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Link budget calculation in optical LEO satellite downlinks with on/off-keying and large signal divergence: A simplified methodology

Giggenbach, Dirk und Knopp, Marcus Thomas und Fuchs, Christian (2023) Link budget calculation in optical LEO satellite downlinks with on/off-keying and large signal divergence: A simplified methodology. International Journal of Satellite Communications and Networking, 41 (5), Seiten 460-476. Wiley. doi: 10.1002/sat.1478. ISSN 1542-0973.

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Offizielle URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/sat.1478

Kurzfassung

Direct-to-Earth transmissions with Optical On/Off-Keying are becoming the method of choice to realize telemetry downlinks from low Earth orbit satellites at highest data-rates. Here, we review the calculation procedure for a practical assessment of the mean link budget in this space-ground data communication technology. We present a comprehensive survey of the dynamic orbital and beam-pointing effects as well as the impacts from atmospheric attenuation on the link performance. The paper provides an exhaustive review of the formulas commonly used, and propounds a recipe to reliably estimate the received power on ground. An overview of typical data transmitter terminals, transmission channel parameters, and the according optical ground stations is provided. Comparison with measured received powers over transmitter elevation angle, and the respective design estimates serves for verification.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/197438/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Link budget calculation in optical LEO satellite downlinks with on/off-keying and large signal divergence: A simplified methodology
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Giggenbach, DirkDirk.Giggenbach (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-1720-3464NICHT SPEZIFIZIERT
Knopp, Marcus ThomasMarcus.Knopp (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-6819-6279170473236
Fuchs, ChristianChristian.Fuchs (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:1 April 2023
Erschienen in:International Journal of Satellite Communications and Networking
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:41
DOI:10.1002/sat.1478
Seitenbereich:Seiten 460-476
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
Evans, Barryb.evans (at) surrey.ac.ukNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:Wiley
ISSN:1542-0973
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Optical Satellite Downlinks, antenna gain, signal divergence, Optical Ground Station OGS, Avalanche Photo-Detector Receiver Frontend APD-RFE, satellite distance, KNOCGOP
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Kommunikation, Navigation, Quantentechnologien
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R KNQ - Kommunikation, Navigation, Quantentechnologie
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - OSIRIS Future
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Kommunikation und Navigation > Optische Satellitenlinks
Kompetenzzentrum für Reaktionsschnelle Satellitenverbringung
Hinterlegt von: Giggenbach, Dr.-Ing. Dirk
Hinterlegt am:22 Sep 2023 14:50
Letzte Änderung:28 Okt 2024 15:56

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