YAPMA UYDU HABERLEŞMESİ

TOK:

ıu>fr 3fttt«rtfv Uydu

- . ;ı Derleyen: Nadir. ZEBUN

Son tftamanlarda^.ınllletlerarası telefon .trafiğindeki büyük artıg ve Kıtalararası televizyon' yayınlannîri halkın büyük ilgisini çekrdesi, 'vtapm'a''-uyâu haberleşme sistem'lerinf'tçok önemli bir konu •'haline getirmiştir. Japon KOKUSAI DENSHIN DENİP A CO.'LTD E&lf-tltt ENSTlTÜSÜ'riün notlarından derlenen bu ı/azıda,:yaj3mar'uvdu haberleşmesine ait genel tarifler verttmigfirf , (i

SUMMARY in recent yearşuthej fantastfavincrease in international telephone traffic^and the relaying ot tniernational 'television broadcâsis beiween contlnents, h'ave niade 'the communication <sa'tellite systems an important sv.bject.-In thü< 'df-ticle p'repared from the notes Of TRAI'NING-- 1NŞTITUTE, .G>JŞ-j KOKVSAÎ DENSHIN DENWA CO.jLTD. - JAPAN, a general description of communication satellite systems 'is given.

1. Giriş

Son 25 yılda kıtalar arasj haberleşme ihtiyacının, ubüyük plçü-de,, artması, daha evvelce HP propagasyonu Ve uzun mesafeli denizaltı kabloları ile yapılmakta olan 'bu irtibatları yetersiz kılmış, yeni 'haberleşme sistemleri ihtiyacını doğurmuştur.

1865 yılında Avrupa ile Amerika arasına çekUen ilk okyanus] kablosundan, kablo şartlarının ilkelliği sebebiylensadece telgraf hab,erlegmesi yapilabîlmlgtir. Kat-ÎOj tekniğinin zamanla gelişmesiyle, 1956 yıünda ilk koaksiyal 'denizaltı kablosu Atlantik Okyanusu'na döşenmiş ve'kalite bakımından yeterli bir, j bağlantı sağlanmıştır. Ancak bu,kablo,,irtibatlarında da sınırlı sayıda telefon kanah^kullanıaabîlmesi. .yapma uydulardan haberleşme maksadı ile faydalanılma zaruretini ortaya'."<koymuştur.r • Amerika -Birlelşik Devletlerl'nde-îtyapılan ^etüdlerde; 1960 yilmda •3.500.000 olan Okyanus - /aşın, mesaj, sayısının, 1980 yjlında-90.000.0(XKa! ulaşacağı tahmin edilmiştir. iTÜ'nün ı yaptığı iaraştırmalar da aynı neticeyi vermektedir.'-Buı. araaaı.kıtalararası televizyon yayınlarının,!^halkın büyük ölçüde ilgisini çekmesi ve bu, yayınlar^ için kabloların yetersizliği, haberleşme uydularının .önemini son derece arttırmıştır.

2. Sınıflandırma

Yapma uydular çalışma şekilleri bakımından )ki tiptir:

a. Pasif uydular, b. Aktif uydular.

Pasif uydular : Yüksek frekanslı elektromanyetik dalgaların yansıma özelliğinden istifade ederek çalışırlar. Bu uyduların bünyesinde herhangi toir amplifikasyon ya da frekans değiştirme işlemi yapılmaz, sadece üzerlerine gönderilen radyo dalgalarını belli yönlerde yansıtan bir ayna ödevini görür. ECHO I uydusu bu tipten uzaya gönderilen ilk uydudur. Daha sonraları çeşitli maksatlarla, ECHO H ve diğer bazı pa-

sif uydular ^uzaya .gönderilmişlerdir. Ancak, güç kayıp oranlarının çok .yüksek olması ve boyutlarının büyüklüğü se.be^iyle geniş, 'ölçüde' meteorların tahribine mariızf kalmaları en büyük mahzurlarıdır.

Aktif uydular: Yer istasyonlarından aldUtlart ls.areti; üzerinde; ampli'flkaiybn, frekans değiştirme gibi' işlemler •yaptıktan sonra, 'tekrar yer istasyonlarına kendi • vericileri1 vasıtasıyla gön4derebllen uydulardır. 'Bunlar da tekrarlâyid uydular ve röle uydular olanak üzere iki tiptir.

