인공위성 위성통신 시스템

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    우주에 떠 있는 인공위성을 통해 우리는 통신도 하고 우주에서 지구를 바라볼 수도 있게 되었습니다. 위성은 어떤 특성을 갖고 있으며, 여러 가지 종류에 대해서도 알아보도록 하겠습니다.

     

    인공위성이란?

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    인공위성은 인간이 만든 위성으로 지구 등 행성의 둘레를 돌도록 로켓을 이용해서 쏘아 올린 인공 장치입니다. 사용목적에 따라 통신위성, 날씨 위성, 방송위성, 과학위성 등으로 분류되기도 하며, 국제 우주정거장도 인공위성의 일종입니다. 

     

    위성통신의 발전

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    영국의 아서 클라크는 1945년 wireless world라는 무선 전문잡지에 기고한 글을 통해서 "앞으로는 강력한 로켓이 개발이 되고 물체를 적도 상공 3만 6,000km의 원 궤도상에 쏘아 올릴 수 있다면 이를 사용해서 대륙간의 전화 중계 및 라디오 방송이 가능할 것이다"라는 예언을 하면서 위성통신을 최초로 제안한 것으로 유명합니다. 적도 상공 3만 6,000km 원궤도에서 지구의 자전과 같은 방향으로 도는 인공위성은 24시간 공전 주기를 가지고 있어서 지상에서는 정지되어있는 것처럼 보입니다. 정지위성의 특징으로는 3개의 위성으로 극지방을 제외한 전 지구를 커버할 수 있고 지구로부터 거리가 멀고 수신 전력이 낮다는 특징이 있습니다. 

     

    최초의 인공위성

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    인류가 만든 세계 최초의 인공위성은 소련에서 개발한 스푸트니크 1호이며 1957년 10월 14일에 발사가 되었습니다. 우리나라의 최초 인공위성은 한국 과학기술원(KAIST) 인공위성연구센터에서 개발한 우리 별 1호이며, 1992년 8월 11일에 발사가 되었습니다. 

     

    위성통신 시스템

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    위성통신을 하려고하면 지상의 지구국과 우주공간에 있는 위성 간에 전파로 연결이 되어있어야 합니다. 직경 수 m~20m 정도의 큰 안테나를 사용해서 지상 지구국에서 높은 전력으로 위성을 향해 전파를 송신하고 위성에서 받은 전파신호를 중계기로 증폭해서 지상으로 다시 송신하는 것이 위성통신 및 위성방 손의 원리입니다. 즉 위성통신은 위성을 중계국으로 해서 통신을 하는 것입니다. 지상에서 위성까지의 회선을 업 링 크라고 하고, 위성에서 지상까지의 회선을 다운 링크라고 합니다. 위성에서 전파 중계는 중계기가 수행을 하며, 통신 위성에는 보통 수십대의 트랜스폰더가 실려있어서 트랜스폰더 단위로 여러 가지 목적의 통신을 하고 있습니다. TV 영상, 전화, 데이터의 다중 전송회선으로도 이용이 되며 신호를 증폭하거나 주파수를 변환하는데 필요한 전력은 위성에 실려있는 배터리를 태양전지로 충전하면서 하용하 게 됩니다. 

     

     

    위성통신의 장점

    1. 한 지점으로부터 여러곳에 흩어져있는 다수의 수신 대상에게 동일한 내용의 정보를 전송할 수 있다
    2. 하나의 위성으로 정보를 전송할 수 있는 지역이 넓습니다.
    3. 이동형 지구국의 구현이 가능하며, 어떤 장소에서도 통신회선을 선정할 수 있습니다.
    4. 대부분의 마이크로대의 전파를 이용해서 고품질의 광대역 통신이 가능합니다.
    5. 우주에 있어 자연재해로부터 자유롭습니다.

     

    위성통신의 단점

    1. 장거리 통신방식이다 보니 송신 측에서 수신 측까지의 전파 지연이 발생하게 됩니다.
    2. 위성에서 발사한 전파가 지구에 도착하게 되면 신호가 약해져서 안테나의 크기를 크게 해야 정보의 전달이 원활할 수 있습니다.
    3. 지역 내에는 위성에서 보내는 전파는 어느 곳이라도 미치기 때문에 안테나를 설치하면 누구나 수신할 수 있어서 통신의 비밀을 확 하기 위해서 암호화가 필요합니다.
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