Uydu frekansları FORUM | Firma Rehberi | İletişim

Televizyon yayın teknolojisinde iletişim uydularının yeri

Uydu’ kelimesinin sözlük anlamı; bir temel gezegenin çevresinde dönen ve bu gezegenle aynı kanunlara uyarak, gezegenin güneş çevresinde çekim etkisiyle yaptığı donanımdan ona eşlik eden küçük gezegendir.

İnsan yapısı olan uydular ise; askeri, meteorolojik ve haberleşme amacıyla genellikle çok katlı bir füze yardımıyla uzaya fırlatılmaktadır. Her kat, uydunun yavaş yavaş son hıza ulaşmasını sağlamaktadır. Fırlatılan uydu bir yörünge çizmektedir.

Uydu ömrü boyunca dolanımını bu yörüngede sürdürmektedir.

Uzayda her şeyin mutlaka bir yörüngeye ihtiyacı vardır. Bu yörüngelerin niteliği de uydunun yapacağı işe göre değişmektedir.

Stanford Üniversitesi Öğretim Üyesi Prof. Dr. Taylor Howard, “20. Yüzyıl için tarih kitapları yazılırken, uydulardan yapılan televizyon yayınlarının direkt olarak evlerden alınması olayı, otomobilin insanlık tarihine yaptığı etkiye eşdeğer olarak nitelendirilecektir” demektedir.

Uydular bilgi çağının ‘süper otoyolları’ olmuştur. Para, milliyet, zaman ve mekan sınırlarının çözülmesine neden olan uydu yayıncılığı ve uydu haberleşmesi, toplumlar üzerinde şimdiye kadar görülmemiş süratle değişmelere neden olmuştur ve de olmaktadır.

Uyduya sürekli izleyebileceği bir yol, bir yörünge bulabilmek ve dünyaya düşmemesi için de saniyede 8 kilometre gibi bir hızla ona yol aldırabilmek oldukça zor bir dizi karmaşık işlemi gerektirmektedir. En uygun yörüngenin dünyanın kaç kilometre uzağından geçeni olduğu sorusunun cevabını, bir uzay bilimci değil, radyo mühendisi, bilim kurgu yazarı Arthur Clarke bulmuştur. Clarke 1945 yılında dünyadan 35 bin 786 kilometre uzaklıkta bir yörüngede uyduların saniyede 3 kilometre hızla hareket edebilmelerinin yeterli olabileceğini, böylece bir tam turunu, dünyanın dönüş hızına eşit bir sürede (24 saat) tamamlayacağını hesaplamıştır. Clarke, bu yörüngedeki bir uydunun iletişimde bir aktarma merkezi gibi kullanılabileceğini söylemiştir.

Günümüzde bu yörüngeye de ‘Clarke Yörüngesi’ adı verilmiştir. Clarke Yörüngesi’ne yerleştirilen bir uydu dünya ile aynı anda döndüğünden, yeri dünyaya göre devamlı sabit kalmaktadır. Bu yörüngedeki uydular havada asılı gibi göründüğünden, yeryüzünde yüksek dağların engel olduğu haberleşme işini rahatlıkla yerine getirebilmektedir. Radyo ve televizyon yayıncılığı, mesaj iletimi için ideal nakil araçları olmaktadırlar. “Uydu yayıncılığı başlangıçta geleneksel yayın sistemlerinin aksaması durumunda yedek araç olarak düşünülmüştür.” Ancak günümüzde uydu sisteminin yayıncılık alanındaki üstünlüğü tartışılamaz bir boyut kazanmıştır.

“1965’de yörüngeye başarı ile oturtulan INTELSAT 1, diğer adıyla EARLY BIRD dünyanın ilk ticari geostasyoner yer istasyonu diye tanımlanan iletişim uydusudur.”

