Каким образом солнце может создавать помехи приёму программ со спутника?
Геостационарные спутники располагаются на орбите на высоте примерно 36 000 километров над земной поверхностью и висят непосредственно над линией экватора. Исходя из того, что экватор отклонён на 22,5°, солнце находится на одной прямой линии со спутниками и принимающими станциями дважды в год – весной и осенью. Эти периоды называют «солнечной засветкой» или же «солнечной интерференцией».
Тепловая энергия, излучаемая солнцем, является мощным источником зашумления, охватывающего все частотные диапазоны, включая диапазон, используемый для спутниковой связи. Это зашумление называют «тепловым шумом». Когда солнце – и, соответственно, источник теплового шума – оказывается на прямой линии со спутником и приёмной антенной наземной станции (линия видимости), уровень этого шума в точке приёма станции становится настолько сильным, что начинает заглушать уровень сигнала спутниковой несущей, что приводит к временному прерыванию приёма.
Причиной солнечной засветки является неспособность приёмной антенны наземной станции различить полезный радиочастотный сигнал, передаваемый со спутника, в бушующем море солнечной энергии. Это подобно тому, как вы беседуете с человеком, стоящим рядом с вами, и вдруг возникает громкий шум, который полностью заглушает голос собеседника. В результате, всё что вы слышите – это громкий шум, и до тех пор, пока он не прекратиться или не удалиться на приличное расстояние, вы не сможете различить в нём голос человека, с которым вы разговариваете.
Длительность периода солнечных помех зависит от географической точки размещения приёмной антенны, орбитальной позиции спутника над экватором, диаметра приёмной антенны, а также от частоты несущей. Обычно эти периоды солнечной засветки начинаются с краткосрочных (длительностью в несколько минут) периодов потери сигнала. Такие краткосрочные отключения свидетельствуют о том, что солнце уже находится вблизи той точки, когда оно оказывается на одной линии со спутником и принимающей антенной.
Мощность тепловой энергии солнца сильна настолько, что она способна создавать временные помехи спутниковому сигналу и становиться причиной солнечной засветки уже тогда, когда солнце лишь только приближается к этой точке на горизонте. С каждым днём движения нашей планеты по орбите солнце всё больше смещается на север относительно земной поверхности, двигаясь понемногу к той самой «опасной» точке, когда оно окажется для приёмной антенны непосредственно на одной линии со спутником. Чем ближе солнце к этой точке, тем более длительными становятся периоды солнечной засветки. И, наконец, они достигают своего пика – это значит, что солнце, спутник и приёмная антенна на Земле выстроились чётко в одну линию. По мере того, как солнце начинает удаляться от этой точки на небе относительно приёмной станции, постепенно снижается и уровень помех, и, в конце концов, становится совершенно некритичным для приёма. Однако через какое-то время солнце начинает двигаться на юг, и наступает очередной сезон максимальных помех (в северном полушарии это осень).
Исходя из того, что все геостационарные спутники постоянно находятся в одной географической линии – над экватором – и расположены на орбите на постоянной высоте – 36 000 километров – солнечная засветка скажется на работе антенны в определённом месте. К примеру, у нас есть четыре антенны, расположенные в одной географической точке и направленные на четыре разных спутника (для чистоты эксперимента предположим, что диаметр тарелок и значение несущей частоты являются одинаковыми для всех четырёх). Солнечная засветка скажется на работе их всех в разное время в течение дня, перемещаясь от одной тарелки к другой. Различие в сроках наступления периода солнечной засветки для каждой из антенн связано с тем, что Земля вращается вокруг своей оси, и «опасная точка» расположения солнца смещается в течение дня.
Продолжительность периодов солнечной засветки обратно пропорциональна размеру спутниковой тарелки и показателю несущей частоты. Иными словами, чем больше диаметр тарелки – тем короче периоды засветки и тем ниже уровень шума. Соответственно, чем меньше диаметр тарелки – тем время и интенсивность зашумления выше.