اصول کار ماهواره مخابراتی

اصول کار ماهواره مخابراتی:
همان طور که اشاره کردیم، یک ماهواره حول جسم بزرگ تر از خود در یک مسیر مشخص دوران می کند.

یک ماهواره مخابراتی نیز چیزی به غیر از یک «ایستگاه تکرار کننده ریز موج یا مایکروویو» (Microwave Repeater Station) نیست که در فضا قرار گرفته است.

یک تکرار کننده مداری است که «قدرت» (Strength) سیگنال دریافت شده را افزایش می دهد و سپس آن را ارسال می کند.

یک مدار تکرار کننده به عنوان «تَرا پاسخگر» (Transponder) عمل می کند. منظور از ترا پاسخگر یا ترانسپوندر، این است که مدار قادر است باند فرکانسی سیگنال انتقالی را نسبت به سیگنال دریافت شده تغییر دهد.

فرکانسی که با آن سیگنال به فضا ارسال می شود، «فرکانس آپلینک» (Uplink Frequency) نام دارد.

به طریق مشابه، به فرکانسی که سیگنال توسط ترانسپوندر با آن ارسال می شود، «فرکانس داون لینک» (Downlink Frequency) می گویند. این مفهوم در تصویر زیر به صورت ساده نشان داده شده است.

بنابراین می توان گفت که ماهواره، یک سیستم مخابرات جامع (Self-contained) است که این توانایی را دارد که سیگنال ها را از زمین دریافت کند و آن ها را با کمک یک ترانسپوندر با فرکانس دیگری مجددا ارسال کند.

ترانسپوندر در واقع یک گیرنده و فرستنده مجتمع سیگنال های رادیویی محسوب می شود. یکی از ویژگی های مهم ماهواره ها این است که شوک اولیه شتاب دهی که در طول فرایند پرتاب ماهواره به آن وارد می شود را تحمل کند.

در طول فرایند پرتاب، ماهواره باید با سرعت بالاتر از «سرعت اوربیتال» (Orbital Velocity)، یعنی 28100 کیلومتر بر ساعت حرکت کند و در یک محیط خشن فضایی قرار گیرد.

این محیط همواره در معرض تشعشعات خطرناک و دمای بسیار بالا قرار دارد، اما ماهواره باید حداقل 20 سال طول عمر مفید داشته باشد.

علاوه بر این، یک ماهواره باید سبک باشد؛ زیرا هزینه پرتاب یک ماهواره کاملا بستگی به وزن آن دارد و معمولا بسیار گران است.

برای براورده کردن این انتظارات، ماهواره باید کوچک باشد و از مواد اولیه سبک و مقاوم ساخته شود.

این ادوات باید عملکرد با قابلیت اعتماد بسیار بالایی (بالاتر از 99٫9 درصد) در فضای خلا داشته باشند و تا حد امکان به کمترین تعمیرات و نگه داری احتیاج داشته باشند.