nast
ą
piło w latach 90 ubiegłego stulecia po
zako
ń
czeniu okresu „zimnej wojny” kiedy to
wiele firm zajmuj
ą
ca si
ę
do tej pory
problematyk
ą
wojskow
ą
rozpocz
ę
ła badania
i produkcj
ę
na rzecz elektroniki „cywilnej”. W
tym czasie nast
ę
puje gwałtowny rozwój
systemów z modulacj
ą
cyfrow
ą
.
Ka
Ŝ
dy systemu radiokomunikacyjny składa
si
ę
z nadajnika i odbiornika informacji oraz
układu dwóch anten przedzielonych
przestrzeni
ą
.
Za pomoc
ą
fal radiowych przesyłane s
ą
informacje na odległo
ś
ci od pojedynczych
centymetrów do wielu milionów kilometrów (
ł
ą
czno
ść
z sondami kosmicznymi).
Antena to urz
ą
dzenie do wypromieniowania lub odbioru fali elektromagnetycznej.
Najwa
Ŝ
niejszymi parametrami anten s
ą
: Charakterystyka promieniowania, szeroko
ść
ch-ki
promieniowania, zysk kierunkowy i energetyczny, zakres cz
ę
stotliwo
ś
ci, impedancja. Zgodnie z
zasada odwracalno
ś
ci parametry te s
ą
identyczne zarówno dla procesu nadawania jak i odbioru.
Charakterystyka promieniowania okre
ś
la zdolno
ść
promieniowania energii przez anten
ę
w
ró
Ŝ
nych kierunkach i jest zdefiniowana jako wzgl
ę
dny rozkład warto
ś
ci pola elektrycznego fali na
powierzchni kuli której
ś
rodek pokrywa si
ę
ze
ś
rodkiem anteny. Charakterystyka anteny jest
trójwymiarowa lecz zwykle przedstawia si
ę
j
ą
w odpowiednio dobranych płaszczyznach w układzie
współrz
ę
dnych biegunowych lub prostok
ą
tnych. Charakterystyki prostok
ą
tne mog
ą
by
ć
prezentowane w mierze liniowej lub logarytmicznej. Na charakterystyce promieniowania
wyró
Ŝ
niamy wi
ą
zk
ę
(wst
ę
g
ę
) główn
ą
oraz wst
ę
gi (listki) boczne i wsteczne.
Szeroko
ść
wi
ą
zki okre
ś
la k
ą
t dla którego g
ę
sto
ść
promieniowanej mocy zmniejszy si
ę
do połowy
(o 3 dB) . Dlatego te
Ŝ
k
ą
t ten nazywany jest cz
ę
sto k
ą
tem połowy mocy.
Tłumienie listków bocznych i wstecznych – okre
ś
la stosunek g
ę
sto
ś
ci mocy promieniowanej
przez wi
ą
zk
ę
główn
ą
do g
ę
sto
ś
ci mocy promieniowanej przez listki boczne lub wsteczne. W mierze
decybelowej b
ę
dzie to ró
Ŝ
nica odpowiednich g
ę
sto
ś
ci mocy wyra
Ŝ
onych w dB .
Kierunkowo
ść
D (Zysk kierunkowy) – okre
ś
la kierunkowe wła
ś
ciwo
ś
ci anteny w stosunku do
anteny odniesienia. T
ą
antena odniesienia mo
Ŝ
e by
ć
dipol półfalowy lub hipotetyczna antena
izotropowa (promieniuj
ą
ca jednakowo we wszystkich kierunkach). Zysk anteny podajemy w mierze
liniowej w watach na wat [W/W], lub w mierze logarytmicznej [dB]. Ró
Ŝ
nica kierunkowo
ś
ci (w dB)
odniesionej do anteny dipolowej i odniesionej do anteny izotropowej jest równa kierunkowo
ś
ci
anteny dipolowej odniesionej do anteny izotropowej (2,15 dB).
Sprawno
ść
anteny jest miar
ą
wzgl
ę
dnych strat mocy w jej odwodach. Sprawno
ść
anteny
wyra
Ŝ
ana jest w procentach [%].
