SNOV PREDMETA SATELITSKE KOMUNIKACIJE V LETNEM SEMESTRU 2005/2006 ----------------------------------------------------------------- 15/2/2006 - predavanja SATELITSKE KOMUNIKACIJE (VSP) ---------------------------------------------------- 1. Možnosti postavljanja radijskih naprav na visoke točke. 2. Omejitve vesolja, najnižja in največja višina tirnice. 3. Težnostni zakon in zapis problema dveh teles. 4. Poenostavitve za veliko Zemljo. 5. Vrtilna količina v problemu dveh teles. 6. Enačba gibanja v problemu dveh teles. 7. Izbira koordinatnega sistema in zapis v komponentah. 8. Rešitev za fi komponento: 2. Kepler-jev zakon. 9. Rešitev za r komponento: enačba stožnice, 1. Kepler-jev z. 10. Povezave konstant, ekscentričnost iz energije. 11. Zgledi stožnic za različne energije in vrtilne količine. 12. Nadzemne in podzemne tirnice satelitov. 13. Možnosti problema več teles, Lagrange točke Zemlja/Luna. 14. Možnosti postavitve radijske postaje na površju Lune. 22/2/2006 - predavanja SATELITSKE KOMUNIKACIJE (VSP) ---------------------------------------------------- 1. Ponovitev: parametri stožnice - eliptične tirnice. 2. Velika polos, mala polos in goriščnica tirnice. 3. Izračun hitrosti satelita v eliptični tirnici in krožnici. 4. Zgled: izračun hitrosti satelita v krožnici. 5. Izstelitev satelita v tirnico, problem "podzemne" tirnice. 6. Enačba gibanja rakete, masa goriva in tovora. 7. Zgledi raketnih goriv, hitrost izpuha in specifični impulz. 8. Zgledi potrebnih deltav, izvedba stopenjske rakete. 9. Integracija enačbe za fi komponento za časovno rešitev. 10. Uvedba nove spremenljivke ekscentrične anomalije. 11. Keplerjeva enačba, srednja anomalija in krožna frekvenca. 12. Tretji Kepler-jev zakon, perioda tirnice. 13. Poenostavitve za krožno tirnico. 14. Reševanje Kepler-jeve enačbe po Newton-ovem postopku. 1/3/2006 - predavanja SATELITSKE KOMUNIKACIJE (VSP) --------------------------------------------------- 1. Ponovitev: parametri in perioda eliptične tirnice. 2. Izračun položaja satelita v kartezičnih koordinatah iz E. 3. Vrteči in mirujoči koordinatni sistemi, pomladišče. 4. Kelperjevi elementi tirnice in vektor stanja. 5. NASA-2-LINE format, internetni naslovi in programi. 6. Sploščenost zemlje, precesija perigeja in dvižnega vozla. 7. Tirnica Molnija in heliosinhrona tirnica. 8. Geostacionarna tirnica, motnje tež. Zemlje, Sonca in Lune. 9. Vpliv trenja z ozračjem in pritiska Sončne svetlobe. 10. Temperaturno ravnovesje v vesolju z zgledi. 11. Uravnavanje toplotnih tokov na satelitu, OSR površine. 12. Energetski izvori v vesolju, Sonce in jedrski. 13. Stabilizacija lege satelita, vrtenje in triosno. 14. Izvedbe satelitov: temperatura, energija in lega. 15. Vplivi ionizirajočega sevanja na polprevodnike. 8/3/2006 - predavanja SATELITSKE KOMUNIKACIJE (VSP) --------------------------------------------------- 1. Brezvrvične zveze in štiri osnovne fizikalne sile. 2. Domet električne in težnostne sile. 3. Omejitev izmer oddajnika, domet dipolskega polja. 4. Zgled: medsebojna induktivnost majhnih zank. 5. Domet svetlobenga izvora, razširjanje sevanja v prostoru. 6. Polje mirujočih, gibajočih in pospešenih mas in elektrin. 7. Tokovni element in Biot-Savart-ov zakon za enosmerno. 8. Zakasnitev od izvora do polja, člen exp(-jkr). 9. Točno magnetno polje tokovnega elementa. 10. Statično polje točkastega električnega dipola. 11. Izmenične veličine in kontinuiteta toka, točni E. 12. Velikosti členov v točnih izrazih za 50Hz,1GHz in svetlobo. 