Tekrarlayıcı uydul'âr: Aldıkları malumatı kendi bünyelerind'ekl'Ther'hangi' tip'ie'n bir hafıza devresTrîde muhafaza ederler ve yer istasyonlarından 'ğörid~erilen-x'iş'âreüerie7''' 'istenll'en zamanlarda bu ''malumatı ''yer ''•istasyonlarına gönderirler. Bu tîp Buydular daliâ ziyade meteorolojik ve askeri maksa£la'rla-'J kuîlSn'îlırlar." COURRIER uyduları bu tiptendirler. Tekrarlayıcı uydularda, . haberin alınması ve yer istasyonuna gönderilmesi değişik - zamanlarda ^olur.

Röle^uytdular:, Aj^nen yer yüzündeki radyov röle istasyonları.,, gibidirler.- Yörüngelerinde• hareketleri bakımından, dünyaya göre' hareketli ve sabit olmak üzere iki tiptirler.

Dönen'ya da (hareketli uydular: Uzaya gönderilen ilk aktif uydulardır. 1962 yiiında uzaya gönderilen TELSTAR I ve daha sonraları fırlatılan TELSTAR H, RELAY I, H uyduları bu tiptendirler. Bu tip uydularda yer istasyonları ile haberleşme sürekli olmayıp, ancak uydu belirli koordinatlarda bulunduğu zaman mümkün olmaktadır.

Dünyaya göre sabit uydular: Uygun şekilde yerleştirilen çok sayıda bu tip uydu kullanılarak, bütün dünyayı saran bir haberleşme şebekesi kurmaya imkan vermektedirler. Çeşitli tarihlerde uzaya gönderilmiş olan SYNCOM I, ü, m, EARLY BÎRD ve INTELSAT yan sabit uydularından gerek kıtalar arası telefon ve gerekse televizyon yayını bakımından büyük ölçüde istifade edilmiştir. Günümüzde istifade im-

Elektrik Mühendisliği'179

kanlarının geniş olması sebebiyle bu tip uydular için, ilerdeki bölümlerde daha geniş bilgi verilecektir.

3. Yörünge

Kullanılan haberleşme uydu Sistemlerinin sahip oldukları değişik özelliklerin anlaşılabilmesi için, aşağıdaki tarifler verilmiştir :

Uydu ve yer küresi, birbirlerini aralarındaki mesafenin kareleri ile ters orantılı olarak çeken, iki cisimden ibaret bir sistem meydana getirirler. Hareket eden uydu, aşağıda özellikleri verilen Kepler kanunlarına uyar:

1. Cisim, yörüngeden odağa doğru bir çe kimle, elips, hiperbol, özel hallerde daire ya da parabol şeklinde bir yörüngede dolaşır.

2. Merkezle hareketli cisim arasındaki ya rıçap vektörü, eşit zaman aralıklarında eşit alanlar tarar.

3. Eliptik yörüngeler için, periyodik hareket sebebiyle, dönme periyotlarının kareleri, yörün gelerinin yarı-t>üyük eksen uzunluklarının kübü ile orantılıdır.

Problemi analiz amacıyla, eliptik yörüngenin tayini için, Şekil l'de gösterilen, aşağıdaki G paraınetri seçilir:

Peru ı.

EV.VAİOP dûrl»n\ı

Yirunşe

Şekil 1. Yerküresi-yapma uydu sisteminin, yörüngesel elemanları l- O; yüksüiş noktasının boylamıdır (Sağ taraf yükseliş noktası). Yükseliş noktası, uydunun ekvator düzleminin güney kısmından, kuzey kısmına geçerkenki yörüngesi ile ekvator düzleminin kesişme noktasıdır. Bu kesişme noktası boylam, ekvator düzleminin doğu tarafında, ilkbahar gündönümü yönünden, kesişme noktası yönüne doğru ölçülmüştür.

2. i; Yörünge düzlemi ile ekvator düzlemi arasındaki açı ya da eğimdir. Yörünge düzlemi, Q ve i'nin verilmesi ile belirlenir.

3. w; Perigcnin argümanıdır. Perige, dün yanın merkezine en çok yaklaşılan noktadır. Hareketin yönüne göre ölçülen ve yörünge düz leminde tarif edilen bu eleman, perige ve yük seliş noktalarının, dünyanın merkezine göre olan açısıdır.

4. a; ortalama mesafe ya da yarı-büyük eksen uzunluğu.

5. e = c/a =1 - l ya2 — b2; kayma. a, e

ve w eliptik yörüngenin şekil ve yönünü tayin eder.

