Seminario : comunicaciones vía satélite

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE NUEVO LEON
FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA
SEMINARIO
Comunicaciones Vía Satélite
ING. FERNANDO ESTRADA SAIAZAR
ING. JOSE D. RIVERA MARTINEZ
DEPTARTAMENTO DE ELECTRONICA Y COMUNICACIONES
r'
,
I N D I C E
I
II
INTRODUCCION
SATELITES INTELSAT
III
CONCEPTOS FUNDATIENTALES DE UN
SISTEMA GLOBAL DE COMUNICACION
CON SATELITES
IV
GEOESTACIONARIOS
CONFIGURACION DE LOS CIRCUITOS
DE SATELITE
V
DESCRIPCION A CUADROS DE UN SATELITE
TIPICO
VI
ACCESO MULTIPLE
VII
ESTACIONES TERRENAS
V I I I NORMAS
IX
SISTEMAS DOMESTICOS
I
1.1.
INTRODUCCION
TERMINOLOGIA
Antes de e n t r a r
de l l e n o
al
tema,
interés presentar
la
la
comunicaciones
técnica
litar
a)
su
de l a s
Terrenas,
o pasivos
servicios
terrena
clásica
en
para e l
por s a t é l i t e
intercambio
b)
Telemedida
intercambio
situadas
faci-
del
la
activos,
servicio
-
para
móvil.
desde una
de m e d i c i o n e s
efectuadas
miento d e l v e h í c u l o
espacial.
relativas
estación
en un
-
aJ^f^piona
Espacial
T r a n s m i s i ó n de s e ñ a l e s
indicar,
namiento de l o s
asociado,
comunicaciones
transmisión,
incluyendo las
para
satélites
Espacial
de r e s u l t a d o s
Telemando
de
en s a t é l i t e s
vehículo e s p a c i a l .
pacial,
para
o entre alguna estación
de comunicaciones
Telemedida u s a d a p a r a
espacial,
cuando se u t i l i z a n
f i j o o móvil,
y estaciones
el
c)
utilizada
-
Espacial
Entre E s t a c i o n e s
en l o s
de
interpretación.
Servició
activos
terminología
hemos c o n s i d e r a d o
radioelectricas
modificar o interrumpir e l
aparatos
incluyendo
a una e s t a c i ó n
situados
la estación
en e l o b j e t o
espacial.
es
funcio-
espacial
<3) S e g u i m i e n t o
Espacial
j)
Sistema
Espacial
Cualquier conjunto coordinado
espaciales
que p r o p o r c i o n a n
nado p u d i e n d o i n c l u i r ,
e)
Satélite
Satélite
l e s que r e f l e j e n l a s
Activo
de l a
t i e r r a
p r o v i s t o
-
a emitir o retransmitir
f)
Satélite
d e
s e ñ a l e s
k)
m a
d e
r a d i o c o m u
^ ^
n
en c i e r t o s
g)
Sistema
de
*
t
™
»
Satélites
Trayectoria
Angulo
descrita
agudo e n t r e
plano d e l
ecuador
m) P e r í o d o
: i : r : ;
« -
r ^ *
en e l
y
-
espacial
determi
objetos
espacia
casos,
radiocomunicación.
espacio por e l
u otro objeto
de una
c e n t r o de
gra-
espacial.
órbita
e l p l a n o que c o n t i e n e una ó r b i t a y
el
terrestre.
de un o b j e t o
espacial
E l tiempo comprendido e n t r e
un o b j e t o e s p a c i a l p o r
i
de
terrenas
Orbita
1) Angulo de i n c l i n a c i ó n
~
un s e r v i c i o
señales
vedad de un s a t é l i t e
Pasivo
de e s t a c i o n e s
dos p a s a j e s
consecutivos
un mismo punto de su ó r b i t a
de
cerra
da.
n) A l t i t u d de apogeo
h)
Estación
Altitud
Terrena
a partir
de una ó r b i t a
de l a s u p e r f i c i e
cerrada
cuentra a d i s t a n c i a
o)
i)
Estación
Altitud
Altitud
Espacial
de
o que
3 s f e r a
y a
de
estubo
l a
fcie__
cuentra
de un s a t é l i t e
del
en que é s t e
máxima d e l c e n t r o de l a
punto
se
en-
tierra.
Perigeo
a partir
de una ó r b i t a
d e s t l n a d *
f u e r a de l a í a r t l
* p a r t e p r . n c i p a l de l a a t m
de l a t i e r r a
de l a s u p e r f i c i e
cerrada
de l a t i e r r a
de un s a t é l i t e
a d i s t a n c i a mínima d e l
centro
del
en que é s t e
de l a
se
tierra.
punto
en-
p)
Satélite
Estacionario
S a t é l i t e cuya ó r b i t a c i r c u l a r
ecuatorial
se e n c u e n t r a en e l p l a n o
de l a t i e r r a y que g i r a en t o r n o a l e j e
-
polar
de l a misma en e l mismo s e n t i d o y con i g u a l p e r í o d o de rotación.
ró h a s t a 1962, o f r e c i e n d o una comunicación de l a r g a
dis-
t a n c i a d i g n a de c o n f i a n z a l i m i t a d a
solamente por l a
"dis
ponibilidad"
de t r a n s m i s i ó n y
re-
cepción.
de l a
luna a e l s i t i o
La p o t e n c i a usada f u é de 100 Kw.,
Un g l o b o m e t a l i z a d o
de dimensiones c o r r e c t a s y p u e s t o en
puede s e r usado como un r e f l e c t o r
de ondas e l e c t r o m a g n é t i c a s
terrestre.
