Satellitenkommunikation bezieht sich auf jede Kommunikationsverbindung, bei der ein künstlicher Satellit in seinem Ausbreitungsweg verwendet wird. Die Satellitenkommunikation spielt eine wichtige Rolle im modernen Leben. Es sind über 2000 künstliche Satelliten im Einsatz. Sie befinden sich auf geostationären, Molniya-, elliptischen und erdnahen Umlaufbahnen und werden für die traditionelle Punkt-zu-Punkt-Kommunikation, mobile Anwendungen und die Verbreitung von Fernseh- und Radioprogrammen eingesetzt. Für eine kurze Geschichte der Satellitenkommunikation siehe: http://www.britannica.com/EBchecked/topic/524891/satellite-communication. Einzelheiten zu den Umlaufbahnen von Kommunikationssatelliten und zu Anwendungen der Satellitenkommunikation siehe: http://en.wikipedia.org/wiki/Communications_satellite.
Satellitenkommunikation verwendet in der Regel Hochfrequenzsignale: Ultrahochfrequenz (UHF), 300 MHz – 3 GHz und Superhochfrequenz (SHF), 3 – 30 GHz. Funksignale, die sich zu und von einem Satelliten in der Umlaufbahn ausbreiten, werden durch die Umgebungsbedingungen entlang des Ausbreitungsweges beeinflusst. In einem Vakuum breiten sich Funksignale mit Lichtgeschwindigkeit aus, aber in Gegenwart von Plasma in der Ionosphäre werden die Signale durch Gruppenverzögerung und Phasenverschiebung sowie durch Dämpfung aufgrund von Absorption und Szintillation beeinflusst. Die Auswirkung der Umgebung auf das Signal ist frequenzabhängig und in erster Näherung proportional zur Struktur des Plasmas auf dem Ausbreitungsweg.
Durch die Variabilität der Ionosphäre (Weltraumwetter) sind die Auswirkungen auf die sich ausbreitenden Signale sehr unterschiedlich. Bis zu einem gewissen Grad können die Auswirkungen des Weltraumwetters auf die Ausbreitung durch technische Konstruktionslösungen gemildert werden, aber das Weltraumwetter kann zu einem totalen Verlust der Kommunikation aufgrund von Dämpfung und/oder starker Szintillation führen, wenn die Sendesignale die Ionosphäre durchqueren. Bei der Ausbreitung durch die Ionosphäre bezieht sich Szintillation auf die schnelle Veränderung der Amplitude und Phase eines empfangenen Signals. Die Szintillation wird durch die Struktur der Ionosphäre verursacht. Das Ausmaß der Szintillation hängt von der Frequenz des verwendeten Signals und der räumlichen Struktur der Plasmadichte und der Plasmadriften entlang des Ausbreitungspfads ab. Im Einzelnen wird Szintillation am Empfänger durch konstruktive und destruktive Interferenz von gebrochenen und gebeugten Komponenten des Sendesignals erzeugt.
Bibliographie
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