جهاز الإرسال والاستقبال (اتصالات الأقمار الصناعية)

This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed. Find sources: "Transponder" satellite communications – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (September 2024) (Learn how and when to remove this message)

جهاز الإرسال والاستقبال في قمر الاتصالات هو عبارة عن سلسلة من الوحدات المترابطة التي تشكل قناة اتصال بين هوائي الاستقبال وهوائي الإرسال. ^[1] ويستخدم بشكل أساسي في اتصالات الأقمار الصناعية لنقل الإشارات المستقبلة.

يتكون جهاز الإرسال والاستقبال عادة من:

• جهاز تحديد نطاق الإدخال ( مرشح تمرير نطاق الإدخال )،
• مضخم إدخال منخفض الضوضاء (LNA)، مصمم لتضخيم الإشارات المستلمة من محطة الأرض (عادة ما تكون ضعيفة للغاية، بسبب المسافات الكبيرة المعنية)،
• مترجم التردد (يتكون عادة من مذبذب وخلاط تردد ) يستخدم لتحويل تردد الإشارة المستقبلة إلى التردد المطلوب للإشارة المرسلة،
• مرشح تمرير النطاق الإخراجي ،
• مضخم الطاقة (يمكن أن يكون عبارة عن أنبوب موجة متنقلة أو مضخم الحالة الصلبة).

معظم أقمار الاتصالات عبارة عن محطات إرسال لاسلكية في المدار وتحمل عشرات من أجهزة الإرسال والاستقبال، كل منها بعرض نطاق يبلغ عشرات الميجا هرتز. تعمل معظم أجهزة الإرسال والاستقبال علىتعتمد هذه التقنية على مبدأ الأنبوب المنحني (أيالمنحني على شكل حرف U)، حيث يتم إرسال ما يدخل إلى الأنبوب إلى الأرض مع التضخيم فقط والتحول منتردد الارتباط الصاعدإلى تردد الارتباط الهابط. ومع ذلك، تستخدم بعض الأقمار الصناعية الحديثة المعالجة على متن القمر الصناعي، حيث يتم فك تشفير الإشارة وفك تشفيرها وإعادة تشفيرها وتعديلها على متن القمر الصناعي. هذا النوع، الذي يسمى جهاز الإرسال والاستقبال "المتجدد"، أكثر تعقيدًا، ولكنه يتمتع بالعديد من المزايا، مثل تحسين نسبة الإشارة إلى الضوضاء حيث يتم إعادة توليد الإشارة من المجال الرقمي، كما يسمح أيضًا بالمعالجة الانتقائية للبيانات في المجال الرقمي.

باستخدام ضغط البيانات وإرسالها بشكل متعدد ، قد تنتقل عدة قنوات فيديو (بما في ذلك الفيديو الرقمي ) وقنوات صوتية عبر جهاز إرسال واستقبال واحد على موجة حاملة عريضة النطاق واحدة .

كان الفيديو التناظري الأصلي يحتوي على قناة واحدة فقط لكل جهاز إرسال واستقبال، مع وجود موجات فرعية للصوت وخدمة تحديد الإرسال التلقائي ATIS . يمكن لمحطات الراديو غير المتعددة الإرسال أيضًا في وضع قناة واحدة لكل جهاز إرسال واستقبال (SCPC)، مع وجود موجات متعددة (تناظرية أو رقمية) لكل جهاز إرسال واستقبال. يسمح هذا لكل محطة بالإرسال مباشرة إلى القمر الصناعي، بدلاً من الدفع مقابل جهاز إرسال واستقبال كامل أو استخدام الخطوط الأرضية لإرساله إلى محطة أرضية للإرسال المتعدد مع محطات أخرى.

تميز وكالة ناسا بين " جهاز الإرسال والاستقبال " و"جهاز الإرسال والاستقبال". يحتوي جهاز الإرسال والاستقبال على جهاز إرسال واستقبال مستقلين في نفس الوحدة. في جهاز الإرسال والاستقبال، يتم اشتقاق تردد الموجة الحاملة المرسلة من الإشارة المستقبلة. يسمح ربط التردد لمحطة أرضية مستجوبة باستعادة تحول دوبلر وبالتالي استنتاج المدى والسرعة من إشارة اتصال دون تخصيص الطاقة لإشارة نطاق منفصلة. ^[2]

مكافئ المرسل ( TPE ) هو طريقة موحدة للإشارة إلى عرض النطاق الترددي للمرسل. ويعني ببساطة عدد المرسلات التي سيتم استخدامها إذا استخدمت نفس النطاقات الترددية الإجمالية مرسلات بتردد 36 ميجاهرتز فقط. ^{[3] [4] [5]} لذلك، على سبيل المثال، يحتوي ARSAT-1 على 24 مرسلًا بنطاق IEEE K _u : 12 بعرض نطاق 36 ميجاهرتز، و8 بتردد 54 ميجاهرتز، و4 بتردد 72 ميجاهرتز، مما يبلغ إجماليه 1152 ميجاهرتز، أو 32 TPE (أي 1152 ميجاهرتز مقسومًا على 36 ميجاهرتز). ^{[6] [7]}