6. T; Perige geçiş zamanı.

Halen yapma uyduların yeri, Kepler denklemlerinin elektronik hesap makinalarında çözümlonmesiyle hesaplanmaktadır. Bu altı parametre, bilhassa Q, ve w, yerküresinin yassılığından meydana gelen kayma, homogen olmama, güneş va ayın çekimsel kuvvetlerinin meydana getirdiği atmosferik sürüklenmeler sebebiyle çok önemlidir, (j'run değişmesi, a, e, ve i'nin bir fonksiyonu olması sebebiyle, perige yönünde bir dönme demektir. Eğik bir yörüngenin değişim oranı, 63,5°'lik bir eğimde sıfırdır. Bu sebeple yörünge, yerküreye nazaran sabit bir hale gelir. Ancak yörünge yönü genel olarak, apoge periyodu denilen uzun bir periyotta değişir, i param'etresi 90° olan bir yörüngeye «kutupsal yörünge», 0° olan !bir yörüngeye de «ekvatorsal yörünge» denir. Dairesel bir yörünge içinse aşağ'daki bağıntılar mevcuttur:

Yapma uydunun PS (saat olarak) periyodu, Kepler kanunlarına göre (1) denklemi ile verilir.

f P« ı'

\ 2v ]

GM

(D

Burada R, dünyanın yarıçapı f6376 km), h yörünge yüksekliği'(km), ve GM çekim sabiti x yerin kütlesi (5.17.1012 kmVsaat2) dir.

Yörüngesel hız, GM yerin yüzeyindeki çekim sabiti x ortalama yer yançppınm karesi (g .R2) olarak verildiğinde, saatte kilometre olarak (2) ifadesi ile verilir:

R+h (2)

Daire şeklindü ekvatorsal bir yörünge, pratik btr sistem olarak bilhassa önemlidir. Bir uydunun, yer yüzündeki bir noktaya göre izafi periyodu P, aşağıdaki gibi verilir:

24PS

P=

(3)

24 —

PE — Ps

Burada PE arz'n dönüş periyodudur. Uydunun doğuya doğru fırlatılmasında normal olarak dünyanın presizyon hareketinden • istifade edilir.

Böylece periyodu 24 saat olan bir ekvatorsal

uydu, sonsuz değ'jrde bir izafi periyoda sahib

olur. 35.800 km yüksekliğe yerleştirilmiş böyle

b:r uydu, dünyaya göre sabit bir uydudur. Tablo

l'de dairesel ve ekvato.rsal bir yörüngeye ait, h yüksekliği, P^ ve p peiyotlan arasındaki bağıntılar verUm'şür. 24 saat periyottu, eğik bir yörüngeye «senkron yörünge» ve böyle bir yörüngeye sahip uyduya da «senkron uydu» denir.

Tablo 1. Uydu tesir sahası ve istasyondan istasyona gecikme zamanı:

Yükseklik h (km)

PS (saat)

2.0

P (saat)

2.2

f 2 y Maks. .Gecikme (derece) (derece) zamanı (insan.)

106.0

10300 13800 ,20200 35900

6.0

8.0

8.0 12.0

12.0 24.0

24.0

oo

67.7

44.6

71.5

76.0

28.0

81.3

17.4

Yapma uydu, yeryüzünde merkezi uydunun tam altında olan bir daire içindeki her noktadan görütebile'ektir. Uydunun yüksekliği arttıkça bu daireVin çapı da artacaktır. Dairenin çevresine doğru yaklaştıkça, uyduya ulagmak için atmosferde büyük bir mesafe katedilmesi icabeder. Bu dunun, küçük yükseline açılarında, frekansa bağlı zayıflamada ve izafi gürültü ısısında bir artma meydana getirir. Bundan dolayı tatmin edici bir haberleşme için, uydu arz üzerinde kendisinden istifade olunacak noktaya ait teğet üzerinde, en az ibirkaç derecelik bir açıya sahip olmalıdır. Dairenin kapladığı alanın yarıçapı derece olarak, Şekil 2'de gösterildiği gibi, arzın

merkezi ite, haberleşme yapılan iki noktayı birleştiren açıdır. Bu açı aşağıdaki gibi verilebilir:

