Waarom heeft regen invloed op de satelliet?

Regen kan de satellietcommunicatie op verschillende manieren beïnvloeden:

1. Signaalverzwakking: Regenwaterdruppels kunnen radiogolven van satellieten absorberen en verspreiden. De verzwakking van radiosignalen neemt toe met de hoeveelheid neerslag, de frequentie van het signaal en de afstand die door de regen wordt afgelegd. Deze verzwakking kan een vermindering van de signaalsterkte veroorzaken die op het aardoppervlak wordt ontvangen, wat leidt tot zwakkere signalen en mogelijke verstoringen in de communicatie.

2. Fasevervorming: Regendruppels kunnen ook een verandering in de fase van radiogolven veroorzaken wanneer ze erdoorheen gaan. Deze fasevervorming kan leiden tot interferentie en verslechtering van de signaalkwaliteit, waardoor het moeilijk wordt om de originele informatie te extraheren die door de satelliet wordt verzonden. Dit effect is vooral merkbaar bij hogere frequenties.

3. Polarisatieveranderingen: Regen kan de polarisatie van radiogolven veranderen vanwege de niet-bolvormige vorm van regendruppels. Deze verandering in polarisatie kan de prestaties beïnvloeden van satellietcommunicatiesystemen die afhankelijk zijn van een specifieke polarisatie voor signaaloverdracht en -ontvangst.

4. Signaalscintillatie: Regen kan snelle schommelingen veroorzaken in de signaalsterkte die door satellieten wordt ontvangen. Dit effect, bekend als signaalscintillatie, treedt op wanneer regencellen over het pad tussen de satelliet en het grondstation bewegen, waardoor variaties in de signaalintensiteit en fase ontstaan. Scintillatie kan de kwaliteit van satellietcommunicatieverbindingen aanzienlijk verslechteren, waardoor het lastig wordt om betrouwbare communicatie in stand te houden.

Om de impact van regen op satellietcommunicatie te verzachten, worden verschillende technieken gebruikt, zoals:

1. Adaptieve vermogensregeling: Satellietcommunicatiesystemen kunnen hun zendvermogen dynamisch aanpassen op basis van realtime regenomstandigheden om signaalverzwakking te compenseren.

2. Frequentiediversiteit: Het gebruik van meerdere frequenties voor signaaloverdracht kan de effecten van door regen veroorzaakte verzwakking helpen verminderen, omdat verschillende frequenties verschillend worden beïnvloed door regen.

3. Polarisatiediversiteit: Het gebruik van meerdere polarisatietoestanden voor signaaloverdracht kan de impact van door regen geïnduceerde polarisatieveranderingen minimaliseren.

4. Forward Error Correction (FEC)-codering: Foutcorrectiecodes worden gebruikt om redundantie toe te voegen aan de verzonden signalen, waardoor de ontvanger fouten kan detecteren en corrigeren die worden veroorzaakt door door regen veroorzaakte signaalverslechtering.

5. Linkmargeontwerp: Satellietcommunicatiesystemen zijn ontworpen met voldoende verbindingsmarge om rekening te houden met regendemping en andere beperkingen, waardoor betrouwbare communicatie wordt gegarandeerd, zelfs bij ongunstige weersomstandigheden.

Door deze technieken te implementeren en systemen te ontwerpen die bestand zijn tegen door regen veroorzaakte effecten, kan satellietcommunicatie zelfs tijdens hevige regenval betrouwbare connectiviteit bieden. Extreme weersomstandigheden kunnen echter af en toe aanzienlijke verstoringen van de satellietcommunicatieverbindingen veroorzaken, waardoor alternatieve back-upcommunicatiekanalen voor kritieke toepassingen nodig zijn.