Introduction to Satellite Communication 3rd Edition

1.1.2
Use of Microwave Frequencies
Satellites were not the first to employ microwave frequencies, which generally
extend from about 1,000 MHz (1 GHz) to 30 GHz. That range was first developed
during World War II for radar defense, then applied to various terrestrial communi-
cation systems between 1950 and 1980. As a result, the technology base existed
at the time that satellite repeaters came into vogue. The microwave link generally
is characterized by the following properties (explained later in detail):
•
Line-of-sight propagation through space and the atmosphere;
•
Blockage by dense media, like hills, tree trunks, solid buildings, metal walls,
and at higher frequencies, heavy rain;
•
Wide bandwidths, compared to the following lower frequency bands: high
frequency (HF) shortwave radio, very high frequency (VHF) TV, frequency-
modulation (FM) radio, and ultrahigh frequency (UHF) land mobile radio;
Figure 1.10
The XM Xpress RC receiver has the ability to store the most recent 60 minutes of
listening. (
Source:
XM Satellite Radio.)

---

12
Fundamentals of Satellite Systems
•
Compact antennas typically using metal reflectors, which can focus energy
in a desired direction (thus providing gain over an antenna with broad or
omnidirectional radiation properties);
•
Transmission through metal waveguide structures as opposed to wire con-
ductors;
•
Somewhat reduced efficiency of power amplification, which is the ratio of
radio frequency (RF) power out divided by the direct current (dc) power in.
The analysis of a microwave communication link is carried out using the so-
called link budget approach (discussed in Chapter 4). The behavior of the micro-
wave link between a satellite and the ground is more predictable than any other
type of radio transmission system. Engineers are able to design systems and services
with a high degree of confidence, owing to the many years of experience with
such systems and with the stable propagation medium at microwave frequencies.
Transmission is not as reliable as for a high-quality fiber optic link; however,
techniques like automatic power control, space and angle diversity, forward error
correction (FEC), and dynamic modulation and bandwidth allocation tend to over-
come the statistical nature of radio wave propagation, rendering a service that is
attractive in a commercial sense.