—8

4. Sabit uydular sistemi

Sabit uydu sisteminde, kutup bölgeleri hariç bütün dünyayı kaplayan bir haberleşme şebekesi tesis ötmek için, Şekil 3'de görüldüğü gibi uygun şekilde yerleştirilmiş en az üç sabit uydu kullanmak geıvjkır. Sabit uydunun tesir sahası için, yükseliş açısı bir parametridir.

hız »11070 k

Şekil 2. Uydunun tesir alanı geometrisi. K: Yer yarıçapı,, h: Minimum oydu yüksekliği, y, ^: Uydu açısı ve-büyük tesir dairesi üzerindeki iki noktayı gören merkez açmm yansü g: Görülebllirlik açısı.

bolguı

Seldi S. Sabit yörüngenin geometrisi

Sabit uydu sistemleri, alçak tesis masrafı ve işletme kolaylığı gibi bazı avantajlara sahip ise de, telefon konuşmalarında uzun propagasyon yolu sebebiyle meydana gelen 0,6 saniye civarındaki geeikjrte önemli bir problemdir.

4.1. Transmisyon gecikme yamanı: Sabit uydu sistemlerinde verilen bir durum için ge'ikme zamanı tesbit edilebilir. Fakat uydunun dünyaya göre izafi bir hareketi var ise,

gecikme zamanı, zamana bağlı olarak değişir. Mümkün olabilen minimum gecikme zamanı, (tm|n), iki yer istasyonunun tamamen birbirine yakın ve uydunun tam bunların üstünde olduğu durumda meydana gelir, istasyondan istasyona mümkün olabilen maksimum gecikme zamanı da (tmn ), uydunun ufukta her iki istasyonu da görebildiği durumda meydana gelir. Buradan, h uydunun yüksekliği, r dünyanın yarıçapı ve c ışık hızı olduğuna göre R •= r + h dan, dünyanın merkezinden yer istasyonu ve uydunun yönü arasındaki © açısı bulunur. Buradan yer ile uydu arasındaki gecikme zamanına geçilir. Böylece (4) ifadesinde Coş @ >= l yada (r/R) konarak minimum ve maksimum gecikme zamanı ve iki ile de çarpılarak, istasyondan istasyona toplam gecikme zamanı elde edilir.

t=_ IR'2 + r2 — 2RrCos© C -'

t =2-ü-

mın

ç

(7)

Pratikteki minimum gecikme zamanı, yer istasyonları arasında oldukça büyük bir mesafe olması dolayısıyla t 'den biraz daha büyük olacaktır. Aynı şekilde maksimum gecikme zamanı da, pratikte yer istasyonlarında 5° den daha küçük yükseliş açılan kullanılmadığından, tm»x dan biraz daha küçük olacaktır.

Uydu - yer istasyonu sistemindeki toplam gecikme zamanı için yer zincirine ait ve C.C.I.T.T. Recommendation G 114 de verilen ilâve gecikme zamanını da hesaıba katmak gerekir.

12 — (0.0064 x mil olarak mesafe) milisaniye ya da,

L, — (0.004 x kilometre olarak mesafe) milisaniye.

Buradaki birinci terim lu,: Terminal dhazlarındaki ve bazı yüklü kablolardaki muhtemel gecikme toleranslarını gösterir, ikinci terimdeki hız faktörü 0,004; en uzun tranmlsyon mesafesi için verilir. Böylece yukardaki şekillerden de istifade edilerek, tmaxve tm)n formüllerinden gecikmeler hesaplanınca, mevcut yapma uydu haberleşme sistemi için, toplam tek yol gecikme zamanı yaklaşık olarak elde edilir. Bu değerler Tablo n'de verilmiştirt

istasyondan istasyona Yere ait ilâve gecikme Toplam

Tek yol gecikme zamanı (ms)

Sabit uydu (yükseklik 36000 km)

Min Max O r talama

Yapma uydu ile yer istasyonu arasındaki gecikme zamanı, halen normal olarak yeryüzünde kullanılan radyo - link sistemlerindeki gecikmelerden epeyce büyüktür. Bu doğrudan doğruya kendisi için bir problem olduğu gibi, aynı zamanda yankının sübjektif tesirinde de bir artmaya sebep olacaktır. Bu da aynı abone tarafından yapılmış değişik konuşmalardaki farklılık sebebiyle abone şikâyetlerini doğuracaktr.

C.C.I.T.T. üyeleri, modern yanla cihazları ile telefon abonelerindekl zaman gecikmesi ile yankı tesiri arasındaki tolerans üzerinde birçok sübjektif denemeler yapmışlardır. Bu denemeler sonucunda, tek yol ortalama propagasyon zamanı için gecikme limitleri, C C.I.T.T. nin Cenovadaki istişari kurulunda yeniden düzenlenmiştir. (C.C.I.T.T. Recommendation G, 114).

