¿Cómo se comunica un cubo sentado con la estación terrestre con una antena de 1w?

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Escuché que las señales de cubesat pueden recibirse con una radio portátil. Me confunde que una radio de 1 metro que irradia energía de 1 vatio puede recibirse simplemente con radios de mano. Estoy diseñando un pico sat. No sé qué antena elegir para conectar con la sección del transmisor de RF. Y qué antena elegir para la estación de tierra. Supongamos que mi satélite está a 250 km por encima del nivel del suelo.

    
pregunta Kathir

1 respuesta

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Así es como funciona, pero primero un par de factoides: -

  • De acuerdo con esta fuente , la frecuencia de transmisión más común es de 437 MHz
  • La ganancia de antena \ $ ^ 1 \ $ para un plato de 1 m es aproximadamente \ $ 0.5 \ cdot \ dfrac {(\ pi D) ^ 2} {\ lambda ^ 2} \ $ y a 437 MHz \ $ \ lambda \ $ es de aproximadamente 0,69 metros y la ganancia será de aproximadamente 10 y en dBs esto también es de 10 dB

La pérdida de enlace del satélite a tierra es: -

32.5dB + 20log \ $ _ {10} \ $ (MHz) + 20log20log \ $ _ {10} \ $ (km)

Esto se deriva de las ecuaciones de Friis para la transmisión en el espacio libre. A 250 km y 437 MHz, la pérdida del enlace es de 32.5 dB + 52.8 dB + 47.5 dB = 133 dB. En otras palabras, la potencia que llega a la antena receptora es de 133 dB por debajo de lo que se transmitió. Si se transmite 1W (30 dBm), espere un nivel de potencia de recepción de -103 dBm.

Dado que puede ser un plato con una ganancia de antena de 10dB \ $ ^ 1 \ $, la potencia recibida podría ser 10 dB más alta, pero ¿cuánta señal se necesita recibir?

¿Qué ancho de banda / velocidad de datos es la señal recibida? Supongamos 100kbps (no tengo idea de lo que es, ¡pero aquí va de todos modos!). La potencia que necesita un receptor para evitar altas tasas de error de bits a temperaturas ambientales normales es: -

-154 dBm + 10log \ $ _ {10} \ $ (velocidad de datos) y para 100kbps esto es -104 dBm - ¡maravillosamente coincidente eh!

Bueno, es un poco peor que eso porque todo tipo de cosas pueden interferir de manera tan realista que querrías ver otra potencia recibida de 10 o 20 dB O, tal vez la velocidad de datos sea de solo 10kbps. Si es de 10 kbps, la potencia recibida requerida puede ser 10 dB más baja a -114 dBm y esto es prácticamente factible incluso sin una antena parabólica en el satélite. También supone un dipolo de baja ganancia como receptor, pero no hay ninguna razón por la que no deba usar un plato si el satélite es geoestacionario. Obtendrá un par de ventajas si lo hace; Primero, la ganancia recibida será mayor y la segunda, el plato está acumulando poder del espacio y el nivel de fondo es mucho más bajo porque el espacio es frío. Esto haría que la ecuación inmediatamente por encima de este párrafo sea mucho más indulgente con respecto al receptor.

¡EDITADO para poner el signo negativo delante de un par de números de dBm!

\ $ ^ 1 \ $ Solo estoy viendo si necesita un plato, así que pensé que debía adelantarme al cálculo por adelantado.

    
respondido por el Andy aka

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