การติดต่อสื่อสารผ่านดาวเทียม (Satellite Communication)

การติดต่อสื่อสารผ่านดาวเทียม (Satellite Communication)

การติดต่อสื่อสารผ่านดาวเทียมเป็นเทคโนโลยีการติดต่อสื่อสารแบบไร้สายชนิดหนึ่งที่ มีเป้าหมายเพื่อการติดต่อสื่อสารระยะทางไกลแล้วก็ครอบคลุมพื้นที่กว้าง เป็นต้นว่า ส่งสัญญาณจากฟากหนึ่งไปยังอีกฟากหนึ่งของโลก นำมาซึ่งการก่อให้เกิดการติดต่อสื่อสารได้อย่างกว้างไม่มีขอบเขต หากแม้ในเขตพื้นที่ไกลห่าง ดังเช่นว่า รอบๆช่องเขา ห้วงมหาสมุทร โดยบางทีอาจเป็นสัญญาณทีวี สัญญาณโทรศัพท์ สัญญาณภาพ เสียง รวมทั้งการเชื่อมต่อทางอินเทอร์เน็ตระหว่างชาติ ฯลฯ

ระบบการติดต่อสื่อสารผ่านดาวเทียมประกอบไปด้วยสองส่วนหลักหมายถึงสถานีภาคพื้นดิน (Ground Segment) รวมทั้งสถานีอวกาศ (Space Segment) โดยที่สถานี ภาคพื้นดินมีสองสถานีเป็น สถานีรับรวมทั้งสถานีส่ง ซึ่งหลักการทำงานของทั้งคู่สถานีนี้มีลักษณะคล้ายคลึงกัน
สถานีภาคพื้นดิน มีเครื่องใช้ไม้สอยหลักอยู่ ประเภทดังเนื้อหาตั้งแต่นี้ต่อไป
เครื่องมือจานเสาอากาศ (Antenna Subsystem)
มีบทบาทส่งสัญญาณรวมทั้งรับสัญญาณจากดาวเทียม
เครื่องไม้เครื่องมือสัญญาณวิทยุ (Radio Frequency Subsystem)
มีบทบาทรับส่งสัญญาณวิทยุที่ใช้งาน
วัสดุอุปกรณ์แปลงสัญญาณวิทยุ (RF/IF Subsystem)
มีสถานีส่งสัญญาณรวมทั้งสถานีรับสัญญาณ โดยด้านสถานีส่งถูกเรียกว่า ภาคแปลงสัญญาณขาขึ้น (Up Converter Part) ซึ่งปฏิบัติภารกิจแปลงบริเวณความถี่ที่ได้รับมาให้เป็นความถี่ที่ใช้กับงานระบบดาวเทียม ต่อจากนั้นส่งสัญญาณที่แปลงความถี่ให้ภาคขยายสัญญาณ เพื่อขยายให้เป็นสัญญาณความถี่สูง ต่อจากนั้นนำส่งไปยังดาวเทียม รวมทั้งเหมือนกันสำหรับด้านสถานีรับนั้นเรียกว่า ภาคแปลงสัญญาณขาลง (Down Converter Part) ปฏิบัติหน้าที่เป็นแปลงสัญญาณที่ได้รับจากดาวเทียมไปเป็นความถี่ที่ใช้งาน ต่อจากนั้นส่งต่อให้ภาคแยกสัญญาณ (Demodulator) ถัดไป
วัสดุอุปกรณ์ผสมสัญญาณรวมทั้งแยกสัญญาณ (Modulator/Demodulator)
มีบทบาทแปลงข้อมูลที่อยากได้ส่งผ่านดาวเทียมให้เป็นสัญญาณคลื่นวิทยุที่มีข้อมูลผสมอยู่ให้ใช้ประโยชน์งานได้
สถานีอวกาศ (Space Segment) นั้น มีวัสดุอุปกรณ์ดังต่อไปนี้
เครื่องไม้เครื่องมือขับดาวเทียม (Propulsion Subsystem)
ปฏิบัติภารกิจทำให้ดาวเทียมหมุนรวมทั้งรักษาตำแหน่งไว้ด้วยก๊าสหรือพลังงานความร้อนจากกระแสไฟฟ้า
อุปกรณ์สำหรับใช้ในการควบคุมดาวเทียม (Spacecraft control Subsystem)