4.2. trlibut limitleri :

Milletlerarası telefon irtibatlarında iki abone arasındaki propagasyon zamanını sınırlandırmak g-ereklidır. En son yapılan denemeler göstermiştir ki, eğer ortalsjna tek yol propagasyon zamanı O ile 150 ms. arasında kalıyorsa muhtemelen abonelerde milletlerarası telefon irtibatları için, zaman gecikmesi ve yankı sebebiyle ıbir karşı reaksiyon meydana gelmemektedir. Propagasyon zamanı 150 ms. nin üstüne çıktığı zaman abone şikayetleri de artmaktadır. Bu artış nisbeti, maksimum tek yol propagasyon zamanı için verilen 400 ms. ye kadar yükselmektedir. C.C.I.T.T., yankı kaynaklarının mevcut olduğu ve yankı söndürücü cihazların kullanıldığı durumlarda, ortalama tek yol propagasyon zamanı için, aşağıdaki tavsiyeleri vermektedir:

a) O ile 150 ms arasında, herhangi bir sa kınca olmadan kabul edilir.

b) 150 ile 400 ms arasında, ihtiyatla ka bul edilebilir. Bu gibi irtibatlara ancak mahzur larını karşılayacak özel avantajlar olduğu tak dirde müsaade edilebilir.

c) 400 ms ve daha üstü kabul edilemez. Bu kademede gecikmeye sahip irtibatlar, çok istisnai durumlar hariç kullanılamaz.

Bu " limitlerin x nazarı dikkate aılımnasj. bundan başka, telefon haberleşmesinde yapma uydu sistemlerinin kullanılmasında, tandem olarak çalışabilecek hat sayısında da bir kısıtlama meydana getirir.

Çok uzun gecikme zamanına sahip bir yankı, aynı seviyede fakat daha küçük gecikmeli bir yankıya nazaran, aboneler üzerinde daha kötü bir tesir meydana getirir. Pratikte telefon devrelertndeki yankının çok ağın olduğu durumlarda, yer sisteminde yank-. söndürücü cihazların kullanılması yaygın bir usûldür. Yankı söndürme cihazlarının kullanılması, ve bunları geliştirmek için yapılan çalışmalardan başka, devrederin hesabında C.C.I.T.T.'nin tavsiyelerinde verilen, zaman gecikmesi limitlerini nazarı itibare almak gerekir. Son karan vermek için »bir seçme yapılmasının., zorunluğu olduğu hallerde, zaman gecikmesi faktörüne diğerlerine nazaran daha fazla ağırlık vermek gerekir.

5. Frekansların Seçimi

5.1. Gürültünün tesiri :

Uzay haberleşmesinde 'tatmin edici bir işaret/gürültü (S/N) seviyesi elde etmek için minimum gürültülü bir alıcı sistemi yapmak çok

önemli bir problemdir. Yapma uydu irtibatlarında gürültü esas olarak yer istasyonunda bir alma, problemi gibi gözükür. Zira bir yapma uydu alıcısında taşıyıcı/gürültü (C/N) oranı,, yer istasyonunda güç intişarının efektif olarak arttınlmasıyla, yeterli derecede yüksek yapılabilir.

Alma sistemindeki gürültü kaynaklan Şekil 4'de gösterildiği gibi sınıflandırılabilir. Sistemin gürültü gücü, her" çeşit gürültünün efektif olarak bir gürültü ısısına irca edilmesiyle hesaplanır. Sistemin eşdeğer gürültü gücü PN , eşdeğer gürültü ısjsı Ts ile verilir.

PN = k. Ts . B

Burada k Boltzman sabiti (1,83X10-^» Joul/ K°) ve B frekans bandı genişliğidir. Eşdeğer anten gürültü ısuaı Ta, besleme kaybı LF (^> 1) ve bunun ısısı Tfl, eşdeğer alıcı gürültü ısısı Te kullanılarak

Ts = sistemin eşdeğer gibi verilebilir.

-1) gürültü ısısı yakardaki

1. Buhar ve kozmik gürültüler : Bu gürültülere ait karakteristikler Şekil 5'de verilmiştir.

UF- /)To ideal Pilici

•Çıkış

Alıcı gürültüsü Elektrik Mühendisliği 179

Şekil 4. Ter istasyona alıcı sistem gürültüsü.

