I Sistemi Satellitari

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Un satellite artificiale è un apparato elettronico orbitante intorno alla Terra in grado di ricevere e trasmettere segnali elettromagnetici da e verso stazioni poste sulla superficie terrestre o a lora volta orbitanti. L’utilizzo dei satelliti artificiali ha avuto inizio negli anni sessanta con applicazioni di tipo militare, meteorologico e di ricerca scientifica; successivamente i satelliti furono utilizzati anche dai sistemi di telecomunicazioni commerciali, tra cui in particolare quelli telefonici e radiotelevisivi.

Una stazione terrestre trasmette al satellite un segnale radio con un collegamento detto di uplink; il satellite, dopo avere opportunatamente elaborato il segnale ricevuto, lo rimanda a un’altra stazione terrestre con un collegamento detto di downlink. L’insieme delle apparecchiature del satellite che permettono la ricezione e l’inoltro di un segnale è detto transponder (da transpose, trasporre); un satellite può essere dotato di uno o più trasponder,

Il funzionamento del satellite è controllato e monitorato via radio da una stazione di controllo terrestre, detta TT&C (Tracking, Telemetry and Command, allineamento della rotta, telemetria e comando).

Un trasponder assolve principalmente due compiti:

  • amplifica il segnale ricevuto per poterlo ritrasmettere con la potenza necessaria: la potenza del segnale d’ingresso è dell0ordine di 100 pW-1 nW, mentre quella in uscita è dell’ordine di 10-100 W;
  • cambia la frequenza della portante in modo da evitare che il segnale di uscita sia in parte rilevato dal ricevitore del transponder stesso; la frequenza di uplink è più elevata di quella di downlink, in quanto nelle stazioni di terra è possibile trasmettere con una potenza di uscita maggiore, compensando così l’attenuazione del percorso, che aumenta all’aumentare della frequenza.
Vedi anche  Trasmissione Asincrona

Il servizio offerto da un satellite può essere di tre tipi, a seconda delle modalità di connessione degli utilizzatori:

  • connessione punto-punto, quando le stazioni interessate dal collegamento sono solo due, come per esempio due centrali telefoniche o due stazioni radiotelevisive;
  • connessione punto-multipunto, quando l’informazione viene trasferita da una stazione sorgente a più destinatari, come nella diffusione di programmi televisivi (in questo caso si parla di satellite broadcasting);
  • connessione multipunto-punto, quando viene creata una rete a stella in cui più stazionidi origine comunicano con una sola stazione destinazione, come avviene per esempio nella raccolta di informazioni da un centro di elaborazione dati.

Un satellite artificiale consiste in un carico (payload) e in una piattaforma (platform). Il carico consiste nelle antenne riceventi e trasmittenti e nei transponder. La piattaforma consiste in tutti i sottosistemi che permettono al carico di operare; tali sottosistemi includono:

  • la struttura meccanica del satellite;
  • il sistema di alimentazione, basato su pannelli solari e accumulatori
  • il sistema di controllo dell’altezza e dell’orbita e gli apparati di propulsione necessari al mantenimento dell’orbita prestabilita
  • il sistema di comunicazione con la stazione di controllo

Francesco Marino

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