13. Pretok moči tokovnega elementa - točkastega dipola. 14. Nadomestno vezje in sevalna upornost točkastega dipola. 15. Zgled: sevalni izkoristek Teslovega transformatorja. 15/3/2006 - predavanja SATELITSKE KOMUNIKACIJE (VSP) ---------------------------------------------------- 1. Ponovitev: sevano polje in pretok moči tokovnega elementa. 2. Določanje dometa radijske zveze, neusmerjen oddajnik. 3. Določanje dometa radijske zveze, usmerjen oddajnik. 4. Izračun smernosti oddajnika za poljuben smerni diagram. 5. Zgled: smernost malega električnega dipola. 6. Definicija dobitka antene v lin in log enotah. 7. Koherentni in nekoherentni sprejem, zveza dobitek/površina. 8. Koherentna in nekoherentna oddaja, zgledi iz optike. 9. Domet radijske zveze na tri načine, z dobitki in površinami. 10. Zgled: smernost antene na televizijskem satelitu. 11. Zgled: jakost sprejetega signala za satelitsko televizijo. 12. Zgled: frekvenca iz izmer antene na satelitu. 13. Zgled: razmak satelitov iz smernosti antene sprejemnika. 14. Zgled: površina neusmerjene antene mobilne postaje. 22/3/2006 - predavanja SATELITSKE KOMUNIKACIJE (VSP) ---------------------------------------------------- 1. Ponovitev: domet radijske zveze v praznem prostoru. 2. Omejitve enačb na majhnih razdaljah, podosvetlitev sprejem. 3. Krive valovne fronte in napake faze pri koherentnem sprejem. 4. Fraunhofer-jev pogoj za napako faze, daljnje polje. 5. Zgledi: globinska ostrina fotoaparata, satelitska antena. 6. Definicija faznega središča antene z zgledi. 7. Izvedba uporabne antene, smernost in sevalni izkoristek. 8. Porazdelitev toka po tankožičnih antenah. 9. Izračun sevanjega polja polvalovnega dipola. 10. Smerni diagram, dobitek in sevalna upornost dipola. 11. Impedanca in smerni diagram daljskih dipolov. 12. Povečanje smernosti antene: leče, zrcala, lijaki, skupine. 13. Izvedba umetnega dielektrika: kovina, iglice, rezonance. 14. Izvedba in delovanje Yagi-Uda antene. 15. Različne izvedbe umetnih dielektrikov, vijačna antena. 29/3/2006 - predavanja SATELITSKE KOMUNIKACIJE (VSP) ---------------------------------------------------- 1. Ponovitev: delovanje leč, zrcal in valovodnih lijakov. 2. Huygens-ov izvor in Huygens-ovo načelo v fiziki. 3. Sevano polje elektromagnetnega Huygens-ovega izvora. 4. Računanje sevanega polja velike odprtine. 5. Zgled: smerni diagram TE10 lijaka, samo v eni ravnini. 6. Računanje smernosti odprtine z max v pravokotni smeri. 7. Efekticna povrčina antene in izkoristek osvetlitve. 8. Zgled: izračun izkoristka osvetlitve TE10 lijaka brez faze. 9. Napake polja kratkih lijakov in njihovo odpravljanje. 10. Kvadratna napaka faze in zahteva za dolžino lijaka. 11. Popravljanje kvadratne napake faze: leče in zrcala. 12. Izpeljava oblike ploskve zbiralnega zrcala. 13. Izvedbe zrcal: globoka simetrična in plitva izmaknjena. 14. Vpliv napak površine in zahteve za točnost zrcala 15. Povezava med globino, premerom in goriščnico zrcala. 16. Goriščni kot, razmerje f/d in osvetlitev zrcala. 5/4/2006 - predavanja SATELITSKE KOMUNIKACIJE (VSP) --------------------------------------------------- 1. Ponovitev: izvedbe zrcal: globoka, plitva, izmaknjena. 2. Izbira žarilca in izkoristek osvetlitve zrcala. 3. Globoka zrcala: izvedba in delovanje korugiranih lijakov. 4. Plitva zrcala: izvedba in delovanje dvorodovnih žarilcev. 5. Dvozrcalne antene: Cassegrain in Gregorijanska antena. 6. Koherentni signal in nekoherentni sum v radijski zvezi. 