V)

0.1

50 100

Şekil 5. Yerden yansıyan kozmik gürültü gök ısısı ve eğrilerde işaret edilen yükseliş açılan için atmosferik yutulma. A : max. kozmik gurultu, B : Min. kozmik gürültü.

Çoğunluğunu f eza • gürültüsünün meydana getirdiği kozmik gürültü, Şekil 5'de A ve B eğrilerinde görüldüğü gibi alçak frekanslarda kaynak gürültüsü sınırına gelir. Atmosfer baza sıcaklıklarda bir zayıflatıcı gibi davranır. Bu meyanda oksijen ve su huharı absorbslyonu antene doğru bir gürültü intişann^ sebep olur. Bunun tesirini bir anten gürültü ısısı ile Ifadte etmek mümkündür.

2. Yağmur gürültüsü : Yağmur da bir yu tucu gibi davranır ve maksimum 100 °K civarın da bir gürültü neşreder. Bu sebeble yağış mik tarının fazla olduğu bölgelerde yağmur gürül tüsü, sistem hesabında önemli bir faktördür. Bir büyük yağmur esnasında, radoma düşen yağmur damlaian, üzerine kar yağdığı zamanki kadar çok gürültü meydana getirir.

3. Yer gürültüsü : Hali hazırda kullanı lan antenler, alçak açılı atmosferik gürültüle re daha geniş bir alan gösterdikleri için ilâve bir gürültü'meydana getirirler. Geniş parabolik an tenler, 20 CK ya da biraz daha fazla gürültüleri ile daha 1yi bir netice vermektedirler. Cassegran tip antenler 5-10 °K gibi alçak değerde bir gü rültüye sahiptir.

5.2. tyonosferln tesiri :

tyonosfere nüfuz eden radyo dalgaları düşey istikamette maksimum (50/fMHz)2 dB bir kayıp absorbe olur ve maksimum 0,6 (100/fMHz)^ derece ile de kırılırlar. Polarizasyon düzlemi Fa olayı ile değişir. Dönme sayısı 6 (200/fMHz)2 dir. i, 4 GHz'de 4,5°'den küçüktür.

5.3. Atmosferin tesiri : GHz'in üstündeki frekanslarda, Şekil 5'de görüldüğü gibi, oksijen ve su buharı absorbsiyonunun artmasıyla zayıflama çoğalır, l ilâ 10 GHz arasındaki frekanslarda zayıflama, bilhassa ® = 0° için 5 dB'nin altındadır. Bulut ya da sisten dolayı meydana gelen zayıflamalar, 4 GHz' de l dB'in, 7 GHz'de 3 dB'ln, 10 GHz'de 6 dB'in altında bir değere sahiptir. Yağmur zayıflatması, yağış mesafesinin 100 km ve debisinin 2,5 mm/saat olduğu kabul edilerek, 4 GHz'de 0,3 dB, 7 GHz'de 1,5 dB ve 10 GHz'de 4 dB civarındadır.

1963 yılı başlarında toplanan C.C.I.R. 10. îstlşarl Genel Kurulu'nda, aktif yapma uydu haberleşme sistemleri için, yer radyo - röle sistemiyle, kullanılabilecek frekans bandı, her İM sistem için radyasyon gücü ve müsaade edilen maksimum karıkma hakkında tavsiyelerde bulunulmuştur. Aynı yılın Ekim ayında Olağanüstü Radyo Konferansı'nda yukarda belirtilen tavsiyelere uygun olarak, 4 GHz ve 6 GHz taşıyıcı frekans bandım da içine alan toplam olarak 2800 MHz genişliğinde bir frekans bandını aktif yapma uydu haberleşmesi için kabul etmiştir. Şekil 6'da tesbit edilen bu frekans bandlan gösterilmiştir.

6. Ter istasyonunun yeri

Yer istasyonları büyük yatırım isteyen ve bu Sebeple yer seçiminde çok büyük dikkat gösterilmesi gereken tesislerdir. Aşağıdaki bölümlerde bu hususda göz önüne alınması gereken faktörler ve bunların özelliklerine temas edilmiştir.

u-» i/er ver -». Uydu 3000-T-

3000-

J90

«00..

4,000

5000 .

