トランスポンダー（衛星通信）

通信衛星のトランスポンダは、受信アンテナと送信アンテナ間の通信チャネルを形成する一連の相互接続されたユニットです。 ^[1] 主に衛星通信で受信信号を転送するために使用されます。

トランスポンダーは通常、次の要素で構成されます。

• 入力帯域制限装置（入力バンドパスフィルタ）
• 地球局から受信した信号（距離が長いため通常は非常に弱い）を増幅するように設計された入力低雑音増幅器（LNA）
• 受信信号の周波数を送信信号に必要な周波数に変換するために使用される周波数変換器（通常は発振器と周波数ミキサーで構成）
• 出力バンドパスフィルタ、
• 電力増幅器（進行波管または固体増幅器）

ほとんどの通信衛星は軌道上の無線中継局であり、数十メガヘルツの帯域幅を持つ数十のトランスポンダを搭載しています。ほとんどのトランスポンダは曲がったパイプ(つまり、U 字型) の原理により、増幅とアップリンク周波数ダウンリンク周波数へのシフトのみを行って、導管に入った信号を地球に送り返します。ただし、最近の衛星の中には、オンボード処理を使用するものもあります。オンボード処理では、信号は衛星上で復調、デコード、再エンコード、変調されます。このタイプのトランスポンダーは「再生型」と呼ばれ、より複雑ですが、信号がデジタル領域から再生されるため信号対雑音比が向上するなどの利点が多く、デジタル領域でデータを選択的に処理することもできます。

データ圧縮と多重化により、複数のビデオ チャネル( デジタル ビデオを含む) とオーディオチャネルが、単一の広帯域 キャリア上の単一のトランスポンダを介して伝送される可能性があります。

オリジナルのアナログ ビデオには、トランスポンダごとに 1 つのチャネルしかなく、サブキャリアはオーディオと自動送信識別サービスATIS用でした。多重化されていないラジオ局は、トランスポンダごとに複数のキャリア (アナログまたはデジタル) を使用して、キャリアごとに 1 つのチャネル(SCPC) モードで送信することもできます。これにより、各局は、トランスポンダ全体の料金を支払ったり、地上回線を使用して地球局に送信して他の局と 多重化したりすることなく、衛星に直接送信できます。

NASA は「トランシーバー」と「トランスポンダー」を区別しています。トランシーバーには、独立した送信機と受信機が同じユニットにパッケージ化されています。トランスポンダーでは、送信キャリア周波数は受信信号から得られます。周波数リンクにより、問い合わせを行う地上局はドップラーシフトを復元し、別の測距信号に電力を割り当てることなく、通信信号から距離と速度を推測できます。^[2]

トランスポンダー等価（TPE）は、トランスポンダー帯域幅を指す標準化された方法です。これは、同じ合計帯域幅で36MHzトランスポンダーのみを使用した場合に、使用されるトランスポンダーの数を意味します。^{[3] [4] [5]}たとえば、ARSAT-1には24個のIEEE K _uバンドトランスポンダーがあり、帯域幅が36MHzのものが12個、54MHzのものが8個、72MHzのものが4個で、合計1152MHz、つまり32TPE（つまり、1152MHzを36MHzで割った値）になります。^{[6] [7]}