Saya memutuskan untuk memposting artikel ini setelah membaca
publikasi ini dari
bigdhost , saya ragu sebelumnya, karena banyak parameter yang diambil "dari langit-langit", tetapi memutuskan bahwa jumlahnya masih bukan hal utama.
Di sini penekanannya adalah pada StarX dari SpaceX, tetapi hukum fisika adalah sama untuk semua orang.
Frekuensi dan kekuatan
Pertama, Anda perlu memutuskan rentang mana yang akan digunakan dalam internet satelit starlink. Sejauh yang diketahui, untuk satelit dengan orbit tinggi, ini adalah pita K-Ka (frekuensi 22 GHz dalam kisaran ini, di mana penyerapan gelombang yang kuat oleh kelembaban atmosfer terjadi, yang membuat bagian rentang itu tidak cocok untuk komunikasi jarak jauh), dan untuk satelit dengan orbit rendah, ini adalah V berkisar 60 GHz.
Rentang K-Ka sudah digunakan oleh berbagai alat komunikasi, jadi mungkin sulit untuk mendapatkan frekuensi di sini, bandwidth lebih dari 200 MHz tidak bisa diharapkan, tetapi V masih hampir bebas, dan di sini segalanya bisa lebih baik.
Izin penggunaan frekuensi diperoleh di masing-masing negara secara terpisah. Misalnya, seluruh rentang wi-fi 2400-2480 MHz untuk 14 saluran diizinkan untuk digunakan di Jepang, di Rusia 13, dan di Prancis saja 9. Saluran ini masing-masing menempati 20 MHz dan berjalan ke yang bertetangga, juga dimungkinkan untuk membuat saluran ganda pada 40 MHz, yang memungkinkan Anda untuk menggandakan bandwidth, tetapi tidak disarankan untuk digunakan dengan banyak perangkat atau gangguan. Lebar hanya 4g juga dari urutan 100 MHz, yang jauh lebih dari 3g. Ekstensi ini adalah salah satu alasan utama peningkatan kecepatan.
Daya transmisi sinyal maksimum juga ditetapkan. Untuk wi-fi omnidirectional, 0,1 W diizinkan, untuk telepon, martabat ditentukan. norma dan sekitar 1 W, untuk Internet satelit saya pikir sekitar 1 W juga. Hal ini menimbulkan pertanyaan tentang band apa yang menjadi sumber kekuatan ini.
Sekarang Anda perlu membagi frekuensi antar perangkat, jika ada terlalu banyak perangkat, Anda harus mempersempit pita dan, sebagai akibatnya, kecepatan transmisi. Hal yang sama terjadi ketika gangguan terjadi, Anda harus meningkatkan rasio daya ke frekuensi (W / Hz) hingga tingkat kebisingan terlampaui. Jadi tidak mungkin mendapatkan keajaiban dengan banyak perangkat atau gangguan, Anda harus mengorbankan kecepatan, di sini, secara logis, melalui rentang V, Anda dapat melewati lebih banyak data.
Seberapa efektif menggunakannya? Ambil efisiensi 5g kali di 2018 di halaman) di wiki, kami berhasil mencapai bandwidth 4,5 Gbit / s dengan band 200 MHz sehingga yang diklaim 1 Gbit / s akan membutuhkan 40 MHz, yang agak terlalu banyak untuk rentang K, tetapi untuk V dengan tidak terlalu sibuk daerah benar-benar. Berbeda dengan 5g, kesulitan timbul karena efek Doppler, tetapi dapat diselesaikan di samping "kotak pizza".
Dari rasio 1 Gbit / s pada 40 MHz, dapat dilihat bahwa untuk kecepatan tinggi bagi banyak pelanggan, jangkauannya tidak cukup, sehingga sangat mungkin untuk memasang beberapa antena directional pada satelit daripada satu directional lebar, sebagai hasilnya kami mendapatkan beberapa stasiun pangkalan pada satu satelit.
Antena
Sekarang tentang antena. Pada bagian pelanggan, persyaratannya lebih jelas - untuk membuat gain maksimum ke arah satelit, semua sinyal yang datang dari arah lain adalah noise. Agar antena tidak bergerak secara mekanis, lampu utama digunakan.