Zysk energetyczny anteny to zysk kierunkowy z uwzgl
ę
dnieniem sprawno
ś
ci . Analogicznie jak
kierunkowo
ść
zysk energetyczny mo
Ŝ
e si
ę
odnosi
ć
do anteny izotropowej
lub dipola
. Je
Ŝ
eli
zysk
wynosi 10 W/W (10dB) , to znaczy
Ŝ
e antena wysyła w kierunku maksymalnego
promieniowania 10 razy wi
ę
cej energii ni
Ŝ
antena izotropowa. Zysk
tej anteny b
ę
dzie mniejszy i
b
ę
dzie wynosił 7,85 dB.
Powierzchnia skuteczna anteny
- jest parametrem anteny odbiorczej opisuj
ą
cym relacje
mi
ę
dzy g
ę
sto
ś
ci
ą
mocy fali
, a moc
ą
odbierana przez anten
ę
odbiorcz
ą
.
Powierzchni
ę
skuteczn
ą
mo
Ŝ
na wyliczy
ć
maj
ą
c warto
ść
zysku energetycznego i długo
ś
ci fali.
Cz
ę
stotliwo
ść
pracy anteny jest parametrem okre
ś
laj
ą
cym zakres cz
ę
stotliwo
ś
ci w którym
parametry anteny spełniaj
ą
okre
ś
lone wymagania.
Impedancja anteny jest impedancj
ą
widzian
ą
na wrotach (zaciskach) anteny.
Do najstarszych anten nale
Ŝą
anteny przewodowe (liniowe).
Najprostsze konstrukcje to dipol prosty i dipol p
ę
tlowy. S
ą
to konstrukcje symetryczne o długo
ś
ci
najcz
ęś
ciej równej połowie długo
ś
ci fali.
. W płaszczy
ź
nie prostopadłej do osi anteny antena
promieniuj
ę
równomiernie (charakterystyka promieniowania jest kołowa -
) .
W funkcji k
ą
ta antena wykazuje ju
Ŝ
pewn
ą
kierunkowo
ść
. Maksymalne promieniowanie wyst
ę
puje
w płaszczy
ź
nie prostopadłej do osi anteny (
) ,a minimalne w kierunku osi z (
i
). Zysk kierunkowy dipola półfalowego odniesiony do anteny izotropowej wynosi 2,15 dB.
Ulepszona konstrukcj
ą
jest dipol p
ę
tlowy. Zalet
ą
tej konstrukcji jest mo
Ŝ
liwo
ść
mocowania tej
anteny do masztu metalowego w połowie jej długo
ś
ci, poniewa
Ŝ
w tej płaszczy
ź
nie napi
ę
cie na
radiatorze wynosi 0V.
Chyba najcz
ęś
ciej stosowan
ą
anten
ą
jest antena przewodowa – monopolowa (stosowana
powszechnie w telefonach komórkowych). Anten
ę
tworzy odcinek (najcz
ęś
ciej
) pr
ę
ta
umieszczonego nad płaszczyzn
ą
przewodz
ą
c
ą
(Ziemi
ą
), lub tzw. przeciwwag
ą
zło
Ŝ
on
ą
z kilku –
kilkunastu pr
ę
tów (przewodów). Przeciwwag
ą
dla anteny w telefonie komórkowym jest masa
elektryczna komórki.
Proste anteny przewodowe stosowane s
ą
tam gdzie kierunkowo
ść
nie jest wskazana
(telekomunikacja ruchoma). Kiedy wymagana jest kierunkowo
ść
stosowane s
ą
konstrukcje zło
Ŝ
one
z wielu elementów przewodowych. Do najbardziej popularnych konstrukcji nale
Ŝą
anteny typu
Yagi.
Antena Yagi składa si
ę
z dipola p
ę
tlowego W (wibratora , radiatora) stanowi
ą
cego cz
ęść
aktywn
ą
anteny (zasilan
ą
przez lini
ę
). Za dipolem umieszczony jest jeden lub kilka biernych reflektorów , a
w kierunku promieniowania znajduj
ą
si
ę
pewna liczba biernych direktorów
,
,
. Wi
ę
ksza
liczba reflektorów i direktorów pozwala uzyska
ć
wi
ę
ksz
ą
kierunkowo
ść
(do kilkunastu dB).
