Uydu Sistemleri, Casus Uydular

Uydu Yer Istasyonunun Veriş Yapması
Santralden gelen haber demetleri yer istasyonundaki çoğaltıcı(kronportör) sisteminde grup ve süper gruplar oluşturularak taban band elde edilir Bu taban banda modülatör bölümünde ağırlık verme yapılarak,ara frekans olan 70 MHz’de frekans modülasyonu yapılır

Bu işaret 6 GHz bandındaki taşıyıcı frekansına frekans yükseltici(UP-converter) bölümünde yükseltilir Bu işaretin hangi yüksek güçlü kuvvetlendiriciye uygulanacağı kollandırma ünitesinde yapılır Daha sonra bu taşıyıcılar antene verilerek uyduya gönderilir

Uydu Yer İstasyonunun Alış Yapması
Alış ise uydudan gelen 37 –42 GHz frekans bandında bulunan işaret anten tarafından alınır Çok düşük düzeydeki bu işaret düşük gürültülü kuvvetlendiricilerde (low no- ise amplifier ) kuvvetlendirilerek gürültüden arındırılır 4 GHz frekans bandındaki bu işaret frekans düşürücü 8 ( Down converter ) bölümünde 05-1 GHz düşürülür Böylece kanal alıcı bölümünde istenilen ülkelerin kanalları seçilmiş olur Bu frekanslar ara frekans olan 70 MHz frekansına düşürülür ve demodülatör bölümüne uygulanır Demodülatör çıkışında taban band elde edilirBu taban band,band dağıtım ünitesi yardımıyla kronportör sistemine ve sonra aboneye ulaşır

Uydu Haberleşmesinde Çoklayıcı Sistemler
Frekans Paylaşmalı Çoklayıcı Sistem
Çok büyük telefon demetleri,çok kanallı telefon sistemleri için kullanılır Bu sistemde yan yana dizilmiş frekans bandlarına yerleştirilmiş olan işaretler bir tek taşıyıcı ile uyduya gönderilir
Frekans modülasyonlu taşıyıcı dalga,normal olarak iletim ortamından etkilenmez Ancak frekans çoğullama yönteminde bir tek taşıyıcı yerine,birden fazla taşıyıcı kullanıldığından,iletim ortamının genlik/frekans özelliği çok önemlidir Genlik/frekans özelliği düzgün olmayan bir ortamda taşıyıcıların birbiriyle etkileşmesine,bu ise iç modülasyona yol açar Bu durum kanalın gürültülenmesine neden olur

Zaman Paylaşmalı Çoklayıcı Sistem
Bu yöntemde,transpordre’lar ile yer istasyonları arasında zaman,gönderilecek haberlere göre paylaştırılmıştır Ancak bu sistemde çok iyi bir eşzamanlamaya ihtiyaç vardır Bu sistemin frekans paylaşımlı çoğullayıcı sistemden üstün bir yanı,iç modülasyonun meydana gelmemesidir Bu yöntemde kanal kapasitesini kısıtlayıcı etkenler,yer istasyonlarına ait darbeler arasındaki boşluklar ve zaman dilimleri arasındaki emniyet boşluklarıdır

Uydu Yer İstasyonunun Anteni
Uydu yer istasyonunun anteni,besleme sistemi antenin hemen girişine konan farklı Cassegrain antendir Burada kullanılan Cassegrain anten,dört ışın dalga klavuzlu Cassegrain anten olup,dört ışın dalga klavuzunun yansıtıcılarından ikisi düzlemsel ve diğer ikisi de elipsoidaldır

Uydudan Doğrudan Televizyon Yayını
Uydudan doğrudan televizyon yayını için frekans bandı KU bandı olup,bu band 10,95-11,7 GHz arası frekansları kapsar Kullanılan alıcı odaktan beslemeli paraboloidal reflektör anten olup, çapı tek alışta 60 cm ve 90 cm,toplu alışlarda 180 cm kadar olabilir Parabolodial reflektör antene pratikte çanak anten de denilmektedir

