Физическое описание

Широковещательное радио

Характеристики передачи

Для спутниковой передачи оптимален диапазон частот от 1 до 10 ГГц. На частотах меньше 1 ГГц имеются значительные помехи от естественных источников, в том числе помехи космического происхождения, солнечные, атмосферные, а также помехи со стороны различных электронных устройств. На частоте выше 10 ГГц велико поглощение сигнала атмосферой и атмосферными осадками.

Большинство современных спутников, предоставляющих услуги двухточечной связи, использует при передаче с земли на спутник (восходящий канал) полосу частот от 5,925 до 6,425 ГГц, а при передаче со спутника на землю (нисходящий канал) полосу частот от 3,7 до 4,2 ГГц. Эта комбинация носит общее название диапазона 4/6 ГГц. Отметим, что частоты, используемые в восходящем и нисходящем каналах, различны. Чтобы обеспечить продолжительную работу без интерференции, частоты приема и передачи должны быть разными. Поэтому сигналы, полученные с наземной станции на одной частоте, должны возвращаться уже на другой частоте.

Диапазон 4/6 ГГц входит в оптимальную зону от 1 до 10 ГГц, но этот диапазон переполнен. Вследствие наличия источников помех, действующих на остальных частотах оптимальной зоны (особенно это относится к наземным станциям, использующим СВЧ), использование этих частот невозможно. Поэтому был разработан диапазон 12/14 ГГц (восходящий канал: 14-14,5 ГГц; нисходящий канал: 11,7-12,2 ГГц). В данном диапазоне частот требуется преодолевать проблемы затухания. Впрочем, можно использовать меньшие и более дешевые наземные приемники. Ввиду возможного заполнения и этого диапазона планируется использовать диапазон 19/29 ГГц (восходящий канал: 27,5-31,0 ГГц; нисходящий канал: 17,7-21,2 ГГц). В указанном диапазоне частот затухание увеличивается, но при этом имеется возможность использовать более широкую полосу (2500 МГц, а не 500 МГц), а также меньшие и более дешевые приемники.

Следует отметить некоторые особенности спутниковой связи.

Во-первых, поскольку задействованы большие расстояния, то при передаче от одной наземной станции к другой возникает задержка распространения, составляющая около четверти секунды. Эта задержка заметна даже в обычных телефонных разговорах. Она также порождает проблемы в сферах защиты от ошибок и управления потоком данных.

Во-вторых, спутниковая связь с использованием СВЧ обеспечивает возможность широковещания. Многие станции могут передавать на спутник, и передача со спутника может приниматься многими станциями.

Принципиальным различием между широковещательным радио и передачей с использованием СВЧ является то, что первое является ненаправленным, а последняя — направленной. Следовательно, широковещательное радио обходится без параболических антенн, а используемые антенны не требуется точно ориентировать.