UYDU HABERLEŞMESİ

HAKKI UÇGUN

TAYFUN AYDEMİR

SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ

ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ

1

İLK UYDU ÇALIŞMALARI Uydu, güneş sisteminde gezegenlerin etrafında ayrılmadan dönen gök

cisimleridir. Doğal ve yapay uydular.

Uyduları kullanarak haberleşme fikri ilk olarak ünlü İngiliz bilim adamı ve bilim kurgu yazarı Arthur C. Clarke tarafından Mayıs 1945'te ortaya atılmıştır. “Wireless World”

Üzerinde radyo vericisi olan Sputnik1 uydusu

1957 yılında SSCB tarafından fırlatılmıştır.

Bu uydu uzaya gönderilen ilk uydudur.

Üzerinde manyetik band kaydedici cihaz olan ve

sesin iletilmesini sağlayan Project SCORE uydusu

ABD tarafından 1958 yılında uzaya gönderilmiştir.

Günümüze kadar önemli gelişmeler sağlanmıştır.

Sputnik1

Arthur C. Clarke 2

ÜLKEMİZ TARAFINDAN

FIRLATILAN UYDULAR Turksat 1A (1994) (Yörüngesine Oturamadan Uyduyu

Taşıyan Ariane 4 Roketinin Beklenmeyen Arızası Nedeniyle Atlantik Okyanusu'nun Güneydoğusuna Düştü)

Ömrünü Tamamlamış Türksat Haberleşme Uyduları

Turksat 1B (1994)

(Turksat 1A’ nın Talihsiz kazası sırasında tasarlanan 2.uydu)

Turksat 1C (1996)

Aktif Uydu Filosu

Turksat 2A (2001)

Turksat 3A (2008)

Türksat 4A (2014)

Gelecekteki Uydu Projeleri: Türksat 4B, Türksat 5A, Türksat 5B, Türksat 6A, Türksat 7A

3

Uydu Haberleşme sistemi, bir veya daha fazla uydu linki içerir. Bu linklerin her biri bir çift yer istasyonu ve bir uydudan oluşmaktadır. Bu linklerin her biri, mikrodalga sinyalini uyduya gönderen bir verici yer istasyonu (up-link), bu sinyali uydudan alan bir alıcı yer istasyonu (down-link) ve uygun frekans ve güce sahip bir uydu sisteminden oluşmaktadır.

UYDU HABERLEŞME

SİSTEMLERİ

4

Mikro dalga sinyalleri uyduya ve yer istasyonuna

atmosferik yol kayıplarından dolayı zayıflayarak ulaşır

Uydu haberleşmesinde yer istasyonlarının uyduya yeterli

güçte ulaşabilmeleri için geniş açıklıklı antenlere ve yüksek

güçlü mikrodalga sinyalleri kullanma ihtiyaçları vardır.

Aynı zamanda yer istasyonlarının, uydudan gelen zayıf

işaretleri almaları için yine geniş açıklıklı parabolik antenler

kullanılır.

Antenler; aşırı termal gürültülerden veya diğer mikrodalga

sistemlerin parazitlerinden kaçınmak için düşük gürültülü ve

düşük yan lobe şeklinde olmalıdır. Bir düşük gürültülü

yükseltici uydudan alınan çok zayıf sinyali kuvvetlendirmek

için gereklidir. Uydu haberleşme devrelerinde C/N (işaret

gürültü oranı) haberleşme kalitesinde kabul edilebilir bir

seviyede olmalıdır.5

ALICI YER İSTASYONU

(DOWN-LINK)

Uyduya gönderilen bir mikrodalga sinyalinin yer

istasyonu tarafından alınması işlemine "down-link"

denir. Bir yer isyasyonu alıcı sistemi, anten, feed, alıcı

ve demodülatör kartlarından oluşur.

6

Anten ve feed ikilisinden gelen RF sinyalinin, düşük gürültülü bir yükselteç (amplifier ) veya düşük gürültülü blok çeviriciden geçerek, atmosferik yol alma sırasında sinyalin gürültü gücünü artıran gürültü bileşenleri bastırılır.