Uydu Yörüngeleri
Ekvator düzlemine yerleştirilmiş,dairesel yörüngeli uydular eş zamanlıdır Bu eş zamanlı uydulardan doğrudan televizyon yayını ekvator yakınındaki ülkeler için faydalıdır Yüksek enlemli ülkelerde eliptik türü yörünge kullanılarak büyük yükseklik açısına ulaşılabilinir Şekil:213’de dairesel ve eliptik tipi yörüngeler verilmiştir Elipsin büyüklüğü,uydu periyodu 12 saat olacak şekilde seçilmiştir

Şekil:213’de eliptik yörüngesinin zamana göre değişimi verilmiştir Şekil:213’deki gibi 8 saatlik sürede yükselme açısı 75 derecenin üstündedir 20 derece doğu enlemine kadar Avrupa ülkeleri için yükselme açısı 50 dereceye kadar düşmektedir 12 saatlik zamanda 8 saat,büyük yükseklik açısı elde edilebilmektedir

Böylece 24 saatlik doğrudan televizyon yayını için 3 uyduya gereksinim vardır Buna karşılık dairesel yörüngeli uydu sisteminde tek bir uydu yeterlidir

Uydudan Doğrudan Televizyon Yayınında Alıcı Sistem
Uydudan alınan 11,7 GHz deki işaretlerin frekansı alıcı antenin odağına konan bir frekans değiştiricide 1,7 GHz frekansına düşürülür Bu frekans düşürücüye LNB(Lownoise blok-down converter)denir LNB baskı devre tekniği ile yapılmaktadır ve şekil:214’de prensip şeması verilmiştir

LNB de işaret/gürültü oranı önem taşımaktadır Diğer taraftan,1,7 GHz frekansındaki işaret koaksiyel hatla alıcıya ulaşır

RF katında yapılması gereken kuvvetlendirme vs işlemlerin geniş bir frekans aralığında gerçekleştirilmesi çok zordur
Tasarlandığından çok değişik frekanslarda bu kuvvetlendirmeler osilasyona neden olduğundan istenilen kuvvetlendirme vs gerçekleşmez Böylece RF katında çok geniş bir frekans aralığında istenilen düzeyde yapılan filtre ve kuvvetlendirme vs işlemlerin gerçekleştirilmesinde zorluklarla karşılaşılır Bu nedenle filtre ve kuvvetlendirme vs işlemlerin değişen değil,değişmeyen bir frekansta yapılması gerekmektedir Bu frekansa ara frekans denir Burada RF radyo frekans anlamında olup;1,7 GHz dir
Böylece 1,7 GHz frekansındaki işaret,ikinci lokal asilatörden elde edilen işaret ile karşılaştırılarak 120 MHz’ lik ara frekanslı işaret elde edilir Bu 120 MHz frekans modülasyonlu işaret frekans demodülasyonuna tabi tutulur Sonra genlik modülasyonlu işaret elde edilerek,bu arada üçüncü bir lokal asilatörün işareti ile bu işaret karıştırılarak genlik modülasyonlu VHF veya UHF frekanslı işarete ulaşılır

Burada televizyon cihazında görüntü tek yan bandlı genlik modülasyonu ile modüle edildiğinden,uydudan alınan frekans modülasyonlu işaretin frekans demodülasyonundan sonra,genlik modülasyonlu işarete dönüştürülmesi gerekmektedir

Uydudan Doğrudan Televizyon Yayınında Aktarıcı

Uydudan doğrudan televizyon yayınının alışında alıcıdan sonra işaret genlik modülasyonuna çevirdikten sonra UHF veya VHF çıkışında kanal kuvvetlendirici de kuvvetlendirilerek band geçiren filtre çıkışından sonra UHF veya VHF anteni ile bir bölgeye verilebilinir
Burada UHF veya VHF anteni olarak bu televizyon yayınının verileceği bölge kaps***** göre turnike anten veya reflektörlü dipol anten vs kullanılabilini