7. Toplotni šum upora po Rayleigh-Jeans-ovem približku. 8. Planck-ova spektralna gostota toplotnega sevanja in meja. 9. Šum antene in šum ojačevalnika v radijskem sprejemniku. 10. Naravni izvori šuma na Zemlji in v vesolju. 11. Šumna temperatura neba kot funkcija frekvence. 12. Šumna temperatura brezizgubne in izgubne antene. 13. Izračun šumne temperature antene, prispevki različnih tarč. 14. Zgledi šumnih temperatur v zemeljski in satelitskih zvezah. 15. Šum sevanjapreko roba zrcala in razmerje G/T sprejemnika. 16. Zgled: izračun šumne temperature antene, obrnjene v Sonce. 12/4/2006 - predavanja SATELITSKE KOMUNIKACIJE (VSP) ---------------------------------------------------- 1. Sprejem več satelitov z enim zrcalom, satelit z več snopi. 2. Delovanje krogelnega zrcala, primerjava s paraboloidom. 3. Zahteve antene za mobilne zveze, težave mehanskega sledenja. 4. Mehansko az-el sledenje satelita pri različnih preletih. 5. Antenske skupine na splošno, usmerjanje snopa s fazami. 6. Pravilo o množenju smernih diagramov skupin enakih anten. 7. Napačno pravilo o množenju smernosti. 8. Sevanje neusmerjenega (izotropnega) izvora. 9. Izpeljava sevanja skupine dveh izotropnih izvorov. 10. Smerni diagram skupine dveh enako močnih izvorov. 11. Zgledi smernih diagramov bočnih skupin dveh izvorov. 12. Izračun faze vzbujanja elementov za željen odklon snopa. 13. Izračun smernosti bočne skupine kot funkcije razdalje. 14. Smernost skupine iz medsebojne impedance. 15. Približno pravilo za določanje razdalje iz kota sevanja. 19/4/2006 - predavanja SATELITSKE KOMUNIKACIJE (VSP) ---------------------------------------------------- 1. Komponente in zapis daljnjega sevanega polja. 2. Koordinatni sistem za opis polarizacije valovanja/antene. 3. Tezave s polarizacijo valovanja v satelitskih zvezah. 4. Polarna vgradnja antene za geostacionarne satelite. 5. Število spremenljivk, razmerje linearnih komponent. 6. Računanje s kompleksnimi vektorji, krožni osnovni vektorji. 7. Razmerje krožnih komponent in osno razmerje polarizacije. 8. Faktor prenosa zaradi polarizacijske neskladnosti. 9. Zgledi faktorja prenosa polarizacijske neskladnosti. 10. Učinek odbojev na polarizacijo v zemeljskih zvezah. 11. Učinek odbojev na polarizacijo v satelitskih zvezah. 12. Faraday-evo sukanje ravnine polarizacije v ionosferi. 13. Oblika dežnih kapljic in njihov učinek na polarizacijo. 14. Izbira najustreznejše polarizacije za satelitsko zvezo. 15. Izvedbe krožno polariziranih anten iz dveh dipolov. 16. Pretvorba linearne v krožno pol. v okroglem valovodu. 26/4/2006 - predavanja SATELITSKE KOMUNIKACIJE (VSP) ---------------------------------------------------- 1. Radiozveza: obdelava, izkoristek TX, razširjanje, šum RX. 2. Šum v sprejemnem sistemu, temperatura antene in ojačevalcev. 3. Obravnava šuma sprejemne verige ojačevalnikov. 4. Napačna in pravilna definicija šumnega števila ojačevalca. 5. Neimenovana razmerja in logaritemske enote za šumno število. 6. Slabljenje in šum slabilca: prenosnega voda, izgub v anteni. 7. Zgledi šumnih temperatur in števil različnih aktivnih delov. 8. Šumna temperatura in šumno število verige ojačevalnikov. 9. Šumna temperatura in šumno število neskončne verige. 10. Zgled: učinek slabilca na signal/šum pri sprejemu satelita. 11. Nepraktična meritev šuma sprejemnika preko šumne moči. 12. Postopek vroče-hladno, hlajeni upori in segreti upori, Y. 13. Meritev šumne temperature sprejemnega sistema, nebo/Zemlja. 