Jump to content

Vraag voor de techneuten: satellietontvangst tov GPS


wian
 Share
Followers 0

Recommended Posts

Zit ik net lekker onderuit met een biertje in m'n handen, popt er ineens een vervelende vraag op. Hoe komt het dat ik om een beetje signaal op de astra te krijgen, mijn schotel op de millimeter nauwkeurig moet uitrichten, terwijl ik met mijn GPS ontvanger in mijn dashboardkastje gewoon "signaal" heb. Wat is het verschil tussen deze twee soorten van "satontvangst"? En hoe kan het dat je bij de ene een grote schotel nodig hebt en deze nauwkeurig moet uitrichten en bij de andere een klein doosje hebt, wat zelfs in het dashboard nog werkt? Bijvoorbaat hartelijk dank voor het verhelderen <img src="/forums/images/graemlins/xyxthumbs.gif" alt="" />

hobby4all

Link to post
Share on other sites

Sjaak, bedankt <img src="/forums/images/graemlins/xyxthumbs.gif" alt="" />

 

Dus de veel lagere frequentie van het signaal zorgt ervoor dat het veel gemakkelijker te "vangen" is. Kan ik weer rustig onderuit zakken nu <img src="/forums/images/graemlins/grin.gif" alt="" />

hobby4all

Link to post
Share on other sites

satellieten voor tv ontvangst "zitten" op een vaste plek.

 

gps satellieten (26 stuks) draaien om de aarde.

dus heeft t ook weinig zin om een antennene uit t richten.

GREETZZ.HOBSAT
--------------------
oost west, mij best.
Xtrend ET8000 3x DVB-C

Link to post
Share on other sites

Citaat:
satellieten voor tv ontvangst "zitten" op een vaste plek.

 

gps satellieten (26 stuks) draaien om de aarde.

dus heeft t ook weinig zin om een antennene uit t richten.

 

In het ene geval word je gezocht en het andere moet je zelf zoeken <img src="/forums/images/graemlins/laugh.gif" alt="" />

"You can fool some of the people all of the time, and all of the people some of the time, but you can not fool all of the people all of the time"

Link to post
Share on other sites

De hogere frequentie van het TV sateliet signaal is de verklaring voor de grootte van een LNB. Maar het signaal van een TV sateliet met honderden uitzendingen is veel complexer dan dat van een GPS sateliet die alleen tijdcodes verzendt.

 

De reden is dat de TV satelieten zich in een geostationaire baan bevinden. De enige plek daarvoor bevindt zich op zo'n 35000 km hoogte. Op dat punt is de rotatiesnelheid van de sateliet en de aantrekkingskracht van de aarde in evenwicht, en duurt een rotatie precies 24 uur.

 

GPS satelieten draaien sneller rondjes om de aarde, want die zitten in een veel lagere baan, namelijk op zo'n 20000 km. Dat scheelt al in de ontvangst.

 

Al met al zijn er dus 3 redenen waarom de GPS ontvanger zoveel kleiner is:

- Lagere frequentie

- Sterkere zender

- Minder informatie ("bitrate")

 

Uitrichten kun je een GPS ontvanger niet - hij moet minstens 4 satelieten ontvangen om je plaats te kunnen bepalen.

Link to post
Share on other sites
Citaat:
Citaat:
- Minder informatie ("bitrate")

Heeft denk ik niets met de ontvangst daarvan te maken <img src="/forums/images/graemlins/tongue.gif" alt="" />


Heeft er wel mee te maken, hoe kleiner de bandbreedte, hoe kleiner ook het benodigde vermogen.

Afstand speeld ook een grote rol, de gps satellieten zitten op enkele honderden km hoogte, astra op 36000 km, wat veel meer demping geeft.
Het signaal verzwakt met het kwadraat van de afstand.
Link to post
Share on other sites
Citaat:
hij moet minstens 4 satelieten ontvangen om je plaats te kunnen bepalen.




even een kleine correctie.

je hebt minimaal een 4 satellieten nodig voor 3d plaatsbepaling.
3 satelietten volstaat voor 2d navigatie, maar dan moet 1 van die 3 een hoofdsatelliet zijn.

