Viernes, 20 de junio de 2008

Este trabajo tiene como eje central los enlaces satelitales, y dentro de dicho tema se ha hecho hincapié en las características de las comunicaciones por satélite.

El trabajo comienza con una breve descripción de lo que se entiende por satélite y sistema satelital, para luego profundizar los modelos de enlace del sistema satelital, que son tres: el modelo de subida, el transponder y el modelo de bajada.

Posteriormente se analizan las orbitas satelitales, describiendo en primer lugar los satélites orbitales o no sincronos, para luego seguir con los satélites geoestacionarios, donde se han incluido los parámetros típicos de una órbita geoestacionaria. El tema de las órbitas satelitales concluye con los patrones orbitales, por ultimo se describen los tres tipos de órbitas posibles: ecuatorial, polar, e inclinada.

Luego se ha hecho una descripción completa acerca de la longitud y latitud, para poder abordar el tema de los ángulos de vista, que son: el ángulo de elevación y azimut. Aquí se proporciona una definición de dichos ángulos y se analiza la atenuación de una onda radiada cuando el ángulo de elevación es demasiado chico, también se incluye un diagrama para el calculo de dichos ángulos.

Por ultimo dentro del tema clasificaciones de los satélites, esparcimiento y asignaciones de Frecuencia, se analizan brevemente los satélites spinners y estabilizadores de tres ejes (dentro de lo que comprenden las clasificaciones). También se habla de la separación espacial que debe existir entre los satélites y de que depende dicha separación.

Finalmente se nombran las frecuencias de portadoras más comunes y se proporciona un cuadro con las distintas bandas de frecuencias para uso satelital.

REDES SATELITALES

Un satélite puede definirse como un repetidor radioeléctrico ubicado en el espacio, que recibe señales generadas en la tierra, las amplifica y las vuelve a enviar a la tierra, ya sea al mismo punto donde se origino la señal u otro punto distinto.

Una red satelital consiste de un transponder (dispositivo receptor-transmisor), una estación basada en tierra que controlar su funcionamiento y una red de usuario, de las estaciones terrestres, que proporciona las facilidades para transmisión y recepción del tráfico de comunicaciones, a través del sistema de satélite.

 

CARACTERISTICAS DE LAS REDES SATELITALES

     

  • Las transmisiones son realizadas a altas velocidades en Giga Hertz.

     

     

  • Son muy costosas, por lo que su uso se ve limitado a grandes empresas y países

     

     

  • Rompen las distancias y el tiempo.

     

 

ELEMENTOS DE LAS REDES SATELITALES

     

  • Transponders

     

Es un dispositivo que realiza la función de recepción y transmisión. Las señales recibidas son amplificadas antes de ser retransmitidas a la tierra. Para evitar interferencias les cambia la frecuencia.

     

  • Estaciones terrenas

     

Las estaciones terrenas controlan la recepción con el satélite y desde el satélite, regula la interconexión entre terminales, administra los canales de salida, codifica los datos y controla la velocidad de transferencia.

Consta de 3 componentes:

     

  • Estación receptora: Recibe toda la información generada en la estación transmisora y retransmitida por el satélite.

     

     

  • Antena: Debe captar la radiación del satélite y concentrarla en un foco donde esta ubicado el alimentador. Una antena de calidad debe ignorar las interferencias y los ruidos en la mayor medida posible.

     

Estos satélites están equipados con antenas receptoras y con antenas transmisoras. Por medio de ajustes en los patrones de radiación de las antenas pueden generarse cubrimientos globales, cubrimiento a solo un país (satélites domésticos), o conmutar entre una gran variedad de direcciones.

     

  • Estación emisora: Esta compuesta por el transmisor y la antena de emisión.

     

La potencia emitida es alta para que la señal del satélite sea buena. Esta señal debe ser captada por la antena receptora. Para cubrir el trayecto ascendente envía la información al satélite con la modulación y portadora adecuada.

