Señales Satelitares

Sistemas de recepción / captación de señales satélite

Conceptos generales acerca de las señales procedentes de satélite

Conceptos generales acerca de las señales procedentes de satélite

Conceptos generales acerca de las señales procedentes de satélite

Conceptos generales acerca de las señales procedentes de satélite Al igual que la TV terrestre en donde la señal de televisión llega a los receptores domésticos una vez captada por las antenas, generalmente de tipo Yagi, que reciben la señal de los transmisores, repetidores o reemisores terrestres.

En el caso de la TV satélite, el repetidor es un satélite artificial situado en el espacio a una determinada altura sobre la superficie terrestre. Dada la distancia entre el satélite y el lugar de recepción, las antenas encargadas de captar la señal deben ser muy directivas, como también se debe de tener en cuenta una serie de características entre las cuales se puede observar:

Un sistema de captación / recepción se compone de tres elementos fundamentales:

• La estación terrestre emisora: La programación a transmitir se envía desde un centro emisor al satélite (Haz ascendente 14 GHz).

• El satélite: Actúa como repetidor, recibe la señal desde la estación terrestre y la envía a la zona de recepción.

• La estación terrena receptora: Es la encargada de captar y tratar la señal procedente del satélite (Haz descendente 12 GHz).

Los parámetros del satélite que determinan el tipo de estación receptora son:

• Posición orbital del satélite

• Banda de frecuencias de las señales a recibir

• Polarización de la señal a recibir

• Potencia emitida (PIRE) en la zona de recepción

• Programación y codificación

Estos parámetros indicarán si es posible recibir la señal del satélite desde una determinada posición geográfica y que tipo de instalación (estación terrestre) se deberá instalar.

Posición orbital.

Esta nos indica la ubicación en que se encuentra el satélite, Un satélite de comunicaciones es un sistema receptor/transmisor de señales radioeléctricas, que esta situado en una órbita alrededor de nuestro planeta.

Arthur C. Clarke en octubre de 1945 determinó la órbita geosíncrona para los satélites lo cual logró la comunicación directa con antenas fijas.

La órbita geoestacionaria es donde están colocados todos los satélites geosíncrona de comunicaciones el cual describe un círculo alrededor de la tierra a nivel del ecuador, girando en el mismo sentido y a la misma velocidad angular que la tierra en su movimiento de rotación. Un satélite determinado se mantiene siempre sobre la misma vertical de un punto dado. Para mantener esta posición sin apenas consumo de energía, el satélite debe estar a una altura sobre el ecuador de unos 35.806 Km. A esta distancia la fuerza de atracción gravitatoria y la fuerza centrifuga del satélite en su movimiento de traslación alrededor de la tierra, se igualan:

Siendo:

• G = cte. de gravitación universal

• M = masa de la tierra

• m = masa del satélite

• d = distancia entre los centros de gravedad de la tierra y el satélite

• w = velocidad angular del satélite = 2 /T siendo T el periodo de rotación de la tierra (23h 56')

Posición de un satélite.

Como el satélite‚ se mantiene en la misma posición con respecto un punto de la tierra se puede definir su posición orbital como el ángulo formado por una línea imaginaria que une el satélite con el centro de la tierra con respecto a un punto de referencia en el ecuador.

Este ángulo se mide como la diferencia de longitud entre el punto de referencia (meridiano Greenwich) y el punto donde la línea recta que une el centro de la tierra y el satélite‚ corta al ecuador.

Los satélites situados a la derecha del meridiano de Greenwich tendrán una longitud Este (positiva) y los situados a la izquierda una longitud Oeste (negativa).

La zona de cobertura de un satélite se define como la zona de la superficie terrestre delimitada por un contorno de densidad de flujo de potencia constante, que permite obtener la calidad deseada de recepción en ausencia de interferencias. Viene determinada por la configuración de la antena emisora del satélite.

Configuración de los satélites.

Los satélites geoestacionarios están compuestos por dos partes o módulos:

• Modulo de servicio: Aloja los depósitos de combustible y los reactores que permiten posicionar al satélite. También contiene las baterías que se cargan con la energía eléctrica generada en los paneles fotovoltaicos.

• Modulo de comunicaciones: Se componen de:

Antena parabólica de recepción: Recibe la señal procedente de la emisora terrestre

Transpondedores: procesan y convierten a frecuencias más bajas las señales de TV y radio recibidas de la estación terrestre para su transmisión a la zona de cobertura.

Antena parabólica de emisión: Envía la señal a una zona determinada denominada zona de cobertura. Actualmente las antenas transmisora y receptora tienden a compartir el mismo reflector parabólico.

Bandas de frecuencias.

Los primeros satélites de comunicaciones utilizados en EE.UU para transmitir señales de TV emplearon la banda C (3,7GHz a 4,2 GHz y 5,9 GHz a 6,4 GHz), los satélites con cobertura Europea utilizan la banda Ku.

Bandas utilizadas por los satélites para la distribución de señales de TV:

Banda DBS (Direct Board Satellite): 11, 7 GHz a 12, 5 GHz

Banda FSS (Fixed Satellite Service):

Semibanda alta: 12,5 GHz a 12,75 GHz

Semibanda baja: 10,7 GHz a 11,7 GHz

Las bandas dedicadas al servicio FSS como tales no estaban pensadas para difusión de TV, pero actualmente transmiten canales de TV.

Polarización.

Sirve para ampliar la cantidad de canales que se pueden transmitir por cada una de las bandas. La polarización es una característica intrínseca de las ondas electromagnéticas. Puede definirse de una manera simple como la trayectoria descrita por el vector campo eléctrico asociado a una onda electromagnética en propagación.

Los tipos de polarización utilizados en las transmisiones de señales de TV por satélite‚son:

En DBS (SRS): Polarización Circular: a derechas o a izquierdas

En FSS: Polarización Lineal: horizontal o vertical

Un dispositivo denominado polarizador situado en el foco de la antena es el encargado de rechazar en cada caso la polarización no deseada.

Potencia Emitida (PIRE).

Sirve para calcular las pérdidas que sufre la señal en el trayecto satélite - antena, y por tanto calcular el nivel de señal teórico que llega a nuestro sistema de recepción, para esto se debe tener en cuenta los siguientes factores:

• La potencia emitida por el satélite

• La ganancia de su antena

• Las pérdidas introducidas en la propagación de la onda en su recorrido desde el satélite a la estación receptora

• La ganancia de la antena de recepción y el ruido introducido por antena y conversor.

El valor de la PIRE es el producto de la potencia transmitida por la ganancia de la antena:

PIRE = Pt x Gt

Las pérdidas debidas al espacio libre, se calculan en función de la distancia y de la frecuencia:

Perdidas = 20 log [4pDf / l] dBA

Siendo:

• D: distancia entre la estación receptora de tierra y el satélite.

• l = es la longitud de onda, que puede calcularse fácilmente a partir de la frecuencia de la señal

l en cm y F en GHz

El fabricante del satélite nos facilita los diagramas de radiación de su zona de cobertura, en donde podemos observar el nivel de señal que se recibe (PIRE). Este diagrama nos permite conocer:

• Si es posible la recepción de dicho satélite

• Calcular el tamaño de nuestra estación receptora.

Programación y codificación:

Los programas de radio y televisión están modulados en función del tipo de información a transmitir, y existen modulaciones utilizadas para transmisiones analógicas y otras para transmisiones digitales. Una gran parte de los programas transmitidos por los satélites

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