Security Expert Network Editor Login | Register Ekle

root > Uydu Sistemleri
UYDU HAVA KOSULLARININ YAYILIMA ETKiSi - Uydu Sistemleri - root \ Cyber-Security
OktayOLGUN
(Date : 31.05.2009 23:37:39)


UYDU HAVA KOSULLARININ YAYILIMA ETKiSi

HAVA KOSULLARININ YAYILIMA ETKiSi
Hava kosulları radyo dalgalarının yayılımını etkileyen ek bir faktördür. Rüzgar, hava sıcaklıgı ve atmosferdeki su buharının etkilerinin degisik sekillerde birlesmesi radyo sinyallerinin alısılmıs menzillerinin yüzlerce mil ötesinde bile duyulmasına sebep olabilmektedir. Tersine, bu etkilerin farklı bir birlesimi sinyalin asırı zayıflamasına ve normal menzilin çok altından bile duyulamamasına neden olabilir. Maalesef, hava durumu fazlasıyla karmasık oldugu ve çabuk degistiginden hava sartlarının etkilerini kesin ve hızlı bir sekilde belirlemek için bir kural yoktur. Bu sebepten burada genel olarak bu etkilerden  ahsetmekle yetinecegiz.Eger atmosferde su ya da su buharı olmasaydı havanın yayılıma etkilerini hesaplamak çok daha kolay olurdu. Ancak atmosferde her zaman katı, sıvı ya da gaz halinde bir miktar su bulunur ve bu yüzden tüm hesaplamalarda suyun etkileri göz önünde bulundurulmalıdır. Genellikle bu etkiler radyo dalgasının frekans ve dalga boyu ile dogru orantılıdır. Örnegin yagmurun mikrodalga frekanslarında çok belirgin bir etkisi varken HF ve altındaki frekanslar için fazla önemli degildir.Yagmur, suyun yogunlasma sekilleri arasında radyo dalgalarını en çok zayıflatandır. Yagmur damlası, radyo dalgasının gücünün bir kısmını emerek ısıya dönüstürür ya da degisik dogrultularda saçılmasına neden olur. 100 MHz’in üstünde saçılma sebepli kayıp emilmeden de fazladır.Sis yagmurun degisik bir sekli olarak düsünülebilir. Sis sırasında su buharı havada asılı kaldıgı için birim hacimdeki su buharı miktarı zayıflatıcı etkide belirleyicidir. Ancak sisin 2 GHz’in altındaki yayılımlarda etkileri küçük olur.Kar ve dolu suyun diger yogunlasma sekilleridir. Kar tanelerinin düzensiz boyutlarından dolayı karın etkilerini kestirmek güç olsa da, kar yagmurdan 8 kat daha az yogun oldugu için etkisi de daha azdır.Normal atmosfer  osullarında yeryüzüne yakın hava daha sıcaktır. Yükseklik arttıkça hava sıcaklıgı kademeli olarak düser. Ancak zaman zaman soguk havanın bir sıcak hava katmanı ile yeryüzü ya da iki sıcak hava katmanı arasında sıkısması gibi anormal haller de görülmektedir. Bu durumlarda havanın yogunlugundaki ve kırılma indislerindeki farklılıklardan dolayı dalgalar alısılmıs menzillerinin çok ötesine ulasabilir (Resim 1 de).


 Resim1 de.Radyo dalgasının sıcak hava katmanı ile yeryüzeyi arasındaki soguk hava kanalına sıkısması ile dalga böyle bir kanalın varolmadıgı durumda sahip oldugu normal menzilin çok ötesindeki mesafelere iletilebilir.