Untuk membuat sudut directivity yang lebih tajam, yang memberikan penguatan lebih tinggi, Anda perlu menggunakan lebih banyak dipol pada baris dan kolom antena. Frekuensi tinggi seperti itu bagus karena dipol dan pitch di antara mereka kecil dan Anda dapat membuat antena terarah bahkan pada ukuran kecil. Anda bisa mendapatkan keuntungan lebih dari seribu.
Selain directivity, antena juga memiliki area yang, jika perlu, dapat ditingkatkan dengan menambahkan dipol. Tetapi pada saat yang sama, level tidak hanya sinyal yang berguna, tetapi juga peningkatan noise, rasio signal-to-noise dengan peningkatan sederhana di area tetap. Mengapa ini diperlukan? Penerima dapat bekerja dengan sinyal input yang sangat lemah, tetapi semuanya kecuali penerima yang ideal didinginkan hingga 0 derajat Kelvin menciptakan kebisingan internal, tetapi jika sinyal input lebih kuat, kebisingan intrinsik ini tidak akan mengganggu dalam hampir semua kondisi.
Juga, kecuali untuk amplifikasi kuat di arah yang benar dari urutan 1000 kali, akan ada radiasi dan penerimaan di arah lain dengan koefisien yang tidak merata 0,01-0,5 kecuali jika Anda tentu saja menutupi dengan sesuatu dari sisi-sisi itu :)
Dengan satelit, situasinya lebih rumit. Dengan itu Anda perlu menutup wilayah yang luas. Di menara sel, sebagai aturan, 4 antena dipasang dengan directivity 110 ° di azimuth dan 4 ° (di dekat cakrawala, agar tidak mengarahkan energi yang tidak berguna ke langit dan bumi). Di sini, dalam kasus orbit rendah, sudut 102 ° dinyatakan
Untuk membuat antena seperti itu cukup sederhana, tapi ... lalu selamat tinggal pada kecepatan tinggi dengan sejumlah besar pelanggan, semua orang tidak bisa masuk ke sana, tetapi jika jammer rusak di sana ...
Tapi mungkin bukan tanpa alasan bahwa starlink diposisikan sebagai kecepatan tinggi? Mungkin tidak sia-sia bahwa satelit ini beratnya 380 kg, dan bukan 120 seperti OneWeb?
Pada prinsipnya, selusin bisa dibuat. Dengan desain, Anda dapat membuat opsi di sini, karena tidak perlu dengan cepat mengarahkan ulang mereka jika Anda benar-benar mendistribusikan ulang beban dengan satelit tetangga, dan dapat bekerja dengan yang diam.
Opsi dengan PAR memungkinkan pendistribusian ulang zona yang lebih aktif, tetapi perlu untuk mengusahakan sistem sehingga ada sedikit pengaruh timbal balik di antara mereka (kira-kira cara menempatkan 10 orang di satu ruangan dan pada saat yang sama mereka harus berbicara di telepon).
Pilihan dengan cermin parabola atau pemisahan dengan tanduk dipagari dari tetangga, tetapi perlu untuk mengarahkan ulang secara mekanis, dan ini adalah pengurangan bobot, energi, keandalan. Jadi untuk redistribusi timbal balik zona tidak cocok.
Nah, sedikit fiksi) antena counter gangguan jammer. Anda dapat menentukan di mana jammer berada, menghapus sinyalnya murni dengan antena yang sangat sempit dan pilih level untuk menguranginya dari sinyal yang diterima selama pemrosesan. Nah, yang diperlukan untuk ini adalah antena khusus, komplikasi pemrosesan sinyal, penyangkalan hanya satu direktur (well, jika Anda menambahkan satu antena lagi, Anda dapat dua) Hal-hal seperti itu bisa dilakukan pejuang, tetapi tidak cocok untuk sistem seperti itu.
Yang paling misterius
Pasukan EW mungkin salah satu yang paling rahasia, jadi hanya akan ada asumsi tentang kemampuan mereka.
(Kraukha ditujukan untuk pesawat "menyilaukan", tidak ada lagi data)
Opsi gangguan pertama adalah gangguan terarah ke satelit. Dalam hal ini, interferensi harus menempati seluruh spektrum yang dialokasikan dan memiliki kekuatan spektral lebih tinggi dari pemancar pelanggan.