(000 . . 6000 7000- 7250

8000.

aooo-

70007S001

jsgU

90001 9000İ

"84001

Taplim- UOÛMHı rcfltm: IJOB

HHt(l500 HHı) tm Olağjnûj/ü EZ2 Bütün ki'/f» (=3

KumT bil J t

Şekil 6. 1963 Olağanüstü Radyo Konferansı'nda aktif yapma uydu haberleşme sistemleri için kabul edilen frekans bonoları.

6.1. Yapma, uyduyu görüş imkanı :

Uyduyu görüş imkânı çok önemli bir faktör olmakla beraber yerine getirilmesi pek güç şartlar ortaya koymaz. Çok iyi bir görüş imkânı için anten yükseliş açısı normal olarak 10° ya da biraz daha yüksek olmalıdır. 5°'den daha küçük yükseliş açıları halinde, absorbsiyon kayiplarınra bir yükselme ve sistem gürültü ısısında bir artma meydana gelir. Fakat pratikte optikufuk, takriben 4°'nln üstünde olmayacak şekilde seç'lir. 5°'nin hemen alt-ındalt yükseliş açılan arzu edilen bir durumdur.

6.2. Radyo karışması:

Radyo karışması için en önemli kaynak, ayni frekans bölgesini kullanan yer radyo - link sistemleridir. Karışma, 6000 MHz frekans bandında çok yüksek güçlü neşriyat esnasında, yer radyo - link alıcısına yer istasyonunun karışmasıyla ve 4000 MHz frekans bandmdaki alçak güçlü neşriyat esnasında, çok hassas olan yer alıcı istasyonuna, yer radyo - link sisteminin karışmasıyla meydana gelir. Bu sebeple yer istasyonları, yer radyo - link sistemlenr'e karşı, uzakta tesis edilme ya da doğal şartlarla ekranlanma gibi tedbirlerle korunmuş olmalıdır. Radar karışması da, uydu haberleşmesinde kullanılan frekans bölgesinden daha alçak bir frekans bölgesinde çalışan radar istasyonlarının harmonik radyasyonu ile

meydana gelebilir. Yüksek güçlü radyo ve televizyon vericilerinden uzakta bir yer seçimi tercih edilir.

6.3. Milli haberleşme şebekesine giriş :

Milli haberleşme şebekesine ve terminal cihazlarının bulunduğu istasyona bağlantı, gerekli özel teçhizatın fiyatı dolayısıyla önemli bir konudur. Yor istasyonu ile bağlantı normal olarak bir mlkro-dalga röle - link sisteminin kullanılmasıyla yapıiır. Burada kullanılan frekanslar uydu sisteminde kullanılan frekans bandının dışında olmalıdır. Hiç olmazsa yer istasyonuna yakın son birkaç role arasında bu farklılık yapılmalıdır.

6.4. Meteorolojik şartlar :

Rüzgâr, yağmur ve karın tesiri yer istasyonunun işletmesinde ciddi bir faktör teşkil eder. Bir anten için normal olarak kabul edilen özellikler :

Çalışma durumunda maksimum rüzgâr hızı: 60 mil/saat - 80 mil/saat.

Kilitti durumda maksimum rüzgâr hızı: 100 mil/saat.

Bundan dolayı ortalama değeri düşük, ancak arada sırada kuvvetli esen rüzgâr şeklindeki hava şartlan avantajlıdır. Yağışın mevcudiyeti gürültü radyosunun arzdan yansımasına sebep olur. Bu yüzden alıcı sistemin gü'liltü ısısında ve yoldaki zayıflamada bir artma meydana gelir. Kuru karın meydana getirdiği güçlük pek fazla değildir, fakat ıslak kar alıcı gürültüsüne sebep olur. Bilhassa anten çanağında kar birikmesi ve donma dolayısıyla antenin hareketine mani olması da büyük bir mahzurdur.

Bütün anten sistemini örten bir radom kullanılması, anteni bütün bu atmosferik tesirlerden tecrit eder. Bu bilhassa kar yağışının fazla olduğu bölgelerde gereklidir. Kuzey Atlantik sisteminde 4 istasyonda radom kullanılmıştır : Andover, Mili Village, Pleumeur Bodou, ve Raisting. Bununla beraber rutubetli havalarda radonum yüzeyinde Ibir su tabakasının teşekkülü ile yol zayıflamasında bir artış meydana gelir. Ayrıca gürültü radyasyonunun yerden antene yansımasıyla, alıcı sistemin gürültü ısısında çok önemli bir miktarda bir artma görülür. Bu sebeple 'eğer mümkünse radom kullanılmasından kaçınmak lâzımdır. Kar yoğunluğunun seyrek olduğu Pucino, Goonhilly ve iki yeni Comsat yer istasyonunda radom kullanılmamıştır.