Impedancja anteny Yagi wynosi około
. Do zasilania anteny stosuje si
ę
lini
ę
symetryczn
ą
. lub lini
ę
współosiow
ą
oraz transformator impedancji o przekładni napi
ę
ciowej
co
daje czterokrotn
ą
zmian
ę
impedancji. Antena tego typu jest stosowana powszechnie w systemach
telewizyjnych.
Antena logarytmiczna jest odmiana anteny Yagi w której wszystkie jej elementy s
ą
podł
ą
czone
synfazowo (w tej samej fazie) do linii zasilaj
ą
cej. Anteny tego typu odznaczaj
ą
si
ę
dobra
kierunkowo
ś
ci
ą
(do kilkunastu dB) i szerokopasmowo
ś
ci
ą
(mo
Ŝ
na osi
ą
gn
ąć
szeroko
ść
pasma
pracy pond 2 oktawy). Du
Ŝą
ich zalet
ą
jest mo
Ŝ
liwo
ść
uzyskania impedancji anteny o warto
ś
ci
, co bardzo ułatwia ich zasilanie i eliminuj
ę
konieczno
ść
stosowania transformatorów
dopasowuj
ą
cych.
Anteny aperturowe promieniuj
ą
przez
apertur
ę
czyli otwarcie anteny. Stosuje si
ę
je głównie w zakresie mikrofal dla fal
centymetrowych i milimetrowych.
Do najprostszych konstrukcji nale
Ŝą
anteny tubowe zwi
ą
zane z technik
ą
falowodow
ą
, gdy
Ŝ
s
ą
one naturalnym
zako
ń
czeniem falowodu prostok
ą
tnego
lub kołowego. Anteny tubowe pozwalaj
ą
uzyska
ć
kierunkowo
ś
ci rz
ę
du 10 dB. S
ą
stosowane w systemach nie
wymagaj
ą
cych du
Ŝ
ych kierunkowo
ś
ci (np.
w układach pomiarowych). W systemach
radiokomunikacyjnych stosowane głównie
jako promienniki do anten reflektorowych.
Anteny aperturowe – reflektorowe
składaj
ą
si
ę
z reflektora oraz
promiennika (wibratora), który go
o
ś
wietla. Anteny takie pozwalaj
ą
uzyska
ć
bardzo du
Ŝ
e warto
ś
ci kierunkowo
ś
ci (do
50 dB).i bardzo w
ą
skie ch-ki
promieniowania. Stosowane s
ą
powszechnie w systemach
radiokomunikacji naziemnej (radiolinie) i
satelitarnej.
Do odbioru telewizji satelitarnej stosuj
ę
si
ę
anten
ę
reflektorow
ą
pod
ś
wietlan
ą
(ofsetow
ą
) w której promiennik
umieszczony jest z dołu anteny. Taka
konstrukcja powoduje
Ŝ
e reflektor anteny
ustawiona jest bardziej pionowo co
zapobiega zbieraniu si
ę
wody w jego
zagł
ę
bieniu, co mogłoby spowodowa
ć
pogorszenie jej parametrów.
Najwi
ę
ksze mo
Ŝ
liwo
ś
ci w kształtowaniu
charakterystyki promieniowania daj
ą
anteny zło
Ŝ
one z wielu elementów
promieniuj
ą
cych uło
Ŝ
onych w szyki i
matryce antenowe. Zasilanie
synfazowe wszystkich elementów
promieniuj
ą
cych zapewnia kierunek
promieniowania prostopadły do
płaszczyzny anteny.
W miar
ę
wzrostu liczby elementów
wzrasta kierunkowo
ść
a maleje k
ą
t
promieniowania. Konstrukcja umo
Ŝ
liwia
minimalizacj
ę
poziomu listków
bocznych poprzez odpowiedni rozkład
mocy zasilania poszczególnych
radiatorów.
T
ą
metod
ą
mo
Ŝ
na równie
Ŝ
wpływa
ć
na
kształt promieniowanej wi
ą
zki. T
ą
wła
ś
ciwo
ść
wykorzystuje si
ę
np. w
antenach umieszczonych na satelitach
do dystrybucji sygnału telewizyjnego.
