SITUACION GEOESTACIONARIA DE ALGUNOS SATELITES DE TV

Autor: Byron Santillán
SATÉLITES GEOESTACIONARIOS
Un satélite geoestacionario es un satélite artificial, colocado a una determinada distancia del
ecuador y a la misma velocidad de rotación que la tierra de forma que permanece estacionario
con respecto al mismo punto de la Tierra y es visible para bastante superficie de la misma.
Para cumplir este requisito es necesario que la distancia a la que debe colocarse el satélite
respecto al ecuador es de 35806 Km. A esta órbita se le llama órbita de Clarke. Esta distancia
es independiente de la masa del satélite por lo que podemos colocar cualquier satélite en dicha
órbita. Además será conveniente controlar su posición mediante técnicas telemétricas para
corregir si es necesario su posición. Los satélites correspondientes se denominan satélites
geoestacionarios y su movimiento circular está sincronizado a una vuelta completa del satélite
alrededor de la Tierra por una vuelta completa de la Tierra alrededor de su eje polar (23 horas,
56 minutos y 4,1 segundos). Para ello se requiere que el satélite esté a una altura de 35786
kilómetros sobre el ecuador terrestre. En cada punto de la orbita geoestacionaria se equilibran
las fuerzas de atracción gravitatoria y de repulsión centrífuga.
En la Fig. 1.3 se muestra una vista de un satélite geoestacionario observado desde una
posición panorámica en el espacio exterior.
Fig. 1.3 Orbita geoestacionaria
Desde el punto de vista de las transmisiones DTH, el satélite geoestacionario presenta el
inconveniente de que no puede cubrir zonas con latitudes mayores de 81,3 º norte (N) ó sur
(S).
Afortunadamente la mayor parte de la población mundial está ampliamente concentrada por
debajo de estas latitudes. Para cubrir zonas muy septentrionales (Siberia), se han utilizado
satélites de orbita altamente elíptica (HEO: Highly Elliptic Orbit) como los satélites MOLNYA y
TUNDRA.
Para supervisar y controlar el estado operativo de los satélites, el operador de la red utiliza un
conjunto de estaciones terrenas que tiene su propio sistema de comunicaciones. Estas
estaciones se han denominado comúnmente estaciones TT&C (Telemetry, Tracking and
Command). Además existe un centro de control general para la gestión de los recursos a bordo
de los satélites.
La posición que ocupa un satélite en la orbita geoestacionaria se denomina posición orbital y se
mide por los grados de longitud Este (E) u Oeste (W) de la proyección del satélite sobre el
ecuador terrestre (punto subsatelital). Así, por ejemplo, el satélite Hispasat 1D está ubicado en
30º W, mientras que el ASTRA 1F está en 19,2º E (Fig.1.4).
Fig. 1.4 Posición Orbital
Varios satélites pueden compartir una misma posición orbital denominándose satélites
coposicionados.
Un ejemplo típico son los satélites ASTRA 1B, 1C, 1E, 1F, 1G, 1H y 2C, ubicados en 19,2º E.
El uso de satélites co-posicionados permite la expansión de la capacidad de transmisión sin
necesidad de recurrir a la adquisición de nuevas posiciones orbitales.
Además, la antena del conjunto de recepción del abonado no tiene que estar cambiando la
orientación para recibir la oferta de contenidos de la plataforma en el caso de que los satélites
estuviesen en posiciones orbitales diferentes. El uso de satélites co-posicionados ha hecho
muy común el hecho de que se hable mas en términos de transmisiones desde una posición
orbital que de transmisiones desde un satélite geoestacionario específico.
Las posiciones orbitales son asignadas a cada país por la Unión Internacional de
Telecomunicaciones (UIT) sobre una base regional, en las denominadas “World/Regional
Radiocommunications Conference” (WRC/RRC). Para ser un operador de una red de
distribución por satélite es necesario optar y obtener una de las licencias que la Administración
de Telecomunicaciones de cada país otorga por un procedimiento de licitación (subasta). De
esta manera, el operador de satélites adquiere una (o varias) posiciones en la orbita
geoestacionaria donde ubica los satélites de su empresa. El proceso de licitación es un
momento de singular importancia económica, ya que el acceso a las posiciones orbitales más
atractivas ofrece un buen punto de partida para lograr el éxito comercial de la plataforma.