6.5. Coğrafih ve diğer şartlar :

Bir yer istasyonunun anten sistemi çok ağır bir yapıdır. Tesisin kusursuz yapılması şarttır. Bu sebeple anteni, ağır yükleri taşıyabilecek, çökmelere meydan vermeyecek, zemini sağlam kaya olan yerlere tesis etmek tercih edilir. Diğer önemli faktörler de : Lüzumlu elektrik gücünün bulunması, su kaynağının mevcudiyeti, ulaşım şebekesine yakınlık v.s. dir. Tozlu bölgelerden, hava kirletmesinden ve atmosferik tesirlerin sebep olduğu paslanmadan sakınmak da arzu edilen hususlardır.

7. Teknik Standartlar

C.C.I.R, yer - yapma uydu haberleşme sistemlerinin televizyon devreleri için kullanılmasında, teçhizat hesabına alt bazı Standardlar ortaya koymuştur.

Farazi referans devresi: Aktif uydu haberleşmesi için yer - uydu - yer radyo -link zincirinden meydana gelen bir referans devresi tavsiye edilir. Bu devre, esas bandra taşıyıcı ile radyo frekanslarına kaydırılması ve ters olarak radyo frekanslarından esas frekans bandına kaydırılmayı temin edecek bir çift modülatör ve demodülator cihazını ihtiva edecektir.

Video band genişliği ve işaret/gürültü (S/N) oranı: Aktif uydu haberleşme sistemina<j siyah - beyaz televizyon için video bandın üst limiti olarak 5 MHz verilmiştir. Farazi referans devresinde devamlı tesadüfi gürültüler için, işaretin ağırlaştırılmış gürültüye oranı zamanın % 99"u için ortalama 55 dB olacaktır.

Müsaade edilen gürültü gücü: Aktif uydu haberleşmesinde frekans bölmeli mültipleks telefon için bir standard verilmiştir : Farazi referans devresinde herhangi bir telefon hattında, izafi sıfır seviyesinde psofometrik ağırlaştırılmış gürültü gücü, herhangi bir ayın % 0,3'ünde daha fazlası için, herhangi bir saatte 10.000 pW, bir dakikada ortalama 50.000 pW değerini aşmamalıdır.

Müsaade edilen karışım : Aynı frekans bandında çalışan yer röle - radyo sistemi ile aktif haberleşme uydu sistemi arasında, karşılıklı olarak karışmadan sakınmak için, müsade edilen maksimum karışma değeri, maksimum güç yoğunluğu ve radyasyon gücü Tablo 3'de gösterilmiştir.

Tablo 3 : Aynı frekans bandında çalışan yer radyo istasyona ve haberleşme uydulan için müsaade edilen karışma ve güç smırlan :

istasyon Cinsi

Şuurlar

Açıklama

Haberleşmiş Karışma

uydu sis- gürültü

1000 pW (Herhangi bir saatte ortalama güç) 1000 pW (Herhangi bir ayın % 20 sinde, bir dakikalık ortalama güç) 50000 pW (Herhangi bir ayın •% 0,3'ünde, hir dakikalık ortalama güç)

Farazi referans devresinin herhangi bir telefon kanalında izafi sıfır seviyesinde. Rec. 356-1

Yer röle- Karışma

radyo sis- gürültü

1000 pW (Herhangi bir saatte ortalama güç) 1000 pW (Herhangi b^r ayın % 20 sinde bir dakikada ortalama güç) 50000 pW (Herhangi bir ayin % 0.01 inde bir dakikada ortalama grüç)

Röle-radyo sistemi için 2500 km' lik farazi referans devresinin herhangi bir telefon kanalında, izafi sıfır seviyesinde. Rec. 357-1

Uzay istasyonu

Yer yüzeyinde güç akış yoğunluğu

Toplam güç akış yoğunluğu =£ —130 dBW/m*

Herhangi bir 4 KHz bandında ===—149 dBW/mV4KHz

—152 dBW/m2/4KHz

Geniş bandlı FM Geniş bandlı FM

Diğer tip modülasyonlar

Yer istasyonu

Efektif radyasyon gücü

Anten giriş gücü

55 dBW 13 dBW

1—10 GHz