CLASIFICACION DE LAS COMUNICACIONES ESPACIALES
Parte
estaciones
estación espacial
que se e f e c t ú a n p o r medio de una
o estaciones
generalmente comunicaciones
espaciales,
nombre f o r m a l "Comunicaciones
s i f i c a n principalmente
a) E n t r e e s t a c i ó n
b)
espaciales
llama
-
pero tienen e l
-
radioespaciales".
en t r e s
grupos
terrena y estación
Entre e s t a c i o n e s
se l e s
Se
cla-
:
de l a e n e r g í a puede s e r r e c o g i d a p o r
-
g l o b o es v i s i b l e ,
lefonía Bell,
fué
Entre e s t a c i o n e s
terrenas por retransmisión o
x i ó n desde una e s t a c i ó n
refle-
espacial.
dar f u e r o n r e p e t i d a m e n t e
demostradas en l o s
los
50's.
40'S e i n i c i o
mer mensaje de voz
E.U.,
mediante e l
v i c i o de r e l e v a d o r
de l o s
En J u l i o
finales
de 1954, e l
f u é t r a n s m i t i d o p o r l a marina de
trayecto
tierra-luna.
de
fué
los"
esta
El c i r c u i t o
I
pri
En 1956 un s e r -
l u n a r de l a marina de E.U.
b l e c i d o e n t r e Washington D.C. y Hawai.
ra
ope-
e l proyecto
-
tenía
un d i á m e -
de a l u m i n i o .
-
La ó r b i t a
circular
tencia.
t e n í a una a l t u r a
En 1960 se l o g r ó
telefonía y televisión
taculizadas
del
te-
-
gracias
satélites
a l sistema
la
de IGhz y 2.5Ghz, mediante
la
activo
transmisión.
tienen capacidad i n f i n i t a
uso i n e f i c i e n t e
En e l e x p e r i m e n t o
de F.M.
son gravemente
del transmisor
"Echo", por ejemplo,
t e una p a r t e en 10 de l a p o t e n c i a t r a n s m i t i d a
r e g r e s a d a a l a antena
ve a f e c t a d a p o r e l
ficador
de b a j o
receptora.
se u t i l i z a
ruido.
desde v a r i a s
en e l
pa
obs
de p o -
solamen-
(lOKw)
P u e s t o que l a
r u i d o que l l e g a
para compensar é s t o ,
de -
en
de a c c e s o m ú l t i p l e ,
por e l
de
la transmisión
l a s p r o p i e d a d e s de l a
ra c o m u n i c a c i o n e s
luna a p l i c a n d o l a s t é c n i c a s
de
t r o de 30 metros y e s t a b a c u b i e r t o de n y l o n con lámina
Aunque l o s
Las r e f l e x i o n e s en l a
laboratorios
cuya forma e r a de un g l o b o ,
banda de r a d i o f r e c u e n c i a s
HISTORIA
pasivo.
realizado.
cual i n v e s t i g a r o n
1.3
de comunicación
l a NASA y l a J e t P r o p u l s i ó n ;
c e r c a de 1,600 Km.
O
la t i e r r a ,
o b t e n i e n d o de e s t e mo
A t r a v é s de l a a c c i ó n c o n j u n t a de l o s
El s a t é l i t e
espaciales.
-
do un s i s t e m a de s a t é l i t e
"Echo"
espacial.
g e n e r a d a s p o r un t r a n s m i s o r
r e c e p t o r a s en algún punto s o b r e
desde e l c u a l e l
Las r a d i o c o m u n i c a c i o n e s
antenas
de 26 m e t r o s de d i á m e t r o a 430 MHz.
ó r b i t a por un c o h e t e ,
1.2
con
señal
es
se
fuentes,
r e c e p t o r un a m p l i -
La v e n t a j a de l o s s a t é l i t e s
de e q u i p o e l e c t r ó n i c o
rastreo
sofisticado
necesaria
electrónica
esféricos.
más l a
fines.de
los
así
espacial
llegó
a estar
pasivos
fueron reemplazados por
no
como tampoco
para
50's,
y a que en c o r t o
trónica
Se usa p a r a
carencia
s i s t e m a p a s i v o en l o s p r i m e r o s
nicación por s a t é l i t e .
requieren
p e r o en g e n e r a l
de p o s i c i ó n
Tal simplicidad,
e s p a c i a l en l o s
sante e l
complicada,
la e s t a b i l i z a c i ó n
e s que no
a bordo.
un t r a n s m i s o r e m i s o r de l u z ,
es n e c e s a r i o
nica
pasivos,
satélites
de
electró-
hizo
intere-
años de l a
tiempo l a
disponible,
satélites
es
los
comuelec-
sistemas
activos.
f u é l a n z a d o d e s d e Cabo C a ñ a b e r a l e l
En una e s f e r a
de aproximadamente
sando 80 K g s .