Como medio de transmisión físico se utilizan medios no guiados, principalmente el aire. Se utilizan señales de microondas para la transmisión por satélite, estas son unidireccionales, sensibles a la atenuación producida por la lluvia, pueden ser de baja o de alta frecuencia y se ubican en el orden de los 100 MHz hasta los 10 GHz.

 

CLASIFICACION DE LAS TRANSMISIONES SATELITALES

Las transmisiones de satélite se clasifican como bus o carga útil. La de bus incluye mecanismos de control que apoyan la operación de carga útil. La de carga útil es la información del usuario que será transportada a través del sistema.

En el caso de radiodifusión directa de televisión vía satélite el servicio que se da es de tipo unidireccional por lo que normalmente se requiere una estación transmisora única, que emite los programas hacia el satélite, y varias estaciones terrenas de recepción solamente, que toman las señales provenientes del satélite. Existen otros tipos de servicios que son bidireccionales donde las estaciones terrenas son de transmisión y de recepción.

Uno de los requisitos más importantes del sistema es conseguir que las estaciones sean lo más económicas posibles para que puedan ser accesibles a un gran numero de usuarios, lo que se consigue utilizando antenas de diámetro chico y transmisores de baja potencia. Sin embargo hay que destacar que es la economía de escala (en aquellas aplicaciones que lo permiten) el factor determinante para la reducción de los costos.

 

 

Modelos de enlace del sistema satelital

Esencialmente, un sistema satelital consiste de tres secciones básicas: una subida, un transponder satelital y una bajada.

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    • Modelo de subida

       

El principal componente dentro de la sección de subida, de un sistema satelital, es el transmisor de la estación terrena. Un típico transmisor de la estación terrena consiste de un modulador de IF, un convertidor de microondas de IF a RF, un amplificador de alta potencia (HPA) y algún medio para limitar la banda del espectro de salida (un filtro pasa-banda de salida).

El modulador de IF convierte las señales de banda base de entrada a una frecuencia intermedia modulada e FM, en PSK o en QAM. El convertidor (mezclador y filtro pasa-banda) convierte la IF a una frecuencia de portadora de RF apropiada. El HPA proporciona una sensibilidad de entrada adecuada y potencia de salida para propagar la señal al transponder del satélite. Los HPA comúnmente usados son klystons y tubos de onda progresiva.

 

Modelo de subida del satélite.

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    • Transponder

       

Un típico transponer satelital consta de un dispositivo para limitar la banda de entrada (BPF), un amplificador de bajo ruido de entrada (LNA), un translador de frecuencia, un amplificador de potencia de bajo nivel y un filtro pasa-bandas de salida.

El transponder es un repetidor de RF a RF. Otras configuraciones de transponder son los repetidores de IF, y de banda base, semejantes a los utilizados en los repetidores de microondas.

El BPF de entrada limita el ruido total aplicado a la entrada del LNA (un dispositivo normalmente utilizado como LNA, es un diodo túnel).

La salida del LNA alimenta un translador de frecuencia (un oscilador de desplazamiento y un BPF), que se encarga de convertir la frecuencia de subida de banda alta a una frecuencia de bajada de banda baja.

El amplificador de potencia de bajo nivel, que es comúnmente un tubo de ondas progresivas (TWT), amplifica la señal de RF para su posterior transmisión por medio de la bajada a los receptores de la estación terrena.

También pueden utilizarse amplificadores de estado sólido (SSP), los cuales en la actualidad, permiten obtener un mejor nivel de linealidad que los TWT.

La potencia que pueden generar los SSP, tiene un máximo de alrededor de los 50 Watts, mientras que los TWT pueden alcanzar potencias del orden de los 200 Watts.

 

 

Transponder del satélite.

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    • Modelo de bajada

       

Un receptor de estación terrena incluye un BPF de entrada, un LNA y un convertidor de RF a IF. El BPF limita la potencia del ruido de entrada al LNA. El LNA es un dispositivo altamente sensible, con poco ruido, tal como un amplificador de diodo túnel o un amplificador parametrico. El convertidor de RF a IF es una combinación de filtro mezcador/pasa-bandas que convierte la señal de RF a una frecuencia de IF.


Publicado por diazjcx @ 20:35
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