14. Elektronski izvori šuma in merilniki šuma, ENR. 15. Umerjanje šumomerja, število enačb in neznank. 16. Meritev naključnih signalov, čas povprečenja in izbira ENR. 3/5/2006 - predavanja SATELITSKE KOMUNIKACIJE (VSP) --------------------------------------------------- 1. Zgled: problem zveze z dimnimi signali, informacija in čas. 2. Informacija po Shannon-u, merske enote za informacijo. 3. Zmogljivost zveze s šumom, omejena pasovna širina B. 4. Zgled: teoretska zmogljivost telefonskega modema. 5. Spektralna gostota šuma: toplotni, zrnati šum in motnje. 6. Prepustnost zemeljskega ozračja in šum z grafi. 7. Zmogljivost zveze kot funkcija moči signala. 8. Zmogljivost zveze kot funkcija pasovne širine, obe limiti. 9. Spektralna učinkovitost radijske zveze z omejitvami. 10. Zgodovinski zgledi razvoja spektralne učinkovitosti. 11. Zgled: izračun zmogljivosti za prenos žive slike. 12. Zgled: potrebna moč zemeljskega AM TV oddajnika (7MHz). 13. Zgled: potrebna moč oddajnika za 7MHz AM SAT-TV. 14. Izboljšave SAT-TV: šum sprejemnika, pokrivanje ozemlja. 15. Zgled: teoretska moč oddajnika za 36MHz SAT-TV. 16. Zgled: potrebna moč oddajnika za 36MHz FM SAT-TV. 10/5/2006 - predavanja SATELITSKE KOMUNIKACIJE (VSP) ---------------------------------------------------- 1. Omejitve radijske zveze, moč oddajnika in moč napajalnika. 2. Močnostni izkoristek in zasičenje ojačevalnikov. 3. Definicija moči P1dB ojačevalnika, ojačenje in izkoristek. 4. Popačenje v ozkopasovnih sistemih, pasovna širina radia. 5. Razvoj prenosne funkcije ojačevalnika v potenčno vrsto. 6. Spektralne komponente popačenja pri krmiljenju z eno frekv. 7. Spektralne komponente popačenja pri zveznem spektru signala. 8. Spektralne komponente pri krmiljenju z dvema frekencama. 9. Moči ojačenega signala in intermodulacijskega popačenja. 10. Definicija presečne točke IMD in računanje z njo. 11. Povezava med Pip3 in P1dB v aktivnih sestavnih delih. 12. Sestavljanje imd v verigi, vstavljanje pasovnih sit. 13. Zgled: izračun izhodne moči in izkoristka AM TV TX. 14. IMD v ojačevalniku v B razredu, moči in izkoristki. 15. Ojačevalniki v C razredu, modulacije s konstantno ovojnico. 16. Oddajnik z modulacijo napajanja končne stopnje v C razredu. 17/5/2006 - predavanja SATELITSKE KOMUNIKACIJE (VSP) ---------------------------------------------------- 1. Obdelava informacije in povratna obdelava v radijski zvezi. 2. Razmerje signal/šum in pasovna širina pri analognem prenosu. 3. Preprosta preslikava spektra: lastnosti AM, VSB in SSB. 4. Razmerje signal/šum pri različnih vrstah AM, koleno. 5. Frekvenčna modulacija: koleb, indeks in Carson-ovo pravilo. 6. FM dobitek S/N, demodulator z razširjenim kolenom, denfazis. 7. Osnove številskega prenosa: nabor znakov in kazalcev. 8. Omejitve radijske zveze: moč oddajnika in šum/motnje. 9. Nabori kazalcev BPSK(sim/asim), QPSK, 8-PSK, 16-QAM, 64-QAM. 10. Spektralna učinkovitost in občutljivost na motnje. 11. Izračun pogostnosti napak za BPSK in Gauss-ov beli šum. 12. Krivulja erfc(x) v log merilu za razlicne PSK in QAM. 13. Primerjava krivulje BER s Shannon-ovo zmogljivostjo. 14. Zaščitna kodiranja, NASA deep-space standard in turbo kode. 15. Izvedba BPSK in QPSK oddajnikov in sprejemnikov. 16. Regeneracija nosilca za nesimetrično BPSK. 17. Regeneracija nosilca za sim BPSK in QPSK, večličnost faze. 24/5/2006 - predavanja SATELITSKE KOMUNIKACIJE (VSP) ---------------------------------------------------- - obisk RTV zemeljske postaje v Domžalah