GREETZZ.HOBSAT
--------------------
oost west, mij best.
Xtrend ET8000 3x DVB-C

Link to post
Share on other sites

Nog een keertje dan:

 

Frequentie: Normaal gesproken betekent een hogere frequentie juist een kleinere antenne. Maar boven de 10GHz komt er "loodgieter" werk bij kijken, en worden de antennes groter dan de 1GHz antennes omdat de gebruikte componenten niet kleiner te krijgen zijn. Het voorste deel van de LNB is een hoorntje van ringen die het signaal naar de modulator geleiden. De eigenlijke antenne bevindt zich daarachter.

 

Vermogen: Het zendvermogen zal ongeveer gelijk zijn, maar bij de GPS ontvanger komt meer vermogen binnen per oppervlakte. Hoeveel vermogen uiteindelijk aan komt bij de ontvanger hangt af van de breedte van de beam, rendement van de zender en de nauwkeurigheid waarmee die gericht is. Ook de gebruikte frequentie heeft invloed vanwege verschillende absorptie van verschillende frequenties in de dampkring.

 

Informatie: Om meer informatie over te brengen is meer energie nodig. De capaciteit van een informatie kanaal wordt bepaald door de bandbreedte en signaal/ruis verhouding. Voor meer capaciteit moet je minstens een van de twee verhogen en dat kost energie. Google even naar meneer Shannon die dat netjes geformuleerd heeft.

Link to post
Share on other sites
Citaat:
En waar denk je dat de bandbreete bepaald wordt niet in het HF gedeelte, maar in het MF gedeelte op een bruikbare lagere frequentie


Helemaal waar. Maar voor het uitzenden van een signaal met dubbele bandbreedte is ook dubbel zoveel energie nodig (met dezelfde signaal/ruis). Andersom gezegd, wanneer het zendvermogen constant is moet je ontvanger gevoeliger zijn naarmate de bandbreedte groter is. Een richtantenne (schotel) is een uitstekende manier om je ontvanger gevoeliger te maken.

Citaat:
Op andere punten ben ik het ook niet helemaal met je defenities eens, maar het zou te ver voeren om hier een heel technisch verhaal over op te zetten. Ik denk Milo dat de vraagsteller daar met zijn biertje in de hand niet mee gedient zou zijn


De vraagsteller hoopte waarschijnlijk op een antwoord als "omdat GPS satelieten dichterbij staan" maar zo simpel is het nou eenmaal niet.

Citaat:
En de opmerking van iemand dat je 4 satellieten moet ontvangen maakt niets uit voor de gevoeligheid , deze 12 (tegenwoordig nog meer)signalen worden gescand, je hebt dus in principe maar één ontvanger ingang nodig


Ik zei iets over 4 satelieten. Een GPS sateliet zendt een tijdcode uit. Aan de vertraging kun je berekenen hoe ver hij weg staat, mits je ook heel nauwkeurig de tijd weet. Er zijn drie satelieten nodig om te bepalen waar je bent, er zijn dan nog twee oplossingen mogelijk (je weet de afstand tot elke sateliet) en een ervan ligt heel ver van de aarde af dus je weet ook welke oplossing juist is.
De 4e sateliet heb je nodig om te weten hoe laat het nou precies is, want de GPS ontvanger heeft geen atoomklok en is dus niet nauwkeurig genoeg.
Link to post
Share on other sites

Citaat:
De vraagsteller hoopte waarschijnlijk op een antwoord als "omdat GPS satelieten dichterbij staan" maar zo simpel is het nou eenmaal niet.

 

Zie mijn vorig antwoord, de afstand heeft de meeste invloed.

Link to post
Share on other sites
Citaat:
Het signaal verzwakt met het kwadraat van de afstand.


Dat gaat alleen maar op bij eenzelfde zender.