SATÉLITES DE TV EN ÓRBITA GEOESTACIONARIA
En España se reciben varios satélites de TV, los más populares en la actualidad son el
español HISPASAT y los satélites ASTRA europeos. Además existen otros como:
EUTELSAT, INTELSAT, TELECOM, OLIMPUS, PANAMSAT, GORIZONT.....
Cada satélite esta situado en una posición geoestacionaria concreta como se puede
ver la fig.
En el caso del ASTRA su posición es 19.2º Este, y para el HISPASAT es de 31º Oeste.
La zona de cobertura de un satélite, es la superficie de la Tierra delimitada por un
contorno de densidad de flujo de potencia (potencia/m 2) constante, que permite obtener
la calidad deseada de recepción en ausencia de interferencias.
La zona de cobertura se representa en los mapas como <<Huella>> de potencia del
satélite en cuestión. La huella de potencia viene definida de acuerdo a la anchura del
haz de la antena de transmisora del satélite, como se ve en la fig.
Satélite en el ecuador, la huella tendrá forma ovoidal.
CÁLCULO DE ACIMUT, ELEVACIÓN Y DESPLAZAMIENTO DE POLARIZACIÓN
El ángulo de error para recibir adecuadamente el satélite es muy pequeño, del orden de 0,2º.
Por ese motivo, para recibir la señal correctamente, hay que mover un poco la antena hasta
encontrar el satélite con el máximo nivel de señal.
Para la orientación de una antena, hay que tener en cuenta la situación geográfica del lugar de
recepción y la situación del satélite.
El Ecuador divide la Tierra en el hemisferio Norte y el hemisferio Sur, y el meridiano de
Greenwich divide la Tierra en Este y Oeste.
Las divisiones paralelas al Ecuador se denominan Paralelos, y el ángulo considerado se llama
Latitud, bien Norte o bien Sur, según sea del hemisferio Norte o del hemisferio Sur.
Las divisiones alrededor de Greenwich se denominan Meridianos, y el ángulo considerado se
llama Longitud, bien Este o bien Oeste.
El Acimut (o azimut) es el ángulo horizontal al que hay que girar la antena, desde el polo Norte
terrestre hasta encontrar el satélite. A veces se indica este ángulo con relación al polo Sur.
La Elevación es el ángulo al que hay que elevar la antena desde el horizonte para localizar el
satélite en cuestión.
El desplazamiento de la polarización es el ángulo al que hay que girar el conversor de la
antena para que la polarización horizontal y vertical incidan perfectamente en el conversor. En
el caso de los satélites DBS, debido al uso de polarización circular, no es necesario este
parámetro.
Loa ángulos de Acimut, Elevación y desplazamiento de la polaridad, se pueden determinar
básicamente de tres formas:
a) Mediante cálculo matemático.
b) Mediante tablas o gráficos realizados para cada satélite y cada país.
c) Mediante ábaco realizado por las expresiones del apartado a).
Para instalar la antena se utiliza una brújula, que indica el polo Norte magnético, que tiene un
error respecto al polo Norte geográfico. Por tanto habrá que tenerlo en cuenta y corregirlo; a
dicho error se le denomina Declinación magnética, y es distinta para cada lugar e incluso para
cada año.
En el caso de España, este ángulo es de unos 5 a 6º hacia la derecha en la Península, en
Baleares y Canarias es de 1,5º aproximadamente.
Elevación y azimut para estaciones terrenas que apunten al sistema Hispasat
HUELLA DE POTENCIA DE UN SATÉLITE
En una huella de potencia se indica la potencia con que emite el satélite hacia esa zona en
concreto, expresándola en dBW (decibelios por vatio).
dBW = 10 log Ps / 1W
Siendo Ps la potencia de salida del satélite expresada en vatios.
Esto es lo que se denomina PIRE (Potencia Isotrópica Radiada Equivalente) del satélite.
En los mapas de la huella de potencia o zonas de cobertura, se indica el valor del PIRE en
dBW. Con este dato, se puede calcular la instalación receptora adecuada a cada lugar de
recepción.
Los satélites de TV se clasifican básicamente en tres tipos:
- Satélites de baja potencia Ps<30w.
- Satélite de mediana potencia DTH (Direct To Home) con Ps = 30 a 100w.
- Satélites de alta potencia DBS (Direct Broadcasting Satellite) con Ps>100w.
Hispasat En América: Cobertura