İlk yayın uydusu ABD’nin Florida Eyaleti’nden 30 Mayıs 1974 tarihinde 36 bin kilometre uzaklıktaki duruk (statik) yörüngesine oturtulmuştur. ATS-6 adlı bu ilk yayın uydusunun 9 metre uzunluğundaki anteni sayesinde 5000 televizyon alıcısı bulunan kızıldereli köylerine eğitim ve sağlık amaçlı halk eğitim ve mesleki bilgi yayınları yapılmıştır.

1994 yılında fırlatılan ‘Türksat’ uydusu da, bu teknolojik gelişmenin bir sonucu olarak günümüzün amacına en uygun, en gelişmiş ve Avrupa’daki rakiplerinden üstün özellikleriyle uzayda yerini almıştır.

Uydu Teknolojisi

Uydu yayınlarının temelindeki teknoloji, radyo-elektrik işaretlerini kullanma teknolojisidir. Doğrusal yayılma nedeni ile televizyon yayınları doğal engelleri aşamamakta, köşe dönememekte ve atmosferden yansıyamamaktadır. Oysa radyo yayınlarında, kıtalar ve ülkelerarası yayınlar için atmosfer bir yansıtıcı ortam olarak kullanılmaktadır.

Televizyon yayınlarını taşıyan VHF ve UHF bandındaki elektromanyetik titreşimler atmosferin üst katmanlarından yansıyamamaktadır. VHF ve UHF yayınlar atmosferde ya emilir ya da uzaya yönelir. Bu durum karşısında televizyon yayınları ancak yoğun birlik ve aktarıcı ağı ile ülkeler çapında veya ülkeler arsı dağıtılabilmektedir. Ancak iki link arasına doğal ya da yapay bir engel çıkarsa link görev yapamamaktadır. İki link arasındaki mesafede sinyalin zayıflamasına neden olmaktadır.

Linklerin bu sorunlarına çözüm olarak iletişim uyduları bulunmuştur. Uydular hem link hem de verici görevini yüklenmiştir. Çünkü uydular, radyo-elektrik işaretlerini yüksek frekanslarda uzak mesafelere ulaştırabilmektedir.

Bir uydu tüm yükü taşıyan merkezi bir platform üzerine yapılmaktadır. Bu platform motor ve elektrik sistemi içermektedir. Uydu oturduğu yer uyumlu yörüngesinden, ay olayları veya güneş patlamaları nedeniyle bazen sapabilmektedir. Her uydu yayın yaptığı yer istasyonları tarafından izlenir. Böyle bir sapma durumunda, üzerindeki roket tipi, küçük motorlarla yerden kumanda edilerek tekrar yerine oturtulabilir. Bu nedenle uydunun taşıdığı yakıt miktarı, uydunun kullanım süresini etkileyen önemli etkenlerden birini oluşturmaktadır. Uydunun her iki yanında kanat gibi duran donanım, güneşten aldığı ışığı, elektrik enerjisine çeviren güneş pillerinin bulunduğu platformlardır. Kanatlar, uydu uzaya atıldıktan ve son yörüngesine oturduktan sonra açılmaktadır.

İletişim uydusunun fırlatıldığı yörüngede, yerine getirmesi gereken işlevleri vardır. Öncelikle bulunduğu Clarke Yörüngesi’nde hep aynı yerde durabilmelidir. Yollanan sinyalleri alabilmesi için, bir yüzünü sürekli dünyaya dönük tutabilmelidir. Ayrıca çalışması için gerekli elektrik enerjisini üretip, depolayabilmelidir. İç ısısını düzenli tutabilmelidir. Güneşe bakan yüzü 150 santigrat derece sıcakta iken, diğer yüzü –200 santigrat derecelik dondurucu soğukla karşı karşıyadır. Uydular havasız ortamda çalışabilmeli ve tüm bu işlevlerini 10 yıl süre ile, aksatmadan yerine getirilebilmelidir.

Uydunun kendisinden istenen görevleri yerine getirebilmesi için gerekli enerjisini güneşten alması gerekir.

