Komunikace se satelity pomocí rádiových vln

Satelity obíhající Zemi komunikují se stanicemi na zemi pomocí rádiových vln. Jediný rozdíl oproti rádiu, které posloucháte u kancelářského počítače, jsou délka vlny a frekvence. Americká vláda přiděluje konkrétní frekvenční pásma pro komerční, vědecké i vojenské satelity, aby nezasahovaly do televize, FM a dalších rádiových služeb.

Frekvence a délka vlny

Rádiové vlny jsou jedním z typů elektromagnetického záření, kam patří i viditelné světlo, ultrafialové záření, rentgenové a gama paprsky. Každý typ má charakteristický rozsah vlnových délek určený rychlostí světla (≈ 300 000 km/s). Frekvence rádiových vln se pohybují od cca 100 kHz do 300 GHz, což odpovídá délkám od 3000 m až po 1 mm. Satelitní komunikace využívá vlnové délky od přibližně 20 m až po nejkratší rádiové vlny.

Satelitní frekvence

Federální komunikační komise (FCC) rozděluje satelitní frekvence do několika skupin – amatérské, meteorologické, vědecké, námořní a další. Například meteorologické satelity pracují v pásmu 460–470 MHz. Každá skupina obsazuje několik bloků frekvencí, přičemž FCC střídavě umisťuje satelity mezi jiné uživatele rádia, jako jsou letecké služby, radiová astronomie, amatérští operátoři či mobilní telefony.

Jak satelity fungují

Satelit je balík rádiové techniky napájený solárními články. Anténa na satelitu přijímá uplinkový signál ze země, zesílí ho a vysílá stejnou informaci na jiné frekvenci – downlink, aby se signály vzájemně neovlivňovaly. Druhá pozemní stanice, vzdálená až několik tisíc kilometrů, zachytí downlinkový signál.

Proč jsou satelity nezbytné

Většina komerčních rádiových signálů se šíří jen několik set kilometrů; zakřivení Země omezuje vysokofrekvenční komunikaci na cca 60 km. Rádiové vlny se šíří po přímé linii viditelnosti – pokud není anténa v dosahu, signál se nedostane. Některé vlny se odrážejí od ionosféry, ale tento jev je nepředvídatelný a většina energie odchází do vesmíru. Satelity umožňují spolehlivou komunikaci po celém světě.