Идея спутниковой связи впервые прозвучала в середине XX века. С тех пор многие страны развивают и совершенствуют эту технологию. Сперва доступ к ней был ограничен, а сейчас эти возможности доступны каждому. Спутниковая тарелка, направленная на юг, виднеется практически над каждым домом.
Как работает спутниковая антенна?
Антенна спутниковой связи – это устройство, которое принимает сигнал от искусственного спутника Земли. Если говорить простыми словами на примере телевидения, то есть центр, передающий сигнал, и пользователь, который стремится его получить. Они находятся на значительном расстоянии друг от друга.
Спутник выступает в качестве «посредника» – он ретранслирует этот сигнал. Разнообразие устройств довольно большое, но наиболее распространенным типом считается зеркальная параболическая антенна, более известная в быту как «спутниковая тарелка». Она имеет широкую область применения.
Принцип работы тарелки состоит в следующем. Спутник излучает радиоволны на определенную территорию нашей планеты наподобие света фонарика. Антенна направлена строго на спутник. Она улавливает радиоволны за счет специального оборудования. В дальнейшем сигнал конвертируется (меняется его частота) для воспроизведения соответствующим оборудованием. Так пользователь получает изображение на экране телевизора.
Геостационарная орбита
Тарелки получают сигнал от спутников, находящихся на геостационарных орбитах (ГСО). Это круговая орбита, которая расположена непосредственно над экватором (0º широты). Положение спутника на ГСО позволяет ему вращаться одновременно с Землей, так как его угловая скорость соответствует угловой скорости вращения планеты вокруг оси. Это возможно на высоте 35 786 км над уровнем моря, где и находится орбита.
Таким образом, спутник не меняет высоту, и для наблюдателя с поверхности Земли он кажется неподвижным. Постоянное положение спутника на орбите называют точкой стояния. Достаточно сориентировать на него антенну единожды, и связь между ними будет сохраняться на протяжении длительного времени.
Геостационарные орбиты иногда называют орбитами Кларка, так как весь мир узнал об их особенностях и преимуществах благодаря публикации научно-популярной статьи А. Кларка в 1945 г. Область космического пространства, в которой располагаются ГСО – это пояс Кларка. Примечательно, что если бы мы могли видеть спутники ГСО невооруженным глазом с земной поверхности, то линия их расположения как раз совпадала бы с поясом Кларка для текущей местности.
Для наблюдателя с Земли орбита ГСО поднимается с востока, самую высокую точку занимает на юге, а опускается в направлении запада. Это касается жителей Северного полушария. В Южном полушарии обратная ситуация – самая высокая точка на севере.
Наилучший прием сигнала происходит, когда спутник находится на максимальной высоте. Количество помех при этом сводится к минимуму, именно поэтому все антенны направляют на юг. В тропических странах, расположенных на экваторе, антенны направляют строго вверх либо с небольшим смещением.