Thor-Delta
ca con
El vehículo
el
cual s i t ú a
10 de J u l i o
85 cms.
activo
transmisor
"Score",
El
f u é un s a t é l i t e
"Score"
biendo señales
de l o s E . ü .
lanzado e l
fué e l
en una ó r b i t a
u n a p o g e o de 5.600 Kms. en un p e r í o d o
18 de D i c i e m b r e
repetidor
desde e s t a c i o n e s
de 1958
con r e t a r d o ,
terrenas
El
"Telestar
radiación,
sor.
de 2 h o r a s
II"
se c o n s t r u y ó con mayor r e s i s t e n c i a
pero por
l o demás f u é i d é n t i c o
a
su
Los
68 K g s .
ó r b i t a b a j a con
de c a r g a ú t i l
un perigeo
en una
de 182 Kms. y un a p o g e o de
-
1,048 Kms.
de l o s
"Telestar
I y II"
rías,
que después
de 12 d í a s
con
de o p e r a c i ó n e s t a b a
tamente d e s c a r g a d a y se d e t u b o l a
El
"Telestar"
los proyectos
batecomple-
m e n t a l en t e c n o l o g í a
vos,
se r e a l i z ó
espacio
Explorador y Vanguardia",
"Score" y"Courier",
de s a t é l i t e s
con l o s p r o y e c t o s
telefónicos
con
incluyendo
e l mayor paso
experi-
de c o m u n i c a c i ó n
"Telstar,
los
Relay y
actiSyn-
com".
la ó r b i t a
fué diseñado
usada h i z o
porque
fué e l
televisión
ünico
através
es e l
más c o n o c i d o ,
capaz de r e t r a n s m i t i r
del a t l á n t i c o .
a éste
Un p r o y e c t o
"Relay",
era
televisión.
visible
Entre
cosas,-
solamente por
con o b j e t i v o s
fué d e s a r r o l l a d o por
otras
la
perío-
similares,
el
pro
Radiocorporación
con l a NASA, s i e n d o
igualmente
excitoso.
el
han desempeñado un papel' muy i m p o r t a n t e
principio
en cuanto se r e f i e r e
cación por s a t é l i t e ,
probablemente
programas
El p r i H e r
de
-
"Telestar"-
pero
de 19 65 su p r i m e r s a t é l i t e
una ó r b i t a
elíptica
p e r í o d o de 11 h o r a s
tabla
al
campo de
l a URSS también
la
desde
-
comuni-
l a n z ó en Mayo
de c o m u n i c a c i ó n ,
Molnya
de
con una apogeo e n t r e
39,152 Kms y un
con 38 m i n u t o s .
datos
de l o s e x p e r i m e n t o s
muestran en l a
"Telstar"
de
-
como un e x p e r i m e n t o y no f u é
comercial.
de A m é r i c a , b a j o c o n t r a t o
les
El proyecto
o un c a n a l
con
Ambos f u e r o n
La c a p a c i d a d de c o m u n i c a c i ó n
destinado para o p e r a c i ó n
Los E . U .
"Sputnik,
(TWT)
-
transmisión.
Después de i n d a g a r p o r p r i m e r a v e z en e l
satélites
estabilizado.
de 600 c a n a l e s
yecto
estubo energizado
predece-
f u é de 2 . 2 5 W a t t s
un ancho de banda de 50 MHz a 6 y 4 GHz.
dos b r e v e s .
E l e q u i p o de c o m u n i c a c i o n e s
la
-
retransmi-
fueron situados
a
Fué l a n z a d o en Mayo de 196 3.
de g i r o
reci-
a 150 MHz• e l
m e n s a j e e r a almacenado en una c i n t a y después
tido.
-
elípti-
y media.
La p o t e n c i a
satélite
pe
f u é un c o h e t e
p r o p o r c i o n a d a p o r un t u b o de ondas p r o g r e s i v a s
El primer s a t é l i t e
1962.
de d i á m e t r o ,
de l a n z a m i e n t o
satélites
de
1.1
Los
de c o m u n i c a c i o n e s
principa-
espaciales
se
•H
. co
W
<ü O) o
Ût M -o
0
a)
0
ü
(tí
>1 X}
(tí
•H
CO
U (tí
(1) 5-1
rH H
0
o
u
&<
O
-p
o
m
0
rH
0
-P
N
o
>
(tí
> U Di
•H O
en 0
S en
0
H
-n
«
u
£ £ co
•HOC
O <D
e
o en
'WOO)
m H -c
M «ö
Öi iö tí
vu a) \o
«H CO -H
0
cn
-p <D .H
's e
>1
CO
tí g
N VD (tí
O -H M
> u -p
ü
•H
£
CO I 31 I
«tí O pq
SH -H
>i \0
»H CO >i
a
•H -H
(tí «tí
U g co U lo
CO
>i
(tí -H VI)
4-1
CO
«tí -P D
o
»o
Öi 0 CO fçj -H
VU
-H
CO D
(U CO «tí
3 -P >i CO
rH W
O
** ü &q —
i1
N
eö -P
(tí
O -H tí en -P
O
CO
' H J) «
VD -P (U -H CO
•H
CO MH
•>
H r0
G O
H (y
a)
eu a)
co a -p
0
a) o
>i £
<u
0
T*
K>
en
O -H
(tí co
&£
vu M
a)
«o
N
CD
>
> «
W
O
-P
O
m-)
0
(fl
H
O «tí
rH 4J
tí
0 0)
^
-P
-H
0
tí Ü
0 Ü
O
>1 CO
0 (tí
co tí O.