Do przesyłania informacji
wykorzystywane s
ą
fale radiowe o
bardzo szerokim spektrum
cz
ę
stotliwo
ś
ci :od kilku kHz do
kilkudziesi
ę
ciu GHz. Fale bardzo
długie wykorzystywane s
ą
do
ł
ą
czno
ś
ci na bardzo du
Ŝ
e odległo
ś
ci
(równie
Ŝ
w wodzie). Fale długie,
ś
rednie i krótkie wykorzystywane s
ą
do radiofonii oraz komunikacji na du
Ŝ
e
odległo
ś
ci. Fale bardzo krótkie
wykorzystywane s
ą
w radiofonii FM i
telewizji. Pasma UHF to domena
telewizji, radionawigacji, telefonii
komórkowej, radarów dalekiego
zasi
ę
gu i wielu systemów przesyłania
danych (pasmo 2,4 i 5,8 GHz). Pasma
mikrofalowe centymetrowe i
milimetrowe wykorzystywane s
ą
w
radioliniach, telewizji satelitarnej,
radarach i nawigacji satelitarnej.
W wolnej przestrzeni fale radiowe
rozchodz
ą
si
ę
po liniach prostych
podobnie jak fale
ś
wietlne.
Wraz z odległo
ś
ci
ą
nat
ęŜ
enie pola
elektrycznego fali zmniejsza si
ę
proporcjonalnie do odległo
ś
ci a
g
ę
sto
ść
mocy do jej kwadratu. Moc
odebrana przez odbiornik jest funkcja
mocy nadajnika, odległo
ś
ci i długo
ś
ci
fali oraz zysku energetycznego anteny
nadawczej i odbiorczej.
Zasady propagacji fali w wolnej
przestrzeni dotycz
ą
transmisji
sygnału mi
ę
dzy satelitami oraz
mi
ę
dzy satelitami a ziemi
ą
(przypadek1). W otoczeniu Ziemi
warunki propagacji zale
Ŝą
silnie od
cz
ę
stotliwo
ś
ci. Dla fal długich
osi
ą
gamy du
Ŝ
e i stabilne zasi
ę
gi
transmisji dzi
ę
ki ugi
ę
ciu fali ( przyp
4). Du
Ŝ
e zasi
ę
gi osi
ą
gane s
ą
równie
Ŝ
na falach krótkich dzi
ę
ki
odbiciu fali od jonosfery (przyp 3).
Jednak warunki propagacji na
falach krótkich s
ą
niestabilne i
zmieniaj
ą
si
ę
z por
ą
dnia. Dla fal
ultrakrótkich i mikrofalowych zasi
ę
g
transmisji pokrywa si
ę
w
przybli
Ŝ
eniu z zasi
ę
giem optycznym
(antena nadawcza i odbiorcza
musz
ą
si
ę
wzajemnie widzie
ć
).
Wi
ę
ksze zasi
ę
gi od zasi
ę
gu
optycznego mo
Ŝ
na uzyska
ć
dla tych
cz
ę
stotliwo
ś
ci wykorzystuj
ą
c odbicia
fal od turbulencji (zaburze
ń
troposfery) (przyp 2).
W warunkach transmisji fal UHF nad
powierzchnia Ziemi obliczanie
zasi
ę
gów transmisji musi
uwzgl
ę
dnia
ć
odbicie fal od
powierzchni Ziemi. W tych
warunkach warto
ść
nat
ęŜ
enia pola
maleje z kwadratem odległo
ś
ci a
warto
ść
g
ę
sto
ś
ci mocy maleje z
odległo
ś
ci
ą
do czwartej pot
ę
gi. W
warunkach miejskich sygnał mo
Ŝ
e
dochodzi
ć
do anteny odbiorczej z
wielu dróg. Mówimy o zjawisku i
problemie wielodro
Ŝ
no
ś
ci. Zjawisko
to powoduje zmniejszenie poziomu
sygnału, wzrost szumów fazowych, a
nawet zaniki transmisji. Mo
Ŝ
na
przeciwdziała
ć
temu zjawisku
zwi
ę
kszaj
ą
c moc nadajnika, stosuj
ą
c
odbiór zbiorczy (wiele anten), oraz
odpowiednie systemy modulacji
(modulacje szerokopasmowe).