Çanak Antenin Uyduya Yönlendirilmesi
Izlenmek istenen uydunun hangi boylam derecesinde olduğu Tablo:21’den bulunur
Uydu antenini yerleştirilmek istenen noktadan, güney kutbuna pusula yardımıyla bir doğru çizilir Uydu anteni (çanak anten) bu doğru boyunca,odak noktası ile çanak anten merkezi arasındaki doğru paralel olacak şekilde konumlandırılır Bu ilin enlem ve boyl***** uyan,antenin yönlendirilmek istenen yerel açısı (yer yüzeyinde yatay açı) Tablo 21’den elde edilir Bu yerel açı 180 dereceden büyük ise çanak antenin yönü güneye dönük olmak üzere sağa (batıya) doğru (alfa-180 derece) açı kadar döndürülür Bu yerel açı 180 dereceden küçük ise çanak antenin yönü sola (doğuya) doğru (180 derece-alfa) kadar döndürülür Burada alfa açısı,yerel açıdır Bu yerel açı yanında çanak anteni Tablo:21’deki yükseklik açısı kadar yukarı kaldırarak,çanak anten uyduya yönlendirilmiş olur

Uydu televizyon yayınında bir gelişim de alıcı çanak anten yerine 0,2-0,5m² lik dikdörtgen bir levha üzerinde baskı devre tekniği ile yarık mikroşerit anten dizisinden oluşmuş anten kullanılmalıdır Bu durumda LNB de mikroşerit anten levhası üzerinde bulunmaktadır Böylece çanak antenin 1o-2°’lik demet genişliğine karşılık,yarık anten dizisinden oluşmuş antende 22°-23°’lik demet genişliği elde etmek mümkün olabilmektedir Bir apartmanın üst katlarında, bu anteni uyduya yönelik olarak monte etmek kafi gelmektedir Bu yarık mikroşerit anten dizisinin kullanılabilmesi için uydunun o bölgedeki ayak izinin kuvvetli olması ve hatta uydudan doğrudan sayısal televizyon yayınının kullanılması gerekmektedir

Uydudan Doğrudan Sayısal Modülasyonlu Televizyon ve Radyo Yayını
Yeryüzünde sayısal haberleşme yaygınlaşmaktadır Haberleşmede sayısal işaretlerin kullanılması;sayısal işlem tekniklerinin ve bilgi işleminde bilgisayar kullanımının yaygınlaşması,sayısal devre tasarımının kolaylığı ve tüm devre teknikleri ile sayısal devrelerin gerçekleştirilmesi,sayısal işaretlerde girişim ve gürültü etkilerinin az olması etkenlerinden kaynaklanmaktadır
Bugün için sayısal modülasyonlu uydudan doğrudan radyo yayını gerçekleştirilebilmektedir Yine sayısal modülasyonlu uydudan doğrudan televizyon yayınında kaliteli resim iletimi olabilmektedir Sayısal modülasyonlu uydu yayını ile çanak antenin çapı küçülmektedir

Taşınabilir Uydu Yer İstasyonu
Ağırlığı yaklaşık 20 ton olan istasyonun ana parçaları 5-10 m çaplı anten,45 W’lık soğutmasız düşük gürültülü kuvvetlendiricili,3kW’lık hava soğutmalı yüksek güçlü kuvvetlendiricili,frekans yükselticili ve frekans düşürücü,lokal osilatör,kronportör ve jeneratör’dür
Haberleşme cihazları;yüksek güçlü kuvvetlendiricinin,modülatör ve demodülatör cihazlarının,kronportör sisteminin,jeneratör’ün içinde bulunduğu dört bölüme yerleştirilmiştir Ayrıca kontrol panosu bulunur Bu istasyon televizyon ve sesini,60 kanallık telefon haberleşmesini aynı zamanda uydudan alabilir ve verebilir

