衛星通信は、アンテナゲインとカバレッジ領域を決定するために、正確な計算に依存しています。 これらの概念を理解することは、効果的な衛星リンクの設計と最適な信号強度を確保するのに役立ちます。 このガイドは、これらの計算を正確に実行するためのステップバイステップのプロセスを提供します。

アンテナ利益の理解

アンテナゲインは、アンテナが特定の方向で無線周波数エネルギーを指示する方法を測定します。通常、デシベル(dBi)で表現されます。高利得は、信号強度を高め、干渉を減らすことができるより焦点のビームを示します。

アンテナゲインを計算するには、アンテナの物理的な寸法と動作周波数が必要です。式は次のとおりです。

[]Gain(dBi)=10 * log[10[](G)]

G がアンテナの指向性である場合、次のように計算します。

[G = (4 * π * A) / λ[2]

ここでは、アンテナの有効絞りであり、λは信号の波長です。

循環の適用範囲区域

衛星アンテナのカバレッジエリアは、そのビーム幅とターゲットエリアへの距離に依存します。メインパラメータは、メインロブの角度幅を示すアンテナのビーム幅です。

地球の表面の近接カバレッジ半径(R)は、以下のとおり計算できます。

[]R = h * tan(θ / 2)]]

h は衛星の高度である場所、θ は度にビーム幅です。カバレッジエリア(A)は、次のようになります。

A = π * R2[ ]

実用事例

衛星は12GHzの周波数で動作するように仮定します。, アンテナ直径1メートルの, で軌道 35,786 km 高度. 利益を見つけるために, 最初に波長を計算します:

[]λ = c / f = 3 x 10[8[])/ 12 x 10]9 = 0.025メートル

次に、指向性Gを決定します。

[]A = (π * D]2[])] / 4 = (π * 1]2]])])/4 ≈ 0.785 m[2[ ]

すると、G = (4 * π * 0.785) / (0.025)[[]2]] ≈ 1257.2

dBi で利益を得る:

10 * log10[](1257.2)≈31.99 dBi

適用範囲のために、2度のビーム幅を仮定して下さい:

走行距離: 35786 km * 日焼け(1°) ≈ 35786 km * 0.01745 ≈ 624 km

適用範囲区域:

A = π * (624 km)2] ≈ 1,224,000 km]2