มีบทบาทรักษาสมดุลของดาวเทียมเพื่อไม่ให้ดาวเทียมหลุดวิถีโคจรออกไปในอวกาศได้
เครื่องไม้เครื่องมือติดต่อสื่อสาร (Electronic Communication Subsystem)
มีบทบาทรับสัญญาณจากสถานีส่งแล้วส่งต่อไปยังสถานีรับโดยมีช่องสัญญาณรับความถี่ขาขึ้น (Transponder) แล้วแปลงสัญญาณเป็นสัญญาณความถี่ขาลง (Downlink Frequency) แล้วจึงส่งมายังสถานีรับภาคพื้นดินถัดไป
วัสดุอุปกรณ์กำลังไฟฟ้า (Electrical Power Subsystem)
มีบทบาทแปลงพลังงานจากแสงอาทิตย์ให้เป็นกำลังไฟฟ้าสำหรับวัสดุอุปกรณ์ติดต่อสื่อสารแล้วก็ภาคควบคุมต่างๆบนดาวเทียมยิ่งกว่านั้นยังเก็บกำลังไฟฟ้าเอาไว้ภายในตัวเก็บประจุหรือแบตเตอรี่ (Battery) เพื่อสำรองไว้ใช้งาน
วัสดุอุปกรณ์เสาอากาศ (Antenna Subsystem)
ปฏิบัติหน้าที่รับสัญญาณจากภาคพื้นดิน
วัสดุอุปกรณ์ติดตามและก็ควบคุม (Telemetry Tracking and Command Subsystem: TT&C) มีบทบาทติดตามการ ดำเนินการของดาวเทียมรวมทั้งควบคุมรักษาตำแหน่งของดาวเทียมให้ถูกเสมอโดยอุปกรณ์การสื่อสารโทรคมนาคม
ระบบการส่งสัญญาณผ่านดาวเทียมนั้น มี แบบ
แบบ C – Band จะส่งคลื่นความถี่กลับมายังโลกอยู่ในตอนความถี่ 3.4 – 4.2 GHz ซึ่งจะมีฟุตปริ้นท์ ที่มีขนาดกว้าง ครอบคลุมพื้นที่ การให้บริการได้หลายประเทศ ตัวอย่างเช่น ของดาวเทียมไทยคม 2/5 พื้นที่ให้บริการ เป็นทวีปเอเชีย แล้วก็ยุโรปนิดหน่อย (สมคิด มั่งคั่งญา วินิชกุล, 2549 : 10)
จุดเด่น การใช้ดาวเทียมระบบนี้เหมาะสมที่จะใช้ในประเทศใหญ่ด้วยเหตุว่าครอบคลุมพื้นที่การให้บริการได้หลายประเทศ ซึ่งใช้ดาวเทียมหนึ่งดวง ก็ถ่ายทอดสัญญาณได้ ทั้งประเทศแล้วก็ยังถึงประเทศเพื่อนบ้านใกล้เคียงด้วย ดังเช่น จีนอินโดนีเซียเวียดนาม ฯลฯ
ข้อผิดพลาด เนื่องจากว่าส่งครอบคลุมพื้นที่กว้างๆความเข็มของสัญญาณจะต่ำ ก็เลยจำต้อง ใช้จาน 4 – 10 ฟุต ขนาดใหญ่รับสัญญาณภาพก็เลยจะชัดแจ๋ว
แบบ KU – Band จะส่งคลื่นความถี่ 10 – 12 GHz สูงขึ้นมากยิ่งกว่าความถี่ C-Band สัญญาณ ที่ส่งจะครอบคลุมพื้นที่ได้น้อย ก็เลยเหมาะกับการส่งสัญญาณเฉพาะภายในประเทศ (สมคิด มั่งคั่งญาวินิชกุล, 2549 : 11)
จุดเด่น ความเข้มของสัญญาณสูงมากมาย ใช้จานขนาเล็กๆ60 – 120 ซม. ก็สามารถรับสัญญาณได้แล้ว เหมาะกับส่งสัญญาณเฉพาะภายในประเทศ ยกตัวอย่างเช่น สัญญาณ CABLE TV (UBC)
ข้อด้อย ฟุตปริ้นท์ระบบ KU-Band จะแคบ ส่งเฉพาะจุดที่อยาก ครอบคลุมพื้นที่ได้น้อยทำให้เสียค่าใช้จ่ายสูง อุปสรรคต่อการรับสัญญาณภาพ เวลาเกิดฝนตกภาพจะไม่มี มูลเหตุเนื่องจากความถี่ของ KU-Band จะสูงมากมายเมื่อผ่านเมฆฝน