¿Cómo se puede calcular el ángulo de cono mínimo entre dos satélites para evitar interferencias?

Tengo un modelo de 2 estaciones terrestres (G1 y G2) y 2 satélites LEO (S1 y S2). G1 y G2 están ubicados cerca uno del otro. S1 transmite datos a G1 y S2 transmite a G2 con casi la misma frecuencia. Por lo tanto, si esos 2 satélites están demasiado cerca durante la transmisión, uno puede interferir con el otro.

La pregunta es, ¿qué tan cerca pueden estar los satélites unos de otros durante la transmisión sin interferir? ¿Cómo se puede calcular el ángulo de cono mínimo permitido?

Apreciaría, si usted da algunos enlaces.

Esto depende del patrón de radiación exacto de la antena y la sofisticación del receptor para discriminar entre señales. en.wikipedia.org/wiki/Radiation_pattern Es más una pregunta de EE/DSP que una pregunta de exploración espacial.
@RussellBorogove Gracias, me encantaría obtener información más detallada sobre todas las dependencias, si es posible

Respuestas (1)

Según la información de la pregunta, que es casi nada, supongamos que las estaciones terrestres y los satélites usan antenas parabólicas circulares. Entonces podemos usar la física para aproximar los patrones de radiación con una función de Airy .

yo ( θ ) = ( 2 j 1 ( X ) X ) 2

X = k a pecado ( θ )

donde el número de onda viene dado por k = 2 π / λ = 2 π F / C ( λ es, por supuesto, la longitud de onda, c la velocidad de la luz y f es la frecuencia) y a es el radio de la apertura o en este caso el plato.

Entonces digamos por ejemplo en F = 10 GHz y a = 1,5 metros (3 metros de diámetro) puede trazar un patrón de radiación simple para una abertura circular o un plato. Por supuesto, en realidad es más complejo y feo, pero entonces tendrías que usar un patrón de radiación medido.

Estoy bastante seguro de que puede hacer la trigonometría en función de las distancias a los satélites en función de sus preguntas anteriores.

He escuchado números como 10 dB para el umbral de interferencia utilizando receptores de televisión por satélite. No tengo idea de qué tan cerca está eso, así que tal vez 20 dB sería mejor. En estos días, las señales son digitales y hay tanta corrección de errores que es probable que esté en algún lugar dentro de ese rango.

patrón de radiación

def I_airy(ka, theta):
    x = ka * np.sin(theta)
    I = (2.*spj1(x)/x)**2
    return I

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from scipy.special import j1 as spj1

halfpi, pi, twopi = [f*np.pi for f in 0.5, 1, 2]
degs, rads = 180/pi, pi/180

f = 10E+09  # Hz
c = 3E+08   # m/s
D = 3.0     # meters
a = 0.5*D

ka = twopi * f * a / c

thetadegs = np.linspace(-2, 2, 600)  # Skip Zero!
theta     = rads*thetadegs

I = I_airy(ka, theta)
I_db = 10 * np.log10(I)

plt.figure()
plt.subplot(2, 1, 1)
plt.plot(thetadegs, I)
plt.title('linear')
plt.subplot(2, 1, 2)
plt.plot(thetadegs, I_db)
plt.ylim(-30, None)
plt.title('dB')
plt.show()
¿Qué pasa con el ángulo del cono?
@TarlanMammadzada Lo eliges en función de la cantidad de interferencia que puedes tolerar. Ingrese su información particular de frecuencia, diámetro y el nivel de interferencia que puede tolerar, y busque el ángulo en el gráfico resultante.
Si conozco el umbral, ¿es posible calcular el ángulo de cono mínimo permitido?
@TarlanMammadzada está bien, veo lo que se necesita. Agregaré más a la respuesta más tarde hoy para proporcionar un procedimiento para calcular la separación mínima en "longitud geoestacionaria" para dos satélites GEO cuando son recibidos por dos estaciones terrestres...
¿El procedimiento para GEO también es aplicable para LEO?
Lo siento, recordaría la pregunta;)
¿Estás conmigo? :)
No, yo esperaría ;)