De reden is het oppervlak dat het signaal moet bestrijken. Als je ontvanger twee keer zo ver van de zender staat, wordt er vier keer zoveel oppervlak "bestraald", en is het signaal dus nog maar een kwart van het origineel. Als je van de ontvanger het schoteloppervlak ook verviervoudigt, is het signaal weer op oude sterkte, omdat je nu weer evenveel energie van de zender 'vangt' als toen je dichterbij stond.

In dit geval gaat de "kwadratisch" regel niet op: Satelieten richten hun signaal als een smalle kegel op de aardbol. Het uiteindelijke aardoppervlak dat ze bereiken is ongeveer hetzelfde, ongeacht hoe ver ze verwijderd staan. (De BBC spaart inderdaad aardig wat stroom met haar gerichte beam!). Op hun weg naar de aarde komen de sateliet signalen van 36000 km nauwelijks meer deeltjes tegen dan vanaf 20000 km. De atmosfeer is veel kleiner dan dat.

Extreem geval is een laser zender. Die verliest alleen maar signaalsterkte door botsing met deeltjes, maar verliest verder niets omdat de bundel op elke afstand evenveel oppervlak beslaat. In een vacuum is er geen limiet aan de afstand die een laserstraal kan overbruggen.
Link to post
Share on other sites

Citaat:
In dit geval gaat de "kwadratisch" regel niet op: Satelieten richten hun signaal als een smalle kegel op de aardbol. Het uiteindelijke aardoppervlak dat ze bereiken is ongeveer hetzelfde, ongeacht hoe ver ze verwijderd staan.

 

Die kwadraat regel gaat altijd op.

Om toch nog iets op te kunnen vangen wordt het signaal aan de zend en aan de ontvangst zijde met schotels versterkt (gebundeld).

Dat is voor die korte gps afstand niet nodig en volstaat een spriet.

De verzwakking over 36000km is 215dB bij 11 Ghz, of het nu gebundeld wordt of niet.

Alleen met bundeling blijft er nog net genoeg over om nog weer bruikbaar signaal van te maken.

Ik zeg er 11 Ghz bij omdat de golflengte ook een rol hierin speelt, naarmate de golflengte langer wordt is de demping minder.

Link to post
Share on other sites

bekijk eens een artikel in wikipedia over waar die inverse-kwadraat regel van jou nou eigenlijk vandaan komt. Als je het artikel begrijpt, dan weet je ook dat je die 211dB wel leuk hebt uitgerekend, maar dat het getal niet de betekenis heeft die jij eraan toekent.

 

Lees ook eens een boek over informatie theorie.

 

Als je er niet uitkomt, kun je instuten inschakelen die je in ruil voor geld deze theorie uit willen leggen. Dat heb ik ook gedaan.

Link to post
Share on other sites

Die 215 dB heb ik niet bedacht, dat kom je in andere artikelen ook tegen.

Als je het narekent klopt het.

 

Speciaal op satelliet gebied uitgewerkt: W1GHZ

Of in gewoon nederlands vertaald: Hier

Paul, W1GHZ heeft het gewoon over path loss,

Lijkt me verder gewoon duidelijk.

Link to post
Share on other sites

Om het in je favorite formule om te zetten, die van Friss, zijn bij de systemen waar we hier over praten de gains niet gelijk (smallere beam) van de zenders. De golflengte is ook verschillend (misschien is het je opgevallen dat die ook gekwadrateerd wordt). De golflengte scheelt een factor 10, dus die invloed is al veel groter (factor 100) dan dat de afstand bijna het dubbele is (factor 4). Die path loss als gevolg van de afstand kun je corrigeren met de gain van de antenne (smallere "beam").

 

Logisch gevolg: De gain van de ontvangers is helemaal niet gelijk (80cm schotel versus een omni-antenne van een paar cm).

Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

 Share
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...

Important Information

Lees alvorens je verder gaat onze Terms of Use en Privacy Policy. We have placed cookies on your device to help make this website better. You can adjust your cookie settings, otherwise we'll assume you're okay to continue.