Uzayda güneşin ısıması metrekareye 1400 W düzeyinde enerji sağlamaktadır. Bunun ’unu kullanabilen güneş pilleri, metrekarede 140 W elektrik enerjisi üretmektedir. Metrekarede 140 W enerji ancak güneş panellerinin güneşe paralel olması durumunda sağlanabilmektedir. Uydu yörüngesinde ilerledikçe, paneller ile Güneş arasındaki açı değişmektedir. Güneş görmedikleri 90 derecelik açıya geldiklerinde çıkış güçleri sıfırdır. Bu sorunun üstesinden gelebilmek için güneş panelleri, uydu gövdesinin Kuzey ve Güney yüzlerine monte edilerek, bir motor ile gövdenin ters yönüne döndürülür. Uydu gövdesi yörüngede yüzü dünyaya dönük olarak hareket ederken, güneş panelleri de güneşe dönük olmak zorundadır. Panellerin üstündeki hissediciler panel motorlarına sinyal göndererek, her iki panelin güneşe paralel durmasını sağlamaktadır. Güneş panellerinin bir turu 24 saat sürmektedir.

Güneş panellerini oluşturan güneş pillerinin faydalı ömrü sınırsızdır. Ancak uzayda her türlü dış etkiye açık olan uydularda, yılda %2-3 dolayında enerji üretimi kaybı izlenmektedir. Bu nedenle uydunun faydalı ömrü boyunca karşılaşılacak toplam enerji kaybı oranı kadar fazla güneş pili panellere eklenmektedir. Faydalı yörünge ömrü ortalama 10 yıl olan bir uydunun güneş panellerinde 0 oranında fazla güneş pili vardır. Elektrik enerjisi üretimi açısında bir başka sorun uydunun yılda iki kez (Sonbahar ve İlkbahar) dünyanın yörüngesinde kalarak güneşi görememesidir. 21 Mart ve 21 Eylül’de uydu 70 dakikalık iki karanlık dönem geçirmektedir. Bu dönemlerde enerji üretemeyeceği için, uydulara şarj edilebilir bataryalar monte edilmiştir. On yıl ömürlü olan şarj edilebilir nikel-kadminyum ve nikel-hidrojen bataryalar hafiftir ve verimleri yüksektir.

Ülkeler kullandıkları iletişim uydularını, yayın alanlarının batısındaki bir boylama yerleştirerek yılda iki kez geçirilen 70 dakikalık ekinoks dönemlerine, sabaha karşı, yani haberleşme trafiği hafiflerken girilmesini sağlarlar. Böylece elektrik enerjisi korunmuş olmaktadır.

İletişim uydularında alıcı-verici sistemlere transponder adı verilmektedir. Transponderin bant genişliğine göre kaç televizyon yayını alabileceği saptanabilir. Bir televizyon yayını 15 MHz ile 36 MHz arasında değişen genişlikte bant gerektirebilir. Transponderler aldıkları sinyali hiç değiştirmeden yayın alanına göndermektedir. Günümüzde, Düşük Güçlü Uydular’da 24-48, Orta Güçlü Uydular’da 12-24 ve Doğrudan Yayın Uyduları’nda 1-6 transponder kullanılmaktadır.

Ayrıca uydulara yerden gönderilen yayınlar, uydu üzerindeki parabolik antenler tarafından alınarak yeryüzüne yollanmaktadır. Parabolik antenin yeryüzüne yolladığı yayın dairesel bir alan kapsamaktadır.

Yukarıda anlatılan donanımlarla işlevini sürdüren uydular, yer istasyonlarından aldıkları sinyalleri, istenilen bölgelere iletmektedir. İletilen sinyaller yine link istasyonlarınca alınarak, çapları 2-5 metre olan çanak antenlere sahip alıcılara verilmektedir.

