Propagacja fal radiowych w łączności satelitarnej

W monografii omówiono różne efekty przyczyniające się do całkowitych strat podczas propagacji typu Ziemia-kosmos, co może znaleźć zastosowanie w przypadku optymalizacji współczesnych systemów satelitarnych. Pracę rozpoczyna omówienie teoretycznych aspektów wykorzystania orbity geostacjonarnej do propagacji fal mikrofalowych. W rozdziale drugim przedstawiono propagację fal mikrofalowych w troposferze ziemskiej. Rozważania dotyczą tłumienia sygnału z powodu opadów atmosferycznych, chmur, mgieł i gazów atmosferycznych, wzrostu szumu i całkowitej degradacji sygnału z powodu opadów atmosferycznych, wzrostu szumu wskutek obecności rozmaitych źródeł nie będących nadajnikami radiowymi (szumy radiowe) i depolaryzacji fal radiowych w kroplach deszczu. Ten rodzaj promieniowania obejmuje szerokie spektrum promieniowania (szersze od widma fal mikrofalowych). W rozdziale trzecim (ostatnim) przeanalizowano tłumienie atmosferyczne. Z praktycznego punktu widzenia opis statystyczny staje się jedynym sposobem prezentowania wyników modelowania łączy satelitarnych w niesprzyjających warunkach pogodowych. Wykorzystano do tego rzeczywiste dane pomiarowe, zaś przedstawione założenia zostały sprawdzone z istotnymi danymi statystycznymi z perspektywy długofalowej 40 lat. Dzięki takiemu podejściu udało się porównać dane dostarczone przez ITU-R lub ESA z danymi rzeczywistymi dla danej lokalizacji (np. tłumienie spowodowane wystąpieniem opadów deszczu w funkcji intensywności opadów deszczu). W rozdziale tym zamieszczono również przykłady zastosowania regresji wielomianowej do przedstawienia wpływu opadów deszczu na tłumienie sygnału mikrofalowego. W celu uzyskania możliwie najlepszych wyników dla wybranego obszaru Polski, dane zostały przetworzone z użyciem interpolacji dwuliniowej dla sąsiednich próbek. Oszacowania te mogą być wykorzystywane przez inżynierów systemów satelitarnych do obliczania budżetów łączy satelitarnych. W monografii omówiono ponadto zagadnienia propagacyjne w systemach łączności satelitarnej. Ponieważ obecność opadów ma istotny wpływ na jakość mikrofalowych sygnałów satelitarnych, przede wszystkim ze względu na absorpcję i zjawisko odbicia, skupiono się na analizie wpływu hydrometeorów – oddziałujących jako silne źródło szumu – na propagację fal radiowych. Zamieszczone dane wykorzystano do określenia wpływu intensywności opadów deszczu, polaryzacji i częstotliwości fal radiowych na jakość mikrofalowego sygnału satelitarnego. Wyniki badań mogą być użyteczne w celu poprawy projektowania i działania współczesnych łączy satelitarnych lub do zminimalizowania ryzyka przerw w transmisji lub całkowitego załamania transmisji pomiędzy terminalem i satelitą.