Najstarsze systemy
radiokomunikacyjne to systemy
radiowe i telewizyjne (systemy
radiodyfuzji). D
ź
wi
ę
ki i obrazy
transmitowane s
ą
w tych systemach z
wykorzystaniem modulacji
analogowych. Pierwsze radiolinie
zbudowano w latach pi
ęć
dziesi
ą
tych
ubiegłego wieku i słu
Ŝ
yły do
przesyłania wielkiej liczby kanałów
telefonicznych (stosuj
ą
c
zwielokrotnienie FDM). Od lat
osiemdziesi
ą
tych rozwijane s
ą
systemy telefonii komórkowej
naziemnej (obecnie rozwijana jest ju
Ŝ
trzecia generacja telefonii komórkowej
- UMTS). Rozwijane s
ą
tak
Ŝ
e systemy
satelitarnych komunikacji oraz
satelitarnej telewizji.
Od lat osiemdziesi
ą
tych rozwijane s
ą
cyfrowe linie radiowe o ró
Ŝ
norodnej
przepływno
ś
ci (od kilku do kilkuset
Mbit/s). Radiolinie wykorzystuj
ą
zjawisko prostoliniowego
rozchodzenia si
ę
fal i zasi
ę
g do
bezpo
ś
redniej widoczno
ś
ci anten
(zasi
ę
g optyczny). Wymagaj
ą
stosowania wysokich masztów
antenowych i anten o du
Ŝ
ych
kierunkowo
ś
ciach (anteny
reflektorowe). Do wa
Ŝ
nych
parametrów ł
ą
cza nale
Ŝ
y
współczynnik gotowo
ś
ci okre
ś
laj
ą
cy
procent czasu (najcz
ęś
ciej w skali
roku) kiedy system jest w pełni
sprawny i zapewnia wymagan
ą
stop
ę
bł
ę
du BER (
). W ostatnich latach
gwałtowny rozwój ł
ą
cz
ś
wiatłowodowych zmniejszył
znaczenie radiolinii.
Po II wojnie
ś
wiatowej nast
ę
puje
rozwój systemów radiokomunikacji
ruchomej dla takich słu
Ŝ
b jak policja
czy stra
Ŝ
po
Ŝ
arna. W systemach tych
stosowano nadajniki o du
Ŝ
ej mocy
obejmuj
ą
ce obszar całego miasta.
Pojemno
ść
takich systemów była
bardzo mała ( mała liczba
u
Ŝ
ytkowników) z uwagi na
ograniczone pasmo cz
ę
stotliwo
ś
ci.
Przełom nast
ą
pił w latach 80 kiedy
wprowadzono system komórkowy.
Cały obszar podzielony jest na
komórki o kształcie sze
ś
ciok
ą
ta. W
centrum komórki znajduje si
ę
stacja
bazowa obsługuj
ą
ca u
Ŝ
ytkowników
znajduj
ą
cych si
ę
na ich terenie.
Pojemno
ść
systemu ro
ś
nie gdy
wielko
ść
komórki maleje. Pojemno
ś
ci
nowych systemów s
ą
coraz wi
ę
ksze
przez stosowanie coraz mniejszych
komórek oraz zło
Ŝ
onych systemów
wielodost
ę
pno
ś
ci (FDMA/TDMA i
CDMA). Nowsze systemy dostarczaj
ą
równie
Ŝ
coraz wi
ę
ksz
ą
gam
ę
usług
pocz
ą
wszy od transmisji telefonicznej
a sko
ń
czywszy na wideo konferencji.
W tablicy zestawiono najwa
Ŝ
niejsze
parametry systemu pierwszej
generacji NMT 450 oraz parametry
systemów 2 generacji (GSM 900 i
GSM 1800). Ostatnio operatorzy
wprowadzaj
ą
do eksploatacji system 3
generacji - UMTS. System ma działa
ć
w ró
Ŝ
nych
ś
rodowiskach, od terenów
wiejskich do wn
ę
trz budynków. Ma
by
ć
równie
Ŝ
uzupełniony o segment
satelitarny do ł
ą
czno
ś
ci z obszarami o
małej g
ę
sto
ś
ci ruchu. UMTS ma
zapewnia
ć
szerok
ą
gam
ę
usług takich
jak transmisja mowy, wideo telefonia i
szybka transmisja danych do 2 Mbit/s.
Cz
ę
stotliwo
ść
pracy UMTS le
Ŝ
y w
pasmach 1900-2200 MHz przy czym
zakresy 1980-2010 i 2170-2200 MHz
przeznaczono do poł
ą
cze
ń
satelitarnych.
