Sluneční interference způsobí výpadky satelitního signálu
| Tisk
V nadcházejících dnech mohou uživatelé satelitního spojení zaznamenat tzv. sluneční interference. Jde o jev, kdy se Slunce – satelit na GEO – pozemská anténa dostanou do jedné přímky. To je způsobeno kolísáním zemské osy, kdy Slunce zdánlivě putuje mezi obratníky. Záleží proto na zeměpisné šířce polohy pozemské antény, kdy se dostane její výhled na satelit do zákrytu se Sluncem. Viz. Obr. 1.
Anténa tak společně se signálem satelitu bude přijímat i šum způsobený slunečním vyzařováním. Jeho hodnota se mění v 11-ti letých cyklech. V současnosti bychom měli být poblíž jeho maxima. Viz obr.2.
Co to znamená pro uživatele satelitního spojení? Odstup signál/šum na příjmu je dán vyzářenou energií satelitního transpondéru, ziskem vysílací antény satelitu ve směru příjmu pozemské stanice, útlumem a rozptylem signálu, a v konečné fázi poměrem zisku a šumového čísla pozemské stanice. Zisk antény se v průběhu slunečních interferencí nemění, dojde ale ke zhoršení celkového šumového čísla přijímacího traktu. Toto zhoršení lze vyjádřit v decibelech pomocí vztahu:
ΔT=10xlog(1 + Tsun/T), kde Tsun je sluneční teplota pohybující se v řádu 100 až 10 000 K a T je šumová teplota přijímací antény včetně šumu LNB (její hodnota může být podle typu antény a LNB např. v rozsahu 100 až 120 K). Potom při příjmu v pásku Ku s běžnou satelitní anténou může dojít ke zhoršení parametru G/T a tím ke zhoršení C/N – odstupu signál šum o asi 0,4 až 17 dB (při rozsahu Tsun 100 až 10 000 K). Na spektrálním analyzátoru bychom tedy v době interferencí viděli nárůst šumu a v krajním případě jak přijímaný signál mizí v šumu. Přechod Slunce za satelitem trvá v azimutu několik minut -podle šířky vyzařovací charakteristiky antény. Slunce se pak denně posune o 0,4° v elevaci. Opět podle šířky charakteristiky pak trvají interference různě dlouho a u malých antén je můžeme zaznamenat po řadu dní, přičemž kritické bývají 2-3 dny, kdy dochází k přerušení spojení, resp. poklesu odstupu signál/šum pod hranici zajišťující potřebnou hodnotu BER (bit error rate) pro bezchybový příjem. U běžných satelitních přijímačů je tento parametr vyjádřen jako „kvalita signálu“.
Níže uvádím předpověď výskytu slunečních interferencí pro období podzim 2012 a pro několik vybraných satelitů, resp. orbitálních pozic. Zájemci o předpověď pro všechny satelity viditelné z ČR si mohou otevřít soubor http://www.satkom.cz/ .
Výpočet je proveden pro příjem s anténou o průměru 0,98 m na kmitočtu 12 GHz a čas je vztažen k pozici antény uprostřed ČR. Rozdíl napříč územím ČR v čase lze pozorovat v rozsahu +-1 min. a s rozdílem jednoho dne mezi začátkem a koncem interferencí.
Petr Vecek

Anténa tak společně se signálem satelitu bude přijímat i šum způsobený slunečním vyzařováním. Jeho hodnota se mění v 11-ti letých cyklech. V současnosti bychom měli být poblíž jeho maxima. Viz obr.2.

