La comunicazione satellitare si riferisce a qualsiasi collegamento di comunicazione che comporta l’uso di un satellite artificiale nel suo percorso di propagazione. Le comunicazioni satellitari giocano un ruolo vitale nella vita moderna. Ci sono oltre 2000 satelliti artificiali in uso. Si trovano in orbite geostazionarie, molniane, ellittiche e terrestri basse e sono utilizzati per le tradizionali comunicazioni punto a punto, per applicazioni mobili e per la distribuzione di programmi televisivi e radiofonici. Per una breve storia delle comunicazioni via satellite si veda: http://www.britannica.com/EBchecked/topic/524891/satellite-communication. Per i dettagli sulle orbite dei satelliti di comunicazione e le applicazioni di comunicazione satellitare vedi: http://en.wikipedia.org/wiki/Communications_satellite.
Le comunicazioni satellitari tendono a utilizzare segnali ad alta frequenza: Ultra High Frequency (UHF), 300 MHz – 3 GHz e Super High Frequency (SHF), 3 – 30 GHz. I segnali radio che si propagano da e verso un satellite in orbita sono influenzati dalle condizioni ambientali lungo il percorso di propagazione. Nel vuoto, i segnali radio si propagano alla velocità della luce, ma in presenza di plasma nella ionosfera, i segnali sono influenzati dal ritardo di gruppo e dall’anticipo di fase e dall’attenuazione dovuta all’assorbimento e alla scintillazione. L’effetto dell’ambiente sul segnale dipende dalla frequenza e in prima approssimazione è proporzionale alla quantità di struttura nel plasma presente lungo il percorso di propagazione.
A causa della variabilità ionosferica (Space Weather), gli effetti sui segnali che si propagano sono molto variabili. Fino a un certo livello, gli effetti dello Space Weather sulla propagazione possono essere mitigati attraverso soluzioni di progettazione ingegneristica, ma lo Space Weather può portare a una perdita totale della comunicazione a causa dell’attenuazione e/o della scintillazione grave quando i segnali di trasmissione attraversano la ionosfera. Nella propagazione attraverso la ionosfera, la scintillazione si riferisce alla rapida variazione dell’ampiezza e della fase di un segnale ricevuto. La scintillazione è prodotta dalla struttura nella ionosfera. La gravità della scintillazione dipende dalla frequenza del segnale utilizzato e dalla struttura spaziale della densità del plasma e dalle derive del plasma lungo il percorso di propagazione. In particolare, la scintillazione al ricevitore è prodotta dall’interferenza costruttiva e distruttiva delle componenti rifratte e diffratte del segnale di trasmissione.
Bibliografia
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