Wodurch ergibt sich die Ausleuchtzone eines Satelliten?

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Hi,

eine Frage, welche mir schon längere Zeit im Kopf rumgeistert und für die ich bislang keine logische Erklärung habe, ist folgende: wie bzw. wodurch wird die Ausleuchtzone eines Satelliten bestimmt?

Logisch stelle ich es mir so vor: Der Satellit sendet mit einer Art Parabolantenne auf die Erde, irgendwo ist ein Zentrum, und kreisförmig um das Zentrum herum nimmt die Sendeleistung ab, was dann einen annähernd kreisförmigen "Footprint" ergeben müsse.

Wenn ich jedoch auf http://www.ses-astra.com/market/deutschland/receiving/footprints/index.shtml schaue wie die Ausleuchtzonen tatsächlich aussehen, so orienteiren sich diese doch ziemlich genau an bestimmten geografischen Gegebenheiten, jedoch keinesfalls kreisförmig.
Astra 1D leucchtet ja ziemlich genau Mitteleuropa, Spanien, die britische Insel, etc. aus, wie machen die das? Wird die Sendeeinheit auf dem Satelliten "zurechtgebogen", um ein solch asymetrisches Sendegebiet zu bekommen, oder wie geht das vor sich?

Sogar die Kanaren, welche ja direkt vor der afrikanischen Küste liegen, werden teilweise mitversorgt, ich verstehe wirklich nicht, wie das in der Praxis funktioniert.

Wenn das jemand erköären könnte, oder einen weiterführenden Link parat hat, würde ich mich sehr freuen.

cu,

Jackie

 

Man kann die Ausleuchtzone von jedem Sender dadurch verändern, in dem man beim Sender Filter einsetzt.
z.B. Sender soll nur Richtung Süden und und Osten senden. Dann wird einfach Richtung Norden und Westen abgeschirmt.

 

Das halte ich gelinde gesagt für absoluten Schwachsinn!
Das wäre Verschwendung von Sendeleistung...
Bei einem Satelliten, bei dem man wahrlich nicht viel Sendeleistung hat (aufgrund der Solarzellen) dann noch künstlich die Hälfte wegschirmen...

Nö, im Ernst, man möchte die Ausleuchtzone gar nicht künstlich klein machen, sondern die Leistung für ein bestimmtes Gebiet so groß wie möglich halten.
Ich kann mir vorstellen, dass die speziellen Ausleuchtzonen nur durch die Form des Parabolspiegels im Satelliten erreicht wird (kann man ja mit Computer und numerischen Verfahren exakt berechnen).

Vielleicht hilft das ein wenig...

<small>[ 14. M&auml;rz 2004, 15:13: Beitrag editiert von: Commander Keen ]</small>

 

Ich verschiebe das mal zu "DVB über Satellit"...

 

Und dadurch dass die Satelliten nicht senkrecht zur Erdoberfläche abstrahlen sondern in ca 30° zur horizontalen kommt diese eiförmige Ausleuchtzone zustande. Ob man da jetzt wirklich durch die Form der Sendeantenne was dran ändern kann wage ich nicht zu beurteilen.

Gruss Uli

 

So, hier wird erklärt, wie so ein Footprint entsteht.
Damit sollte dann alles beantwortet sein...

SHAPED BEAMS

Often the area of coverage has an irregular shape, such as one defined by a country or continent. Until recently, the usual practice has been to create the desired coverage pattern by means of a beam forming network. Each beam has its own feed and illuminates the full reflector area. The superposition of all the individual circular beams produces the specified shaped beam.

For example, the C-band transmit hemi/zone antenna on the Intelsat 6 satellite is 3.2 meters in diameter. This is the largest diameter solid circular aperture that fits within an Ariane 4 launch vehicle fairing envelope. The antenna is illuminated by an array of 146 Potter horns. The beam diameter a for each feed is 1.6° at 3.7 GHz. By appropriately exciting the beam forming network, the specified areas of coverage are illuminated. For 27 dB spatial isolation between zones reusing the same spectrum, the minimum spacing s is given by the rule of thumb s ³ 1.4 a , so that s ³ 2.2° . This meets the specification of s = 2.5° for Intelsat 6.

Another example is provided by the HS-376
dual-spin stabilized Galaxy 5 satellite, operated by PanAmSat. The reflector diameter is 1.80 m. There are two linear polarizations, horizontal and vertical. In a given polarization, the contiguous United States (CONUS) might be covered by four beams, each with a half power beamwidth of 3° at the C-band downlink frequency of 4 GHz. From geostationary orbit, the angular dimensions of CONUS are approximately
6° ´ 3° . For this rectangular beam pattern, the maximum gain is about 31 dB. At edge of coverage, the gain is 3 dB less. With a TWTA ouput power of 16 W (12 dBW), a waveguide loss of 1.5 dB, and an assumed beam-forming network loss of 1 dB, the maximum EIRP is 40.5 dBW.

The shaped reflector represents a new technology. Instead of illuminating a conventional parabolic reflector with multiple feeds in a beam-forming network, there is a single feed that illuminates a reflector with an undulating shape that provides the required region of coverage. The advantages are lower spillover loss, a significant reduction in mass, lower signal losses, and lower cost. By using large antenna diameters, the rolloff along the perimeter of the coverage area can be made sharp. The practical application of shaped reflector technology has been made possible by the development of composite materials with extremely low coefficients of thermal distortion and by the availability of sophisticated computer software programs necessary to analyze the antenna. One widely used antenna software package is called GRASP, produced by TICRA of Copenhagen, Denmark. This program calculates the gain from first principles using the theory of physical optics.

Der fett markierte Teil bestätigt genau meine These vom speziell geformten Spiegel, der wie schon vorher angemerkt durch numerische Verfahren exakt berechnet werden kann...
Q.E.D.

<small>[ 14. M&auml;rz 2004, 19:25: Beitrag editiert von: Commander Keen ]</small>

 

Müssen wie hier in West- und Süddeutschland nun Angst um die BBC haben wenn ASTRA 2D mal irgendwann durch einen Satelliten "ausgetauscht" wird, der exakt die geografische Kontur von Großbritannien und Irland abbildet? Bzw. wieso hat man das dann nicht bereits mit ASTRA 2D entsprechend umgesetzt? Die Ausleuchtzone ist ja doch recht groß wenn man überlegt dass der Satellit eigentlich nur auf UK abstrahlen soll.

 

Selbst wenn die das nur auf England ausrichten, dann wird er zwar hier in Deutschland nicht mehr so runterbrennen wie jetzt, aber mit ner dicken Antenne trotzdem zu empfangen sein. Man kriegt ja z.T. noch viel weiter entferntere Satelliten

Viel eher glaub ich an eine Verschlüsselung.