RF sinyali alt çevirici (down converter) biriminde daha düşük frekanslı IF (intermediate frequency)(ara frekans) sinyaline dönüştürülür. Uygun bir demodülatör ile demodüle edilen taşıyıcı sinyalden bilgiyi (ses, görüntü ve data) içeren "Baseband" sinyali elde edilir. Uydu ile yer arasındaki mesafenin uzak olmasından dolayı, uyduya gelen sinyal zayıflar. Bu zayıflama veya kayıp "uzay kaybı" olarak adlandırılır. Çünkü bu uzayın sebep olduğu bir kayıptır.

7

VERİCİ YER İSTASYONU

(UP-LINK)

Yer istasyonundan uyduya erişim işlemine ‘‘ up-link’’ denir. Bir yer istasyonunun verici sistemi; anten, modülatör, verici, feed ve anten elemanlarından oluşmaktadır.

Verici katı, modülatör katından gelen modüleli işareti iletim ortamına uygun olan frekansa çeviren bir up-converter (üst çevirici) birimi ve uyduya çıkış için gerekli gücü sağlayan güç kuvvetlendirici birimlerinden oluşur.

8

Uyduya veriş ve uydudan alışta anten kazancının da

büyük etkisi vardır. Genellikle parabolik antenlerin

modifiye edilmiş bir şekli olan Cassegrain antenler

kullanılır. Feed sisteminin özelliğine göre bir anten hem

uyduya veriş hem uydudan alış yapabilir.

9

UYDU SINIFLARI

Uydu haberleşmesi sınıflandırılırken 3’e ayrılır.

1. GEO (Geosynchronous Earth Orbit)(36000 km)

2. MEO (Medium Earth Orbit)(5000-12000 km )

3. LEO (Low Earth Orbit)(5000-1500 km )

-MEO Gps uyduları

-LEO yeryüzü gözlem amaçlı

RASAT

-GEO Haberleşme uyduları

Turksat2/3/4A

10

UYDU HABERLEŞMESİNDE

KULLANILAN ANTEN ÇEŞİTLERİ

HORN ANTENLER

Yüksek kazanç/gürültü oranı

Çok pahalıdırlar

11

FAZ DİZİLİ ANTEN

Hareketli uydu haberleşmesinde avantajlıdırlar.

Maliyetleri yüksektir

PARABOLİK REFLEKTÖR ANTENLER

Maliyetleri faz dilimli antenlere

göre daha düşüktür

Uydu haberleşmesinde en çok kullanılan

antenlerdir

Çeşitleri;

Eksen-simetrik antenler

Offset antenler

Cassegrain antenler

Cassegrain

Anten

12

UYDULARIN KULLANIM ALANLARIMeteorolojik Gözlem

Hava kirliliği izleme ve araştırmaları

Hava tahmini

İklim koşullarını detaylı olarak

incelemede

Fırtına, Kasırga Tahmini ve Gözlemi

Navigasyon

Her türlü hava

koşulunda, yüksek

doğrulukla ve

kolaylıkla yer ve

yön tayini

Birçok askeri araç, gemiler ve ticari kamyonlar, filolar vs.

GPS sistemini yönlendirme, takip ve yer tespit amacıyla

kullanmaktadır

13

Afet yönetimi

Orman yangını izleme ve tahribinin haritalanması

Su baskını haritalama ve tahmini

Deprem sonrası yıkılmış binaların ve hasarın tespiti

Askeri Uygulamalar

İstihbarat

Yeraltı nükleer

denemelerini belirleme

Büyük çaplı petrol

taşımacılığını izleme

Uzaya gönderilen

uyduların cins ve

hareketlerini saptama

Füze atımlarını izleme

14

Haritacılık

Radyo TV Yayıncılığı

Haberleşme (GSM),İnternet

Çevrecilik

15

KAYNAKLAR

http://tr.wikipedia.org/wiki/Haberle%C5%9Fme_uydusu

http://www.haberlesme.8m.com/teknik_bilgiler/uydu_h

ab.html

http://turksat.com.tr

http://www.cscrs.itu.edu.tr/projects.html

http://www.qsl.net/ta1kb/aselsan/uyduhabsistemi.html

16