Co to znamená pro uživatele satelitního spojení? Odstup signál/šum na příjmu je dán vyzářenou energií satelitního transpondéru, ziskem vysílací antény satelitu ve směru příjmu pozemské stanice, útlumem a rozptylem signálu, a v konečné fázi poměrem zisku a šumového čísla pozemské stanice. Zisk antény se v průběhu slunečních interferencí nemění, dojde ale ke zhoršení celkového šumového čísla přijímacího traktu. Toto zhoršení lze vyjádřit v decibelech pomocí vztahu:
ΔT=10xlog(1 + Tsun/T), kde Tsun je sluneční teplota pohybující se v řádu 100 až 10 000 K a T je šumová teplota přijímací antény včetně šumu LNB (její hodnota může být podle typu antény a LNB např. v rozsahu 100 až 120 K). Potom při příjmu v pásku Ku s běžnou satelitní anténou může dojít ke zhoršení parametru G/T a tím ke zhoršení C/N – odstupu signál šum o asi 0,4 až 17 dB (při rozsahu Tsun 100 až 10 000 K). Na spektrálním analyzátoru bychom tedy v době interferencí viděli nárůst šumu a v krajním případě jak přijímaný signál mizí v šumu. Přechod Slunce za satelitem trvá v azimutu několik minut -podle šířky vyzařovací charakteristiky antény. Slunce se pak denně posune o 0,4° v elevaci. Opět podle šířky charakteristiky pak trvají interference různě dlouho a u malých antén je můžeme zaznamenat po řadu dní, přičemž kritické bývají 2-3 dny, kdy dochází k přerušení spojení, resp. poklesu odstupu signál/šum pod hranici zajišťující potřebnou hodnotu BER (bit error rate) pro bezchybový příjem. U běžných satelitních přijímačů je tento parametr vyjádřen jako „kvalita signálu“.
Níže uvádím předpověď výskytu slunečních interferencí pro období podzim 2012 a pro několik vybraných satelitů, resp. orbitálních pozic. Zájemci o předpověď pro všechny satelity viditelné z ČR si mohou otevřít soubor http://www.satkom.cz/ .
Výpočet je proveden pro příjem s anténou o průměru 0,98 m na kmitočtu 12 GHz a čas je vztažen k pozici antény uprostřed ČR. Rozdíl napříč územím ČR v čase lze pozorovat v rozsahu +-1 min. a s rozdílem jednoho dne mezi začátkem a koncem interferencí.
Long=1.00W | EL=30.80 | AZ=201.14 | ||
Oct 9 | 12:53 | 12:58 | 13:04 | Medium |
Oct 10 | 12:52 | 12:58 | 13:04 | High |
Oct 11 | 12:52 | 12:58 | 13:04 | High |
Oct 12 | 12:51 | 12:58 | 13:04 | High |
Oct 13 | 12:52 | 12:57 | 13:03 | Medium |
Long=5.00E | EL=32.05 | AZ=193.58 | ||
Oct 9 | 12:26 | 12:32 | 12:37 | Medium |
Oct 10 | 12:25 | 12:31 | 12:38 | High |
Oct 11 | 12:25 | 12:31 | 12:37 | High |
Oct 12 | 12:25 | 12:31 | 12:37 | High |
Oct 13 | 12:25 | 12:31 | 12:36 | Medium |
Long=13.00E | EL=32.87 | AZ=183.21 | ||
Oct 9 | 11:51 | 11:56 | 12:02 | Medium |
Oct 10 | 11:50 | 11:56 | 12:02 | High |
Oct 11 | 11:50 | 11:56 | 12:02 | High |
Oct 12 | 11:49 | 11:56 | 12:02 | High |
Oct 13 | 11:50 | 11:55 | 12:01 | Medium |
Long=19.20E | EL=32.81 | AZ=175.10 | ||
Oct 9 | 11:23 | 11:29 | 11:34 | Medium |
Oct 10 | 11:22 | 11:29 | 11:35 | High |
Oct 11 | 11:22 | 11:28 | 11:35 | High |
Oct 12 | 11:22 | 11:28 | 11:34 | High |
Oct 13 | 11:22 | 11:28 | 11:33 | High |
Long=23.50E | EL=32.40 | AZ=169.51 | ||
Oct 9 | 11:04 | 11:09 | 11:15 | Medium |
Oct 10 | 11:03 | 11:09 | 11:15 | High |
Oct 11 | 11:03 | 11:09 | 11:15 | High |
Oct 12 | 11:03 | 11:09 | 11:15 | High |
Oct 13 | 11:03 | 11:08 | 11:14 | High |
Petr Vecek