Signal zur Bodenstation
Die Programme gelangen zunächst über Leitungen oder Richtfunk zur Bodenstation. Dort werden sie gebündelt und von großen Parabolantennen als Mikrowellensignal zum Satelliten gesendet. Diese Funkstrecke heißt Uplink.
| Objekt | Höhe | Azimut |
|---|---|---|
| ☀ Sonne | ↑ 07:09 | ↓ 16:30 |
| ☿ Merkur | -39,9°⚫ | 304,1° |
| ♀ Venus | -45,6°⚫ | 323,4° |
| ♂ Mars | -17,3°⚫ | 31,0° |
| ♃ Jupiter | -20,1°⚫ | 29,1° |
| ♄ Saturn | 38,6°🟢 | 162,5° |
| ♅ Uranus | 30,5°🟢 | 94,1° |
| ♆ Neptun | 38,0°🟢 | 171,4° |
| Band | Day | Night |
|---|---|---|
| 80m – 40m | Poor | Fair |
| 30m – 20m | Good | Good |
| 17m – 15m | Good | Good |
| 12m – 10m | Fair | Poor |
Ein Blick auf die Technik, die Fernseh- und Radioprogramme über große Entfernungen überträgt.
Satellit entdecken ↓Wähle eine Baugruppe. Die technische Detailgrafik zeigt Aufbau und Funktion – mit dezenten Bewegungsabläufen.
Parabolreflektoren bündeln und richten die Funkenergie präzise aus. Feed-Systeme führen das Signal zur Empfangs- oder Sendeelektronik.
Je nach Satellit kommen getrennte Empfangs- und Sendeantennen, Hornstrahler oder Reflektorantennen zum Einsatz.
Ein Satellit ist eine Relaisstation im All: Er nimmt ein Funksignal auf, bereitet es technisch auf und sendet es in ein großes Gebiet zurück zur Erde.
Die Programme gelangen zunächst über Leitungen oder Richtfunk zur Bodenstation. Dort werden sie gebündelt und von großen Parabolantennen als Mikrowellensignal zum Satelliten gesendet. Diese Funkstrecke heißt Uplink.
Die Empfangsantenne nimmt das Signal auf. Der Transponder filtert es, verstärkt es und setzt es auf eine andere Frequenz um.
Die Sendeantenne strahlt das Signal als Downlink in das vorgesehene Gebiet. Viele Haushalte können es gleichzeitig empfangen.
Die Satellitenschüssel auf dem Dach fängt das Signal auf und bündelt es am Empfangskopf (LNB) direkt vor dem Reflektor. Von dort führt ein Kabel zum Receiver oder Fernseher, der die Daten in Bild und Ton umwandelt.
Die bewegten Lichtpunkte zeigen den Uplink und den Downlink bis zur Dachantenne.
Die Bahn bestimmt, wie schnell sich ein Satellit bewegt und welchen Bereich der Erde er erreichen kann.
Schematische Draufsicht auf die Äquatorebene: Erde und Satellit drehen sich synchron. Der Satellit bleibt dadurch über derselben geografischen Länge.
Viele Fernseh- und Kommunikationssatelliten befinden sich in einer geostationären Umlaufbahn über dem Äquator. Sie sind etwa 35.786 km über der Erdoberfläche entfernt.
Für einen Umlauf benötigen sie ungefähr 23 Stunden und 56 Minuten – genau so lange wie die Erde für eine Drehung relativ zu den Sternen braucht. Weil Satellit und Erde dieselbe Winkelgeschwindigkeit haben und der Satellit über dem Äquator in derselben Drehrichtung kreist, scheint er von einem festen Standort aus stillzustehen.
\nSynchronisation in der Animation: Die Erdoberfläche und der Satellit drehen sich im gleichen Tempo und in derselben Richtung. So bleibt der Satellit stets über derselben geografischen Länge.
Das ist praktisch für Satellitenfernsehen: Die Dachantenne muss einmal genau ausgerichtet werden und kann anschließend dauerhaft auf dieselbe Himmelsposition zeigen.
Ein Transponder ist die Empfangs- und Sendeeinheit eines Kommunikationssatelliten. Er arbeitet wie eine automatische Relaisstation im Weltraum: Er nimmt ein Funksignal von einer Bodenstation auf, bereitet es elektronisch auf und strahlt es auf einer anderen Frequenz wieder zur Erde ab. Bei einem klassischen transparenten („bent-pipe“) Transponder werden die übertragenen Informationen dabei normalerweise nicht inhaltlich ausgewertet oder neu erzeugt – das Signal wird im Wesentlichen weitergeleitet.
Die Empfangsantenne des Satelliten fängt das sehr schwache Signal der Erdfunkstelle auf und bündelt es in der Empfangseinheit. Ein rauscharmer Verstärker (LNA – Low Noise Amplifier) hebt den Pegel an. Er ist besonders wichtig, weil das Signal nach der großen Entfernung nur noch sehr schwach ist. Der LNA muss verstärken und dabei möglichst wenig zusätzliches Rauschen erzeugen.
Filter begrenzen das Signal auf den vorgesehenen Frequenzbereich und unterdrücken unerwünschte Nachbarkanäle und Störungen. Anschließend verschiebt ein Frequenzumsetzer das Signal mithilfe eines lokalen Oszillators in den passenden Downlink-Bereich. Uplink und Downlink liegen auf unterschiedlichen Frequenzen, damit Senden und Empfangen getrennt und störungsarm funktionieren können.
Vor dem Senden wird das aufbereitete Signal durch einen Hochleistungsverstärker angehoben. Dafür werden beispielsweise Wanderfeldröhrenverstärker (TWTA) oder Halbleiter-Leistungsverstärker (SSPA) eingesetzt. Die Verstärkung muss so geregelt sein, dass das Signal stark genug ankommt, aber nicht übersteuert wird und dadurch Verzerrungen entstehen.
Über Ausgangsfilter und die Sendeantenne wird das verstärkte Signal in Richtung des vorgesehenen Versorgungsgebiets abgestrahlt. Empfangsanlagen am Boden – etwa Kabelkopfstellen oder Satellitenantennen auf Wohnhäusern – richten sich auf den Satelliten aus und nehmen den Downlink auf. Ein Transponder kann einen bestimmten Frequenzkanal übertragen; viele Transponder zusammen ermöglichen zahlreiche Fernseh-, Radio- und Datendienste.
In welcher Höhe befindet sich ein geostationärer Satellit ungefähr über der Erdoberfläche?
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