Sistemin en önemli parçası antendir Antenin taşınabilmesi için paketlenmesi gerekir Anten Cassegrain tipinde olup,aliminyum alaşımlı levhalardan meydana gelmiştir Antenin kurulması için 5 tonluk bir vinç gerekmektedir
Taşınabilir uydu yer istasyonunun veriş ve alıştaki basitleşmiş prensip şeması,sabit uydu yer istasyonunkine benzer şekildedir

Uydu İle Konum ve Yön Bulma Sistemi
Denizcilikte,dünya çapında uydu ile konum ve yön bulma çabalarının,sivil amaçlı kullanımını güçlendirmeye teşvikini destelemek amacıyla uydu sistemleri geliştirilmiştir Kullanılmakta olan bu sistem donanma ünitelerinin dünyanın neresinde olursa olsun,kesin olarak yerinin belirlenmesini mümkün kılmaktadır Yön bulma ve yerinin saptanması işleminin doğruluk derecesi askeri olmayan gemiler için de geçerli olmaktadır

Bu uydulara transit uyduları denir ve yeryüzünün etrafını yaklaşık 107 dakikada dönmektedir 61 kg ağırlığındaki bu transit uydular,oldukça ucuz bir maliyetle katı yakıtlım Scout roketleri tarafından 1075 km’lik yörüngelerine oturtulmuştur Şekil:220’de görüldüğü gibi 5 uydu kutuptan kutuba dünya etrafında,birbirinden bağımsız dönüşler yapmaktadır Bu hareket kafes şeklinde devir diye adlandırılmakta ve yeryüzü de bu kafes içinde hareket etmektedir Uyduların geçiş aralıkları ekvatorda en uzundur Uydular yaklaşık her 70 dakikada bir 50 boylamdaki bir yeri,her 90 dakikada bir 30 boylamdaki bir yeri ve 100 dakikada bir de ekvatoru geçmektedir

Uyduların veriş gücü 1 Watt olduğundan ve binlerce km uzakta bulunduklarından çok duyarlı alıcılara gerek vardır Alıcılar,transit uydulardan alınan 400 MHz ve 150 MHz’lik iki frekansa uyacak şekilde tasarlanmıştır Konvansiyonel bir frekanslı sistemler,uyduların yayınladığı elektromagnetik dalgalar iyonosfer bir tabakadan geçtikleri zaman kırılmaya uğradıklarından,meydana gelen hatayı düzeltemezler İki frekanslı sistemler,bu iyonosferik kırılma etkisini gece ve gündüz yüksek bir doğruluk derecesinde düzelterek kompoze edebilir
Sistem,uydular ile yeryüzünde bulunan kompleksten meydana gelmektedir Yeryüzündeki kompleks;izleme istasyonu,verici istasyon,bilgi işlem merkezi ve zaman birimlerinden oluşmaktadır
Her uydunun yörünge bilgisi gözönüne alındığında izleme istasyonu,uydunun izleme istasyonunu her geçişinde uydunun pozisyonunu ölçmekte ve bum değeri de bilgi işlem merkezine göndermektedir Bilgi işlem merkezi de o andaki uydunun yörüngesini saptadığı gibi,bu değerlerden yaralanarak gelecek 16 saat içindeki yörüngesini tahmin edebilmektedir Bu bilgileri de verici istasyonuna göndermekte ve uydu da bunu hafızasına kaydetmektedir Bu bilgiler prensip olarak her 12 saatte bir ölçümler yapılarak tayin edilmektedir Uydu,bu bilgileri hafızasından okumakta ve bunu zaman standartlarına göre nakletmektedir Bu nakledilen bilgiler okyanustaki gemiler tarafından alınarak,değerlendirilmektedir