Erdfernerkundung - Numerische Physik: Modellierung

324 KAPITEL 6. KOMMUNIKATION
Abbildung 6.26: Atmosphärische
Dämpfung und Regendämpfung in
Abhängigkeit von der Frequenz (Dodel
und Baumgart, 1986, in [190])
Seems it never rains in southern california
§ 1079 Auf seinem letzten Stückchen zwischen Raumsonde und Satellit hat das Funksignal
noch die untere Atmosphäre (Troposphäre, Wetterschicht) zu durchqueren. Diese verändert
das Signal durch
• atmosphärische Dämpfung: diese wird durch verschiedene Moleküle bewirkt, im wesentlichen
jedoch Wasserdampf und Sauerstoff. Die atmosphärische Dämpfung hängt vom
Wasserdampfgehalt der Atmosphäre ab und nimmt für unterschiedliche Frequenzen unterschiedliche
Werte an (vgl. Abb. 6.26).
• Regendämpfung: Der Einfluss der Regendämpfung steigt mit zunehmender Frequenz an
und steigt ebenfalls mit der Regenrate bzw. Tropfendichte. Die Regendämpfung steigt
nahezu linear mit der Frequenz an (vgl. Abb. 6.26). Es ist dabei zwischen konvektivem
Regen, der kräftig und lokal begrenzt ist, und Restregen mit niedriger Regenrate aber
großer räumlicher Ausdehnung zu unterscheiden.
• Zusätzliches Rauschen durch Drehung der Polarisationsebene in Folge von Niederschlägen.
Extrem starke Regenfälle und insbesondere Gewitter können, allerdings in der Regel nur
kurzzeitig und lokal begrenzt, zu einem vollständigen Ausfall von Satellitenverbindungen
führen. Selbst wenn es nicht zum vollständigen Zusammenbruch der Verbindung kommt,
können die Störungen aber so groß werden, dass die Fehlerrate Werte erreicht, bei denen eine
Korrektur nicht mehr möglich ist.
6.5.3 Kommunikation über Satelliten
§ 1080 Alle bisher angesprochenen Problemem gelten natürlich auch für die Kommunikationssatelliten
in erdnahen Bahnen. Um eine ungefähre Vorstellung über Kommunikationssatelliten
zu vermitteln, zeigt Abb. 6.27 den Aufbau und die Ausleuchtungszonen von Intelsat
V. Aus dem Aufbau des Satelliten kann man erkennen, dass die Kommunikation auf Wellenlängen
im Bereich einiger GHz über verschiedene Antennen erfolgt. Eine dieser Antennen
leuchtet praktisch die gesamte sichtbare Fläche der Erdkugel aus, die anderen Antennen
dienen jeweils der Ausleuchtung der den Atlantik im Osten bzw. Westen begrenzenden Kontinente
insgesamt, der kontinentalen Bereiche auf der Nordhalbkugel, sowie einer eher lokalen
Verbindung zwischen Mitteleuropa und der mittleren Ostküste der USA.
2. Juli 2008 c○ M.-B. Kallenrode