hurrikaanikausi 2017 on ollut yksi kirjoista. Pohjois-Amerikassa on tänä vuonna koettu suurimpia ja voimakkaimpia hirmumyrskyjä koskaan tilastoidun historian aikana. Harvey, Irma ja Maria iskivät takaisin, takaisin, takaisin, aiheuttaen pahinta tuhoa, mitä maailma on koskaan nähnyt. Yksi asia, jota monet meistä luultavasti katsovat hurrikaanin aikana, on sen vaikutus satelliittiviestintään. Ympäristötekijät, kuten hurrikaanien aiheuttamat sateet, voivat johtaa haastavaan ilmiöön, jota kutsutaan sateen haalistumiseksi.
kun yhä useammat tähtikuviot menevät verkkoon, luotettava viestintä satelliittien ja vastaanottimien välillä maassa tulee yhä tärkeämmäksi. Sateen haalistuminen voi heikentää signaalin lähetystä ja vastaanottoa sekä aiheuttaa tilapäistä heikkenemistä radiotaajuisessa viestinnässä.
avulla voidaan tutkia sateen haalistumista ja RF-insinöörit voivat käyttää erilaisia menetelmiä tämän ilmakehän häiriöiden kompensoimiseksi.
sateen Haalistumisilmiö
termi ”sateen haalistuminen” koskee sitä, miten ilmakehän olosuhteet, kuten sade, räntä ja lumi, voivat absorboida mikroaaltoalueen signaaleja sekä satelliittien että maanpäällisten pisteiden välisessä viestinnässä ja myötävaikuttaa polkujen häviämiseen. Myös sähkömyrskyt ja suuret sääilmiöt kuten hurrikaanit voivat aiheuttaa merkittäviä häiriöitä samalla tavalla. Tämän imeytymisen seurauksena signaalin laatu heikkenee ja palvelu jopa laskee (esimerkiksi Satelliitti-TV-signaali menee offline-tilaan). Sateen haalistuminen voi johtua sateesta joko nousevalla tai laskevalla siirtoalueella, mutta huonokin sää, joka on kaukana, voi silti edistää signaalin heikkenemistä, jos se tapahtuu signaalin siirtotiellä. Rain fadea kutsutaan myös sateen vaimennukseksi.
yli 11 GHz: n taajuudet ovat alttiimpia sateen haalistumiselle kuin matalammat taajuudet, ja KU: n ja erityisesti Ka: n taajuudet ovat herkimpiä.
Combat Rain Fade by Increasing Sun Fade Transmission Power (and more)
sadeveden kompensointiin on useita eri menetelmiä. Yksi yksinkertaisimmista lähestymistavoista liittyy lisäämällä lähetystehoa kompensoimaan signaalin voimakkuuden menetystä. Tätä lähestymistapaa kutsutaan Uplink Power Control (UPC). Nykyaikaiset UPC-järjestelmät voivat seurata lähetyksiä ja havaita, kun sateen haalistuminen häiritsee signaalin voimakkuutta, ja säätää tehotasoja automaattisesti kompensoimaan. Tämä on yksinkertainen ja tehokas tapa lieventää kolean sään vaikutuksia radiosignaaliin, mutta se ei ole aina sopiva, jos virransaanti on rajallinen.
toinen yksinkertainen lähestymistapa sateen haalistumisen voittamiseen on sivuston monimuotoisuus. Tämä menetelmä vaatii satelliitin yhteyden kahteen tai useampaan pinta-asemaan yhtä aikaa, eikä vain yhteen. Jos Sademäärä häiritsee signaalia, jossa yksi antenneista sijaitsee, signaali lähetetään edelleen muille asemille, joihin nämä ilmakehän olosuhteet eivät vaikuta. Lisäksi sivuston monimuotoisuutta, käyttämällä vastaanottoantennit, jotka ovat suurempia kuin normaali ilmakehän olosuhteissa vaatia voi vähentää signaalin heikkenemisen aiheuttama sade häivyttää.
kehittyneempi tapa käsitellä sateen haalistumista satelliittiviestinnässä on adaptiivinen koodaus ja modulaatio (ACM). Tällä tekniikalla satelliitin ja antennin välisen yhteyden modulaatio voidaan laskea automaattisesti ilmakehän häiriöiden aiheuttaman häiriön kompensoimiseksi. Kun sää paranee, ACM-tekniikka nostaa myös modulaation takaisin täyteen kapasiteettiin. ACM: n käyttö mahdollistaa maksimaalisen läpimenon hyvällä säällä, mutta ylläpitää silti viestintää sateen haalistuessa.
Kasvava Ongelma?
kuten näette, sadeveden kompensointiin on olemassa useita hyväksi havaittuja tekniikoita, ja oikea tekniikka riippuu kunkin SATCOM-järjestelmän ainutlaatuisista olosuhteista ja tarpeista. Tosiasia kuitenkin on, että taajuuksien alemmat kaistat ovat ruuhkautumassa, ja tämä ei jätä muuta vaihtoehtoa kuin nousta ylemmille taajuuksille, joissa sateen haalistumisen kompensointi muuttuu haastavammaksi.
kun lisää Ka-kaistan järjestelmiä menee verkkoon tulevaisuudessa, on todennäköistä, että sateen haalistumisesta tulee kasvava ongelma, ja Yhdysvaltain ja Karibian suurten hirmumyrskyjen jälkeen on järkevää, että RF-insinöörit suhtautuvat ennakoivasti Ankaran sään haasteisiin, ei vain suojelemalla fyysistä RF-infrastruktuuria, vaan myös niiden lähettämiä ja vastaanottamia signaaleja.
Lue lisää SATCOM-ratkaisuistamme täältä ja selvitä, miksi olemme yksi RF-alan luotetuimmista nimistä. 