o o o
•P ~ *«H
M
«tí CO 3
•O "H H
co
co
m «o
J-j »o
M P
c
öi
\0 0 ÍD
rH S
«tí
0 -H CO U
CO
•H
3 »Ö
* rH (tí lin
N U 4J <
a CH
0 >i
>O -H
H
«tí
=
f0
M
•H
CO
Tí
o
«tí
\rA
u
Ü g
«d o
H
0
pu
tí -rj
g C0
0 6
u «tí
a) M
H EH
H
H
H
VD
a
O
U
rH
0
S M
o
Ü >,
en D
H
M w
«o
-H
o
to
ÖN
0
vo
-H
0
g -p
•H
tí
UJ 0
ti
(O
O)
u
«tí
^ -P
0)
S
«tí
\0
0 ^
TS —•
«ö
•H
ü
ID
CO
-P x:
0
VD
tí rH
0 a)
VD NO
M 4-»
«
o
-H
Û4
X
>w
i
w
:,I 0
II
VI)
co
ü
co
m
CN
CM
CN
-51«
ro
KO
in
ro
co
ro
o
CO
m
co
«
H
«tí
ro
CTi
g,
a)
ro
cr>
VJD
m
-P en
•h o
£
^ n
p
0
s
ÍÜ NO
co
ro
in
CT\
CN
CN
CN
ro
CN
H
•H
«
«
CO
<T\
o~>
00
m
ro
in
ro
ro
CTi
CT>
ro
CN
•0 H
co
co
m
CN
+J -H
m
ro
in
ro
ro
ro
(T\
<
0
Ití
co
ir»
Oí
ko
en
vo
<X>
co
T3
(tí
fe
CN
"31
o
V£>
CTi
ro
KO
en
CN
ro
ro
ro
vo
<7>
o
w
«
<
m
H
0
co
O
CN
0
<
O
O
•H
o
KO
KO
m
vo
V£>
CN
u
. ü
•H
ro
KO
CTl
Ä
0
fe
vo
•a
in
KO
ro
CN
P
>i
«tí
S
U
W
E4
<C
â
â
ffl
I
H
H
H
0
U
>1
0
«
H
Ü
CO
H
H
Ü
tí
>i
CO
H
H
H
«tí
rH
0
«
CQ
o
O
>i
>i
CO
W
H
II
"SATELITES
Los
INTELSAT"
Intelsat
de v o z
III,
o cuatro
t e n í a n una c a p a c i d a d de
canales
de t e l e v i s i ó n
1.200
canales
y un t i e m p o de vi_
da c a l c u l a d o de 5 años.
2 . 1 INTELSAT
I
2 . 4 INTELSAT
Fué p u e s t o en s e r v i c i o
dialmente
como e l
en J u n i o de 19 65 .
"Early Bird"
servía
f
de voz
únicamente p a r a
ropa y N o r t e A m é r i c a .
Este
"Syncom".
Hizo p o s i b l e por vez primera
Océano
te
de
c o m u n i c a c i ó n e n t r e Eu
múltiple.
de t e l e v i s i ó n
),
o un c a n a l
No t e n í a p o s i b i l i d a d
satélite
mun-
( P á j a r o Madrugador
n í a una c a p a c i d a d de 2 40 c a n a l e s
televisión
Conocido
de a c c e s o
e r a una v e r s i ó n m o d i f i c a d a
la
-
del
transmisión
c o m e r c i a l en forma d i r e c t a a t r a v é s
del
-
-
-
Atlántico.
2 . 2 INTELSAT
La s e r i e
de s a t é l i t e s
forma n o t a b l e
3 satélites
de l a s e r i e
uno de é l l o s
fué seguido por e l
fué situado sobre e l
sobre e l P a c í f i c o ,
tes
extendiendo e l
de c o m u n i c a c i ó n
do.
rias
dos como e l
-
Océano A t l á n t i c o y 2 d e l raun
Intelsat
estaba
de t i e r r a
II
alcance
tenía
l a misma
capaci-
d i s e ñ a d o p a r a o p e r a r en
a l a v e z y no únicamente
vacon
-
I.
E l p r i m e r o de é l l o s
calculado
fueron colocados
Atlántico,
te
III
sobre e l
durante e l
de mayor p o t e n c i a
Océano I n d i c o ,
dial
de l o s s a t é l i t e s
de
comunicación.
la
capacidad
Pacífico y
p e r í o d o de 1968 a 1970.
d e l Océano I n d i c o v i n o a c o m p l e t a r
y
El
cobertura
satéli
mun-
servicio
diante
canales
y su t i e m p o de
tele
vida
f u é de 7 a ñ o s .
IV-A
de s a t é l i t e s
canales
t i e n e n una c a p a c i d a d p r o m e d i o
de v o z
Tiene
más dos c a n a l e s
20 t r a n s p o n d e r
banda de 36 MHz.
mentar e l
co-
d u r a n t e e l mes de -
l a n z a d o s en forma p r o g r e s i v a
de 19 76.
de
-
f u é l a n z a d o en E n e r o
de t e l e v i s i ó n
Este
uso e f e c t i v o
una t é c n i c a
satélite
a partir
televisión
de E n e r o
-
cada uno con un ancho de
f u é diseñado para
del espectro
llamada
de
-
incre
de f r e c u e n c i a me-
"Reutilización
de
-
frecuen—
cia".