Tetapi protokol komunikasi akan memiliki kecepatan transmisi minimum dan pita tersempit dialokasikan untuk itu, pengurangan yang tidak didukung.
Untuk evaluasi, biarkan ada pemancar 1 W, kecepatan 2 Mbps, yang membutuhkan pita 100 kHz (secara analog dengan 5g), yang menghasilkan 10 W / MHz.
Kami mengalikan dengan rentang, kami mendapatkan kekuatan interferensi 2 kW (Untuk V, mungkin lebih). Ini semua kira-kira diambil jika mendapatkan antena dari pelanggan dan jammer adalah sama, tetapi saya tidak berpikir bahwa mereka akan sangat berbeda karena kompleksitas membuat balok sempit dan memposisikannya pada satelit bergerak.
Bisakah produk perang elektronik menghasilkan 2 kW? Ya, mungkin 10 dapat konstan. Secara teoritis, mereka tidak perlu mengirim gangguan ini terus-menerus, mereka hanya perlu pulsa pendek untuk merusak paket yang ditransmisikan sampai tidak mungkin untuk memulihkan data. Tapi sepenuhnya itu akan datang ke satelit hanya dari satu arah. Jika ada beberapa antena di atasnya dan semuanya dipisahkan dengan baik, ini tidak akan mempengaruhi saluran lainnya.
V-band offset. Pada awalnya (60 GHz), frekuensi penyerapan oleh oksigen atmosfer berada, yang memberikan pelemahan besar di udara. Sudah diketahui bahwa militer AS menggunakannya secara khusus untuk berkomunikasi jarak pendek, sehingga dari jauh akan lebih sulit untuk mendengarkan dan / atau tenggelam, juga di ruang di mana redaman ini tidak ada. Dan saya tidak mendengar frekuensi penggunaan yang lebih tinggi. Jadi ada lebih banyak jammer dalam kisaran ini, tetapi mungkin hampir sama.
Nah, sekarang tentang cara yang lebih sederhana jika Anda membuat macet di tanah. Hanya ada satu hal yang menyelamatkan di sini - directivity dari antena. Satelit tidak dapat mentransmisikan total lebih dari 200-300 watt ke semua antena, ia akan menerima rata-rata kilowatt dengan baterai. Di sini ciri utamanya adalah tingkat lobus samping.
Jika mungkin untuk mendapatkan data dari parameter ini, itu mungkin untuk mendapatkan perkiraan yang sangat nyata, tetapi untuk sekarang prinsip itu sendiri.
Katakanlah UBL -20 dB, yang berarti di sisi, penerimaan 100 kali lebih lemah daripada di balok utama. Jika sutradara memiliki kekuatan yang sama, maka ia harus tidak lebih dari akar 100 = 10 kali lebih dekat dari satelit, dengan UBL -40, masing-masing, 100 kali lebih dekat. Dalam array vibrator, distribusi amplitudo sinyal tidak merata, amplitudo berkurang ke arah tepi, sedangkan lobus samping berkurang. Pada saat yang sama, keuntungan sedikit berkurang, dan jika perlu untuk mempertahankannya, dimensi dan kenaikan harga, sehingga biasanya parameter sekunder ini dapat dikorbankan.
Anda dapat membagi 340 dan 1100 kilometer (Anda dapat menambahkan pengaruh sudut lokasi) ke nilai-nilai ini sendiri, tetapi pada saat yang sama jammer harus berada di garis pandang, gangguan yang dipantulkan akan jauh lebih lemah, dan Kulibin dapat menempatkan antena mereka di corong. Masih ada peluang untuk menggunakan beberapa jammers daya rendah berbiaya rendah di wilayah yang disyaratkan, yang mungkin cocok untuk membatasi akses ke perusahaan tertutup.
Tetapi kesimpulannya adalah bahwa tentu saja mungkin untuk tenggelam, pertanyaannya adalah seberapa jauh dan apa artinya akan diperlukan, dan dengan antena terarah area yang sangat besar hanya terhalang oleh efek pada satelit.