Satellite communications reminder

I am currently learning as much as I can on radio communication and satellite Internet to prepare a project helping a non profit in Brazil.

Here is a few lines on satellite communications and Antenna pointing.

1) the different kind of satellites for communications:

LEO (Low Earth Orbit around 600-800 kms) MEO (> 1000's kms) and GEO (36000 km)

Plus l'orbite est proche de la terre, plus le satellite tourne vite:

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de 2 à 12 heures pour un MEO

Les satellites de la constellation iridium, par exemple, sont en orbite basse, ce qui permet d'avoir des communications téléphoniques bidirectionnelles avec une antenne classique.

Les satellites GPS sont à une orbite intermédiaire et change de position régulièrement.

Les satellites Géostationnaires, sont a une distance élevée de la terre ce qui ralonge le délai de transmission de plusieurs secondes.

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2) Pointage de l'antenne pour le cas d'un géostationnaire:

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trois paramètres sont nécéssaire: 

l'élévation et l'azimut du satellite. On peut l'obtenir en connaissant sa position Lat Long, par rapport à notre position.

> sub satellite point: position de la projection du satellite sur la terre. Pour calculer l'azimut: formule trigo basée sur l'angle par rapport au point observé et au lieu d'observation et Greenwich.

Angle central: angle entre centre de la terre et point d'observation / centre de la terre et satellite.

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3) Les bandes de fréquences utilisées par les satellites: 

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L, C, Ku et Ka

 

Couverture de service: cercles concentriques avec des valeurs de puissance ou de diamètre de parabole mini.

Les différentes bandes ont chacune avantages et inconvénients:

En fonction de la fréquence, donc de la longueur d'onde, les gouttes d'eau peuvent très fortement aténuer le signal reçu. Plus la longueur d'onde est faible, plus le signal sera impacté

> Bande L: 1 à 2 Ghz (GPS)

> Bandes C (de 3 à 8 Ghz) très robustes aux atténuations météo, mais sensibles aux interférences mobiles terrestres,  particulièrement la bande des 3 à 7.

> Ku(under): 10G à 13Ghz

la plus utilisée, mais actuellement la plus encombrée, les nouveaux satellites sont en train de passer sur la bande Ka.

> Ka(after) : 18Ghz à 31Ghz

Ceinture de Van Halen: particules à haute énergie: zone de radiation.