2.6
INTELSAT V
12,000 c a n a l e s
Intelsat
global
f ó n i c o s o 12 c a n a l e s
diseñada
polarizaciones
GH z .
de
transmitir y recibir
orthogonales
de r e u t i l i z a c i ó n
seis
para una c a p a c i d a d p r o m e d i o
de v o z más dos c a n a l e s
E s t á d i s e ñ a d o para
Los S a t é l i t e s
a aumentar en
capacidad y f l e x i b i l i d a d
Esta s e r i e e s t á
III
vino
su c a p a c i d a d de 4,000
Fueron
año de 1967,
a más de dos t e r c e r a s p a r t e s
Intelsat
2 . 3 INTELSAT
en e l
de
satéli-
anterior,
estaciones
II
lanzamiento
de l o s
Aún y cuando e l
dad que e l
Intelsat
exitoso
IV,
Marzo d e l mismo año,
de 6.000
I
Intelsat
de 19 71 y empezó a p r e s t a r
Esta.serie
El I n t e l s a t
la
municaciones.
2.5 INTELSAT
II
IV
de c u a t r o
a fin
de
televisión,
simultántemente
de p e r m i t i r
un
factor
en l a s bandas de c u a t r o y
--
III
CONCEPTOS FUNDAMENTALES DE UN SISTEMA GLOBAL
DE COMUNICACION EN SATELITES
GEOESTACIONARIOS
Donde P e s
definido
va en e s t a
e c u a c i ó n que e l
lite
de p e r í o d o
tífico
inglés
lanzamiento
3.1.
Período
En e s t e
rial
ciones
orbital
sistema
el
satélite
de a p r o x i m a d a m e n t e
Este período
lar,
orbital,
se e n c u e n t r a
enuncia
=
2
2 4 horas,
para e l
una ó r b i t a
de p e r í o d o
ecuato
la
ley
circu
de K e p p l e r ,
que
4tt2 (R
+
h)
A.C.
de 24 h s .
relativo
es
Clarke enunció,
de un s a t é l i t e
Se
obser
de un
saté-
infinito.
en 1 9 4 5 ,
El
cien-
una i d e a
f i j o y su u s o p a r a
de
comunica-
internacionales.
Area
Son t r e s
sistema
tes,
:
3
y
donde
3.2.
orbital
período
relativo.
de
Cobertura
orbital.
c a s o de una ó r b i t a
d e f i n i d o por
lo siguiente
P
conserva
como un p e r í o d o
los
satélites
de c o m u n i c a c i ó n
con un á n g u l o
para e s t a b l e c e r
con e s t e
en
de e l e v a c i ó n
un p r o c e d i m i e n t o
de t i e r r a
del
de 5 ° .
para
satélite
ecuador
satéli-
C o n d i c i ó n máxima p a r a una a n t e n a
con un á n g u l o
el
de
-la
tierra
sobre
tipo
un
de
de 1 6 2 . 6 ° .
cobertura
global
de c o b e r t u r a
tierra
3.1 i l u s t r a
:
requeridos
La
calcular
y
la
el
figura
ángulo
localización
de
de
-
éstos.
Pc
=
Período
orbital
(seg)
R
=
Radio
de l a
tierra
h
=
Altura
del
satélite
U
=
Constante
El
( 6 , 3 7 8 Km)
de K e p p l e r
pera
(Km)
=
(399 X 10 3
las
fuerzas
Para
el
derivada
los
criterios
de e q u i l i b r i o
c e n t r í f u g a s y de a t r a c c i ó n
un p e r í o d o
satélite
de
orbital
se encuentra
24 h
35.860 Km, tomando a u t o m á t i c a m e n t e
la
condición
cionaria,
la
tierra.
ríodo
p a r a un o b s e r v a d o r
relativo
se d e t e r m i n a
P =
24po
24 - P 0
desde
por
la
entre
relación
de
--
estaEste
voz,
pe
siguiente:
tos
se
serio
para
de un s o l o
ciones
bles
salto,
combinar e s t o s
submarinos
dos s a l t o s
sistemas
del
el
señal.
es e l
estación
con e l
por
distancias
con o t r o s
terrena
Early
),
),
que p o r
un s e g u n d o ,
del
-
comunica-
será
preferi
( por ejemplo,
de m i c r o o n d a s
co
experimen
satélite
En
o-
re—
p a r a una
a utilizar
terrena-satélite-estación
terrena
la
decir,
que
de v o z no e s un p r o b l e m a
para grandes
-satélite-estación
degradándose
segundos,
de c o m u n i c a c i ó n .
o enlaces
supera
o fijos,
Sin embargo,
retardo
( estación
sistema
es
realizados
servicios
telefónicas
de 0 . 6
terrena.
sabe que e l
los
de c o m u n i c a c i ó n
geoestacionarios
e investigaciones
Bird,
ble
de un s i s t e m a
alrededor
-satélite-estación
oras,-
a una a l t u r a . a p r o x i m a d a
de l a
municación
gravitacional.
de a p r o x i m a d a m e n t e
con s a t é l i t e s
tardo
Km 3 )
seg2
Ecuación
mayor p r o b l e m a
ca
-
terrena
causas
inherentes
tiempo
de
retardo
satélite
El acceso m ú l t i p l e ,
como su nombre l o
que en u n r e p e t i d o r
común
gran número de p o r t a d o r a s
/horizonte
, R , _ eos ( 9 + B ;
^R+h
eos 9
se e s t a b l e c e n
estaciones
t r a n s m i s o r a s que
terrena)
á n g u l o de c o b e r t u r a e s de
2 eos
(6+B)
:
a c c e s o un
tengan a c c e s o
P a r a que una e s t a c i ó n
dentro del
tengan
comunicación e n t r e
-
todas las
-
a este
será
á n g u l o de c o b e r t u r a
-
mediante
transmisora
t e n g a a c c e s o a un s a t é l i t e ,
contrarse
permite
de r a d i o f r e c u e n c i a
las cuales
dor común.
el
(satélite)
indica,
repet^L
(estación
suficiente
de e s t e
en
satéli_
te.