Powszechna globalizacja wymusza
globalne rozwi
ą
zania przekazywania
informacji. Takie rozwi
ą
zania mo
Ŝ
e
zapewni
ć
jedynie radiokomunikacja
satelitarna. Podstawowym problemem
przy projektowaniu satelitarnych
systemów jest wybór orbity. Niskie
orbity maj
ą
takie zalety jak niewielkie
opó
ź
nienie propagacyjne, korzystny
bilans energetyczny, a przede
wszystkim mo
Ŝ
liwo
ść
zapewnienia
zasi
ę
gu dla całego globu ł
ą
cznie z
obszarami podbiegunowymi.
Podstawowe wady niskich orbit to
potrzeba du
Ŝ
ej liczby satelitów do
zapewnienia ł
ą
czno
ś
ci globalnej.
Najwi
ę
cej zalet posiada orbita
geostacjonarna w której satelita okr
ąŜ
a
Ziemi
ę
w odległo
ś
ci 35786 km. dzi
ę
ki
czemu pr
ę
dko
ść
k
ą
towa satelity jest
taka sama jak pr
ę
dko
ść
k
ą
towa Ziemi i
w efekcie satelita jest pozornie
nieruchomy dla obserwatora z Ziemi.
Stanowi to najwi
ę
ksza zalet
ę
tej orbity
poniewa
Ŝ
eliminuje konieczno
ść
stosowania kosztownych i
skomplikowanych urz
ą
dze
ń
do jego
ś
ledzenia. Wady tej orbity wynikaj
ą
z
du
Ŝ
ej odległo
ś
ci satelity od Ziemi co
powoduje: du
Ŝ
e opó
ź
nienie i tłumienie
sygnału. Wad
ą
jest równie
Ŝ
niemo
Ŝ
no
ść
komunikacji z obszarami
podbiegunowymi (powy
Ŝ
ej
szeroko
ś
ci geograficznej).
Współczesne systemy telewizji
satelitarnej wykorzystuj
ą
satelity
geostacjonarne.
Do satelity dosyłany jest sygnał z Ziemi i
po przemianie cz
ę
stotliwo
ś
ci i
wzmocnieniu (około 100 dB)
transmitowany jest na wybrany obszar.
Nadawanie odbywa si
ę
w pa
ś
mie 10,7
do 1275 GHz ( w USA i w Rosji w
pa
ś
mie 4 GHz). Nadajniki posiadaj
ą
moc
rz
ę
du kilkudziesi
ę
ciu Wat co zapewnia
na Ziemi g
ę
sto
ść
mocy od 10 do ponad
100
.
Energii do urz
ą
dze
ń
satelity dostarczaj
ą
baterie słoneczne. Obecnie stosowane
s
ą
fotoogniwa krzemowe o napi
ę
ciu 0,5V
i sprawno
ś
ci ponad 10 %.
Antena nadawcza satelity składa si
ę
z
reflektora parabolicznego o
ś
wietlanego
przez układ
ź
ródeł znajduj
ą
cych si
ę
w
jego ognisku. Podział mocy mi
ę
dzy
poszczególnymi elementami układu
o
ś
wietlaj
ą
cego umo
Ŝ
liwia odpowiednie
kształtowanie wi
ą
zki fal na rozkaz z
Ziemi w zale
Ŝ
no
ś
ci od potrzeb. W
systemie TV satelitarnej wykorzystuje si
ę
modulacj
ę
cz
ę
stotliwo
ś
ci FM. Do odbioru
sygnału na Ziemi wykorzystuje si
ę
anteny reflektorowe pod
ś
wietlane
(anteny ofsetowe). W ognisku anteny
znajduje si
ę
jeden lub wi
ę
cej
konwerterów. W konwerterze nast
ę
puje
wzmocnienie i obni
Ŝ
enie cz
ę
stotliwo
ś
ci
sygnału do zakresu 950-2150 MHz.
Tuner wybiera sygnał z
Ŝą
danego kanału
i demoduluje go tak aby był mo
Ŝ
liwy jego
odbiór przez odbiornik TV.
W opracowaniu wykorzystano materiały Studiów Informatycznych z http://osilek.mimuw.edu.pl/ i (http://wazniak.mimuw.edu.pl