EMiLiM
Bir radyo dalgası, gönderici ile alıcı arasında kat ettigi yol boyunca pek çok faktörün etkisi altındadır. Radyo dalgaları üzerinde en fazla olumsuz etkiyi olusturan faktör emilimdir. Emilimin gerçeklesmesi sonucunda radyo dalgası enerji kaybeder ve alınan sinyallerin gücünde azalma ve uzun mesafelerle iletisim yeteneginde zayıflama olusur Resim 2).Gök dalgalarında, emilim kayıplarının çogu iyonküresel kosullara baglı olarak gerçeklesir. Gök dalgalarının emiliminin bir kısmı alt atmosferik katmanlarda olusabilir. Ne var ki, bu kayıp 10 MHz’ in üzerindeki frekanslar için önemlidir. Bunun sebebi su ve su buharıdır.Ancak bu enerji kaybının boyutları büyük olursa sinyal iyonkürede kaybolur. iyonküresel emiliminin büyük kısmı, iyonküresel yogunlugun yüksek oldugu alt bölgelerde gerçeklesir. Bir radyo dalgası iyonküreden geçerken, enerjisinin bir kısmını serbest elektron ve iyonlar için harcar


Resim 2 Gök dalgaları iyonküre sartları ve hava buharı gibi atmosferik sartlar dolayısıyla enerji kaybedip atmosferde kaybolabilir

Eger bu yüksek enerjili serbest elektron ve iyonlar düsük enerjili gaz molekülleri ile çarpısmazlar ise, radyo dalgasının kaybettigi enerjinin büyük kısmı elektromanyetik enerjiye dönüsür ve dalga yogunlugu çok fazla degismeden yayılmaya devam eder. Fakat yüksek enerji yüklü serbest elektron ve iyonlar diger parçacıklarla çarpısırlarsa, bu enerjinin büyük kısmı kaybedilir ve dalganın enerjisi emilmis olur. Enerjinin emilimi parçacıkların çarpısmasına baglı oldugu için, iyonküre katmanları ne kadar yogun ise çarpısma ve dolayısıyla emilim ihtimalide o kadar yüksek olur F bölgesi D ve E bölgesine göre 10 kattan daha fazla elektrona sahip oldugu için F bölgesinin bu elektron etkisiyle çok yüksek frekanslı dalgaları yansıtabilir. D ve E bölgelerinde yüksek frekanslı dalgalar bu elektron etkisiyle zayıflar Gündüzleri F2 bölgesindeki elektron yogunlugu çok yüksek oldugundan daha yüksek frekansları yansıtabilir. D ve E  bölgelerinde ise bir miktar zayıflama gerçeklesir . Aksamları ise E bölgesinde elektron yogunlugu azalır ve D bölgesinde yok olur. Bu yüzden düsük HF frekansları bile çok az bir zayıflamaya ugrarlar. Yukarıda sözü edilenler normal kosullarda uygulanır, fakat yüksek günes aktivitesinin
oldugu yaz aylarında durum degisir. Bu dönemlerde D bölgesinde emilim devam ederken E bölgesi günün herhangi bir zamanında HF dalgalarını yansıtır Genel olarak HF(Yüksek Frekans) ‘ın MF(Orta Frekans) ve VHF(Çok yüksek frekans) ile karsılastırıldıgında avantajı iyonküresel yayılımda çok önemsiz bir zayıflamaya ugramasıdır

HF dalgaların emilimi;
iyonküre plazmasının kırılma indisi n= i + ii seklinde kompleks bir kırılma indisidir. Bu
durumda iyonküre plazması içinde ilerleyen düzlem elektromanyetik dalga,
E = E0e-( /c) iS.ei  ((i/c).S-t)
seklinde yazılabilir. Dalga iyonküre içinde S yolu kadar ilerledigi zaman, e-( /c) iS kadar sönüme
ugrayacaktır. i=( /c) i absorpsiyon sabiti olarak tanımlanırsa yansıma sabiti i cinsinden elde
edilebilir. Alınan dalganın genliginin, absorpsiyon olmadan alınan dalganın genligine oranı i
olarak tanımlanırsa, denklem
lni=-iids
olarak bulunur. Absorpsiyonun L, desibel(dB) cinsinden ifadesi
L=8.68iids
dir. Göndericiden çıkan bir dalganın alıcıda alınması halinde yolda ugrayacagı absorpsiyonu
denklem  kullanılarak elde edilir. Bu amaca ulasmak için iyonküre plazmasının kırılma
indisinin sanal kısmı i’nın bilinmesi gerekmektedir.