3.3.
Pérdidas
de t r a n s m i s i ó n
y asignación
de f r e c u e n -
-
cias.
Los s a t é l i t e s
a)
Calculo del
á n g u l o de c o b e r t u r a d e l
satélite
en g e n e r a l ,
como p a r t e
b a l de c o m u n i c a c i ó n ,
tiene
las
desde t i e r r a .
señales
enviadas
como f i n a l i d a d
satélites
geoestacionarios,
conservan
r e s p e c t o a la t i e r r a
de d i s p o s i t i v o s
servar
en l a
en e l
ecuación
que p e r m i t a n
espacio
3.3.
proporcional
al
cuadrado
de l a d i s t a n c i a
proporcional
a l a s p é r d i d a s en e l e s p a c i o
F i g u r a No.
-
14 -
3.1
para
-
requieren
-
recibida
de
o
obdes-
(j^)
2
=
Ganancia de antena
de
=
Ganancia de antena de
=
L o n g i t u d de onda
=
distancia
libre,
como
Ec.
3.3
transmisión
recepción
satélite
y estación
--
inversamente
transmisión
entre
las
es inversamente
:
Potencia
L o c a l i z a c i ó n de s a t é l i t e s e s t a c i o n a r i o s
un s i s t e m a g l o b a l de c o m u n i c a c i ó n .
que
3.4.
Pr = P t . G t . G r
donde
los
Se puede
, . la potencia
(satélite),
la ecuación
caso de
compensar
libre.
espacial
indica
el
(35,860 Km),
de una e s t a c i ó n
lo
b)
Para
glo-
retransmitir
por l a gran d i s t a n c i a
adicionales
pérdidas ocacionadas
de un s i s t e m a
terrena
-
donde
nalmente
:
apta
uno y 10 GHz
tilizadas
l a gama de f r e c u e n c i a s
(referidas
como r a d i o v e n t a n a ) ;
en c o m u n i c a c i o n e s
s i g n a d a s p a r a u s a r s e en e l
ción
Determina
las pérdidas
en e l e s p a c i o
libre.
las
frecuencias
s i ó n de t i e r r a
transmisión
Estos
dispositivos
t ú n e l y tubos
permiten
activos,
de onda p r o g r e s i v a
compensar
cionado.
las pérdidas
Se i n c l u y e n ,
osciladores
en e l e s p a c i o
tipo
de
nivel,-
libre
men
satélites
para transponer o a b a t i r
de l a s
interferencias
a diodo
de a l t o y b a j o
además en e s t e
y mezcladores
frecuencias recibidas
de e v i t a r
como a m p l i f i c a d o r e s
transmitidas,
s u f r i d a s en e l
las
con o b j e t o
satélite
por
uso de una misma f r e c u e n c i a para
transmisión y recep-
ción.
De e s t a
geoestacionario,
parte
integral
tiene
la
forma un s a t é l i t e
de un s i s t e m a g l o b a l
siguiente
característica
Ft
donde
el
-
como
de c o m u n i c a c i ó n ,
--
:
Fr
Ec.
3.5
:
Ft
= Frecuencia
de
transmisión
Fr
= Frecuencia
de
recepción
La d e s i g n a c i ó n
de e s t a s
frecuencias,
la Conferencia E x t r a o r d i n a r i a
b r a d a en Génova, en 1963,
f r e c u e n c i a s menores
dadas
a conocer
Radioadministrativa,
después de c o n s i d e r a r
de 1GHz e l
ruido e s t á t i c o
y
son a b s o r v i d a s
aire
por e l
cuando pasan a t r a v é s
c o n s i d e r a n d o que e s t e
de de l a
oxígeno o e l
elevación
de l a
sobre e l
cele
cósmico
vapor e x i s t e n t e
ondas
en
zona a t m o s f é r i c a ;
r u i d o e s un c o e f i c i e n t e
plano h o r i z o n t a l ,
en
que en
aumenta y que a f r e c u e n c i a s mayores de 10 GHz l a s
el
-
que
y
depen
acordó
fi
comprendidas
vía
satélite,
sistema
global
de s a t é l i t e
a
para s e r
quedando
de
de 5 ,925-6 ,425 MHz p a r a
a satélite
entre
de-
comunicala
transmi_
y de 3 , 7 0 0 - 4 , 2 0 0 MHz p a r a
tierra.
u-
la
Cada e s t a c i ó n
IV CONFIGURACION DE LOS CIRCUITOS DE SATELITE
terrena
tiene
c i ó n y demodulación p a r a t r a n s l a c i ó n
hasta
la portadora
de
rencia
lite
de l o s
sitemas
con e l o b j e t o de o f r e c e r
de e q u i p o s
tual
de t e l e f o n í a
circuito
y
receptora,
de
de c o m u n i c a c i ó n
la
guía
a los
refe-
por
sate
diseñadores
en l a ' r e d
ac-
televisión.