Bir uydu projesinin gerçekleştirilmesi 5 yıl almaktadır. O nedenle ister teknolojik olsun, ister kaplama alanı nedeniyle politik olsun, son gelişmeleri bu projeye yansıtmak mümkün olmamaktadır. Uydu projesi fırlatma aşamasına geldiğinde beş yıl öncesinin teknolojisi kullanıldığından, o günün teknolojik gelişmelerini ancak daha sonraki kuşak uydularına yansıtmak mümkün olmaktadır. O nedenle de uydu projeleri birbirini takip etmekte ve bir uydu iletişim sistemi birçok uydudan oluşmaktadır.

Uydular; yörüngelerine ve kullanım amaçlarına göre sınıflara ayrılmıştır. Detayına inmeden bunlar şu şekilde sıralanabilir. Yörüngelerine göre uydular; Alçak Yörüngeli Uydular, Geostasyonal Yörünge Uyduları ve Özel Yörüngeli Uydular. Kullanım amaçlarına göre uydular ise; Meteorolojik Uydular, Askeri Amaçlı Uydular, Araştırma Uyduları ve İletişim Uyduları olarak sıralanabilir. Ayrıca İletişim Uyduları yayın alanlarının konumuna göre de üç sınıfta incelenmektedir: Düşük Güçlü Uydular (Low Power Satellite-LPS), Orta Güçlü Uydular (Medium Power Satellite-MPS) ve Doğrudan Yayın Uyduları (Direct Broadcasting Satellite-DBS).

Uydu haberleşmesi ve TV yayıncılığı

Dünyanın neresinde olursa olsun, gelişen tüm olayları anında aktarma yeteneğine sahip, geliştirilmiş iletişim uyduları; canlı olarak spor karşılaşmalarından düğünlere, mahkeme salonlarından savaşlara, doğumlardan cenazelere kadar tüm gelişmeleri sıcağı sıcağına izleyicilere sunmaya başladığından buyana kanallar arası büyük bir rekabet doğmuştur. Bu rekabet küçük çaplı çanak antenler aracılığıyla tüm uydu yayınlarını izlenebilir hale getirmiştir.

“Uydu kanalıyla yapılan veri gönderiminde, veri, önce bir telefon aracılığıyla yer istasyonuna gönderilir ve oradan da uydular kanalıyla karşı taraftaki alıcı yer istasyonuna yansıtılır. Günümüzde uydular ses ve veri ileticisi olarak yüksek hız ve güvenilirlik derecesinde etkinliklerini kanıtlamıştır.”

Başta fiber-optik (cam elyaf) deniz altı kablosu olmak üzere diğer iletişim ortamlarının günümüzde de oldukça ilgi görmesine karşın uyduyla ülkeler arası haberleşmede başı çekmektedir. Bunun başlıca nedenlerinden biri gelişmekte olan ve endüstrileşen ülkelerde telefon haber iletimi dışındaki haberleşme hizmetlerine özellikle Asya-Pasifik Okyanusu Bölgesi’ndeki gibi talebin gittikçe artmasıdır ve “bu talebi karşılamak üzere özel ve kamu sektör işletmelerinden birçok yeni girişimci, büyüme hızı artmış bulunan Asya ve Latin Amerika ülkeleri pazarında devreye girmektedir”. Bu tür, uydu kanalıyla gerçekleştirilen veri gönderiminde, belli bir terminalden telefon aracılığıyla yer istasyonuna giden veri oradan uyduya çıkarak karşı taraftaki yer istasyonuna yansıtılmaktadır. Yine buradan bilgi hatları yardımıyla alıcı terminale aktarılmaktadır


Etiketler:

BU KONU HAKKINDA YORUM YAPABİLİRSİNİZ !

Henüz yorum yapılmadı. İlk yorum yapan siz olun :

Yorum yapabilmek için aşağıdaki kutucuğa yorumunuzu yazınız ve ardından "YORUMU GÖNDER" düğmesine tıklayınız !
Önemli : Yorumlarınız onaylandıktan sonra bu bölümde yer alır. Lütfen dilbilgisine, ahlak kurallarına uygun ve sadece bu konu ile ilgili yorum yapınız.
*Dijital uydu sistemleri ile ilgili problemlerinize forum bölümümüzde çözüm bulabilirsiniz.