Sonuçta; elektron yogunlugunun fazla oldugu ögle saatleri ve yaz ayları emilimin en fazla oldugu, yansımaların da en az oldugu dönemlerdir Yansımanın çok olması kullanılan frekansın büyük olması ile dogru orantılıdır Özellikle kıs aylarında kullanılan frekans plazma frekansından büyük ise, dalgalar yansımadan iyonkürenin üst bölgelerine çıkar ve alıcıya sinyal gelmez

SÖNÜMLEME
Göndericiden çıkan elektromanyetik dalgaların farklı yollar izleyerek alıcıya ulasması ve alıcıda birbirini zayıflatmasıdır. Radyo sinyallerinin iletimindeki en rahatsız edici sorun sinyal gücündeki degisimlerdir, yani zayıflamadır. iyonküre zamanla sürekli olarak degistigi için yansıyan sinyal genligi de zamanla degisir. Bunun sebebi, iyonküredeki degisimlerden dolayı
alıcıya gelen sinyalin iyonküredeki farklı yansıma noktalarından, dolayısıyla farklı fazdan gelmesidir i Zayıflama terimi dakika, saniye ve hatta saniyenin parçaları gibi belirli zaman aralıklarında meydana gelen, nispeten süratli degismeler için kullanılır. Zayıflama yüksek frekanslarda, düsük frekanslardan daha ani olur. Düsük frekanslarda emilim büyük degerlere
ulasır. Bu yüzden yüksek frekans kullanımı tavsiye edilebilir. Bilhassa sönümleme gün içinde yüksekse tercih edilmelidir. Genel olarak F2 bölgesindeki düzensizlikler manyetik fırtına degisimleri ve yüksek frekanslı dalgaların sartlarındaki degisimler sönümlemeye neden olur .D bölgesinde sönümleme Günes ile degisir. Gün ısıgı maksimum iken sönümleme en
yüksek degerine ulasır. Sinyal sönümlemesi yazın gün ortasında daha fazladır. Sönümleme enlemlerde de degisiklik gösterir. Ekvatora aklastıkça artar, kutuplara yaklastıkça sönümleme azalır.Sönümleme de gerekli olan göndermeç gücünü, karısmayı önleyebilmek için gerekli koruma oranını, verimli bir farklılasma veya kodlama sistemini belirlemek için; sönümlemenin yogunlugunu ve hızını bilmek gerekir. Sönümleme iyonküreye gelen sinyallerin alınmasını zorlastıran bir etken oldugu için devamlı bir sinyal, zayıf bir sinyal olsa bile gürültü seviyesinin

altında bir anlık sönümlemeye ugrayan ve alıcıya birkaç saniye geç ulasan sinyalden daha kolay bir çalısma saglar. Sönümleme için bazı büyüklük oranları yüksek frekanslı(HF) dalgalar için Tablo 1 de verilmistir.


Tablo 1, HF dalgaların sönümleme ve iletim degerleri

Sönümlemeye sebep olabilecek pek çok kosul vardır. Sönümleme çesitleri olarak adlandırılan bu kosullar: Polarizasyon sönümlemesi, emilim sönümlemesi, karıstırma sönümlemesi, çokyollu sönümlemesi olarak sıralanabilir.

Oktay OLGUN











Derecelendir
Kaynak OktayOLGUN Tarafından yazılmış/derlenmiştir.
İçerik İhbarı
Bağlantılar Bg.org.tr

CS - Security Expert Network AUP&TOS