en sus r e c o m e n d a c i o n e s
hipotético
una e s t a c i ó n
rrena
hipotético
y de s i s t e m a s p a r a u t i l i z a r s e
Como se e s t i p u l a
te,
activos
de r e f e r e n c i a
terrena
(REC352-1),
consiste
de un
como se muestra en l a
figura
te-
4.1
enlace
stación
MOD
¡!
terrena
u/c
ascendenti^/
transmisora
enlace
tación
enlace
descendente
\£stación
LNA
descendente
terrena
4.1
1 8
-
en dos
(up-link),
par-
y el
i n c l u y e una t r a y e c t o r i a
de una
t r a n s m i s o r a h a s t a un s a t é l i t e ,
incluye
una t r a y e c t o r i a
una e s t a c i ó n
En e l
s i s t e m a INTELSAT I V ,
terrena
ascendente,
terrena
D/C
Todos
receptor
DEM
los
satélites
otro
es-
y un e n l a
de un s a t é l i t e
-
receptora.
como e j e m p l o ,
las
frecuencias
e s t á n e n t r e 5 , 9 2 5 MHz y 6,425
descendente están e n t r e
3 f 7 0 0 MHz y
INTELSAT,
son s a t é l i t e s
de
la
amplifica-
c i ó n de f r e c u e n c i a que t i e n e n
ción y traslación
de
referencia
de
función
de
trasla-
frecuencia.
i
i
4 . 2 ENLACES RADIOELECTRICOS POR SATELITE
circuitos
términos
de r e f e r e n c i a
radioeléctricos
c i ó n de e s t o s
los
hipotéticos
enlaces,
usados
a) A c c e s o m ú l t i p l e
-
dividido
ascendente
h*«ta
los enlaces
F i g u r a No.
respectiva-
(down-link).
ascendente
ce d e s c e n d e n t e
Los
hipotético
portado-
4,200 MHz.
HPA !
Circuito
enlace
MHz, l a s d e l e n l a c e
\
V
l a banda b a s e ,
se puede c o n s i d e r a r
Uno se denomina,
del enlace
Satélite
!
Este c i r c u i t o
tes :
El enlace
un
sateli
t r a n s m i s o r a y una e s t a c i ó n
0u
y de l a
-
mente .
referencia.
E l CCIR ha recomendado un c i r c u i t o
hasta
de modula
de l a banda b a s e
de r a d i o f r e c u e n c i a ,
ra de r a d i o f r e c u e n c i a
4.1 C i r c u i t o H i p o t é t i c o
un p a r de e q u i p o s
se componen de
por s a t é l i t e .
se muestra en l a
figura
se d e f i n e n como s i g u e
por d i v i s i ó n
-
19 -
La
configura
4.2 y
:
de f r e c u e n c i a
(FDMA)
—
*
Es e l
método de combinar en
de c o m u n i c a c i o n e s
ción
las
el repetidor
del
señales recibidas
satélite
de cada
esta
terrena.
E n l a c e RF
E l e n l a c e RF e s e l que se e x t i e n d e
convertidor
la entrada
rias
Enlace
Para
de l a e s t a c i ó n
ascendente
del convertidor
estaciones
de l a s a l i d a
descendente
receptoras
de una o
va-
terrenas.
transmisiones multiplexadas
f r e c u e n c i a y moduladas en f r e c u e n c i a
lefonía
y las
de FM de v i d e o ,
de l a s a l i d a
de una o v a r i a s
Enlace por
las
(FDM/FM)
enlace
la entrada
estaciones
de
de F I
del
de
te-
se
ex
te-
demodulador
-
receptoras.
satélite
transmisiones
ce p o r s a t é l i t e
da base
el
por d i v i s i ó n
d e l modulador en l a e s t a c i ó n
rrena transmisora hasta
Para
hasta
FI
las
tiende
terrena
del
de v i d e o y t e l e f o n í a ,
se e x t i e n d e
de l a e n t r a d a
d e l e q u i p o de r a d i o en l a e s t a c i ó n
transmisora hasta
la salida
el
enla
de l a
ban-
terrena
de l a banda base d e l
q u i p o de r a d i o de l a - e s t a c i ó n t e r r e n a
-
e--
receptora.
Banda b a s e
El
t é r m i n o banda b a s e
desde 0 Hz h a s t a
cuencia
que se
f
incluye
sup,
l a banda de
en l a que
de m o d u l a c i ó n más a l t a
f sup es
frecuencia
la
fre-
-
para
la portadora
--
de s a t é l i t e
se e x t i e n d e n
a
utiliza.
s enlaces
radioeléctricos
través
de l o s s i s t e m a s
xial
a los
Todas
las
centros.se
centros
de m i c r o o n d a s y
los
de l í n e a
coa
internacionales.
transmisiones
interancionales
componen de l o s e n l a c e s
e e s de grupo y e n l a c e s
f i g u r a 4.3
vocales,
entre
dichos
de'super grupo,
—
enla
como se muestra en l a
-
y
V
DESCRIPCION A CUADROS DE UN
SATELITE
5 . 1 INTELSAT
La f i g u r a
lite
en e l
recibe
orfen
plificadas
Intelsat
total.
