ASTRA erklärt: Transponder

Was ist das?

Bei einem Transponder handelt es sich um eine technische Einheit in einem Satelliten, die das von einer Bodensendestation ausgestrahlte Programm aufnimmt, es verstärkt, die Polarisierung ändert und es auf einer anderen Frequenz wieder zur Erde zurücksendet. Das Wort setzt sich aus den Begriffen "Transmitter" und "Responder" zusammen.

Diese Arten von Transpondern gibt es

Der Begriff bezeichnet ein Kommunikationsgerät, das über Funk kommuniziert und so in der Lage ist, eingehende Signale zu verarbeiten, indem sie aufgenommen, beantwortet und weitergeleitet werden. Im Wesentlichen wird zwischen zwei Arten dieses Kommunikationsgeräts unterschieden: Dem aktiven Transponder und dem passiven Transponder. Letztere sind Systeme, die meist für die Kommunikation interner Prozesse zuständig sind. Diese zeichnet aus, dass sie in der Regel keine eigene Energieversorgung haben und aus der Stromversorgung der Einheit in der sie integriert sind ihre Energie beziehen. Passiv-Transponder definieren sich darüber, dass sie nur über kurze Distanzen kommunizieren können. Ein Beispiel dafür sind die sogenannten RFID-Systeme, Kurzform für Radio Frequency Identification. Diese sind oft als RFID-Chips in verschiedene Systeme integriert und können über Sensoren in Lesegeräten ausgelesen werden. Das heißt, dass passive Transponder meistens zur Identifizierung von Objekten dienen und sich beispielsweise in Chips von Kreditkarten befinden.

Im Unterschied dazu sind aktive Transponder mit einer eigenen Energieversorgung ausgestattet. Das führt dazu, dass sie eine größere Reichweite erzielen und zudem größere Datenmengen verarbeiten können. Diese werden beispielsweise für die Ortung und Identifizierung von Flugzeugen verwendet. Auch Satellitentransponder zählen zu den aktiven Transpondern.

So ist ein Transponder für Satelliten konstruiert

Auch für Satelliten sind Transponder unerlässlich, um Signale empfangen, verarbeiten und senden zu können. Transponder verfügen über sämtliches Zubehör, das für das Empfangen, die Verarbeitung und das Senden von den Daten erforderlich ist. Sie bestehen typischerweise aus folgenden Komponenten:

  • Bandpass, bzw. Breitbandfilter für eingehende Signale: dabei handelt es sich um einen Filter, der nur die gewünschten Signale passieren lässt, die in der Regel in einen bestimmten Frequenzbereich fallen
  • Low Noise Amplifier (LNA): Elektronische Verstärker, die dazu dienen, sehr schwache Signale zu verstärken. Besonderheit ist die Rauscharmut
  • Frequenzumsetzer: Dieser wandelt die Frequenz der empfangenen Signale in die Frequenz um, die benötigt wird, um die Signale weiterzuleiten
  • einen Bandpass bzw. Breitbandfilter für ausgehende Signale
  • Power Amplifier bzw. Sendeverstärker: Dient zum Verstärken von Signalen

So arbeiten Transponder

Zur Kommunikation mit Satellitentranspondern werden typischerweise Erdfunkstellen, für die Übermittlung von Signalen an den geostationären Satelliten verwendet. Anschließend werden die Informationen wieder zurück auf die Erde geschickt, wo sie von Satellitenantennen empfangen werden können. Vereinfacht gesagt, ist ein Transponder ein Verstärker und ein Frequenzumsetzer. Nachdem die Datenübertragung erfolgt ist und der Transponder die Informationen empfangen hat, werden diese Informationen verstärkt, Störungen herausgefiltert, anschließend in andere Frequenzbereiche umgewandelt, wieder verstärkt und an die Erde zurückgesendet.