III.
se conoce
de l o s
con e l
de s e r
nombre de
convierte
retransmitidas,
de t r a n s m i s i ó n
figura
tado en e l
factores
til.
general
satélite,
Estos
trol,
son c o n o c i d o s
que t i e n e
corregir
de -
satélite
Decoder
comando
Dipléxer
de
recepción
como e l
control
desde
codificadas
de
-
transponder
in
Transponder B
d e l mismo,
son
tierra
através
ú-
las señales
desde e l
satélite
lasinstrucciones
F i g u r a No.
de ude
y -
necesarias
el
la
amplificador
Banda recibida
oara
previsto.
a la figura
telecomando,
procesadas
através
antes
la órbita,
das p r o g r e s i v a s ,
estas
señales
del
e insertadas
de un f i l t r o
de a p l i c a r s e
al
al
acoplador,
circuito
donde
etc.,
amplificador
k/
I
TransponderA
3 705
son
**
3 900
•
|
¡
i
i
Transponder B
3 970
Frecuencias en M H *
co-
a tubo de on
425
fo
•
de
de c o n t r o l
e n c e n d i d o d e l motor de apogeo o a r a
encender e l
f0
-
progresi-
decodificador
6
926
son
satélite,
a d i o d o t ú n e l y tubo de ondas
que puede s e r e l
rregir
5.1,
antena o m n i d i r e c c i o n a l
vas de b a j a p o t e n c i a ,
5.1
-
5
por
Salidas de
comando
banda
su t i e m p o de v i d a
la
recibidas
un d e s a r r e g l o
recibidas
Oiplóxer
de
transmisión
TLM
entradas
por
de l a
los espectros
como f u n c i ó n i n t e r p r e t a r
Haciendo r e f e r e n c i a
Filtro
acoplador
-
denominada de t e l e c o m a n d o y c o n -
telecomando y c o n t r o l
transferir
(RF)
con o b j e t o
de una f r a c c i ó n
para p r e d e c i r
na e s t a c i ó n m o n i t o r a
TOP
baja
potencia
Mezclador
de f u n c i o n a m i e n t o d e l e a u i p o monasí
importantes
Amp. a
diodo
túnel
Antena
contrarrotacionat
transponder
am-
f r e c u e n c i a manejados p o r cada uno de l o s
d i c a d o s en l a f i g u r a 5 . 1
La e v a l u a c i ó n
trans
en 4 GHz,
en e l
5 . 2 se i n d i c a n
saté-
de
de r a d i o f r e c u e n c i a
a cada t r a n s p o n d e r
En l a
Donde una r u t a
6 GHz y l a s
aumentar l a p o t e n c i a
asignación
diagrama a c u a d r o s de un
las portadoras
antes
Fuente de
alimentación TOP
Antena
omnidireccional
5 . 1 muestra e l
de l a s e r i e
cual
Transponder A
III
misión-recepción
el
TIPICO
Figura
No.
5.2
Banda transmitida
Haciendo r e f e r e n c i a
a l a misma f i g u r a ,
se d e l i n e a
el
utilizados
en l a t r a y e c t o r i a
a continuación .
f u n c i o n a m i e n t o b á s i c o de l o s
de l a s e ñ a l
componentes
e)
Tubo de ondas p r o g r e s i v a s
Las s e ñ a l e s
parte
del
de c o m u n i c a c i ó n
son a m p l i f i c a d a s
en e s t a
—
equipo.
Antena
f)
Las s e ñ a l e s
de c o m u n i c a c i ó n e n v i a d a s
t e r r e n a en f r e c u e n c i a s
bidas por la
antena
desde
d e l o r d e n de l o s
contrarrotacional
antena p e r m i t e mayor e s t a b i l i d a d
al
la
reci-
sistema
satélite!
de
Aquí
las
señales
adecuado
transmisión
recepción.
g)
b)
Dipléxer
de
recepción
Las s e ñ a l e s
Dipléxer
de
ta y b a j a de c o m u n i c a c i ó n ,
son s e p a r a d a s
(figura
5.2),
de
l a s bandas al
para
ser
cargará
de t r a n s m i t i r
la
c) A m p l i f i c a d o r
túnel
La c a p a c i d a d
(Intelsat
trayectoria
de l a
señal
transponder,
observamos que e s t a e s
amplificador
a d i o d o t ú n e l que t i e n e
através
de un
—
a m p l i f i c a d a en e l aproximadamente 31
dB.de g a n a n c i a y una f i g u r a de r u i d o de 5 . 3
tre
dos t r a n s p o n d e r .
los
En e s t a p a r t e
son m e z c l a d a s
de 6 GHz, p a r a
(abatidas
convertirlas
s e cuenta
espurias
indeseables,
al
las
con f i l t r o s
producto
amplificador
señales
útiles
de
señales
en s e ñ a l e s
o transpuestas
ma p a r t e
vas a l a s
canales
como e l
tierra.
satélites
con e s t o s
referido
telefónicos
con una p o t e n c i a
S i n embargo,
de t r á f i c o p r o d u j o una s a t u r a c i ó n d e l
jorar el
acceso
en-
la
el
gran
sistema,
tendencia
cuatro
de 2 0 . 3 dBw e n -
con mayores p o s i b i l i d a d e s .
objetivos,
o
--
aumento
requi-
-
P a r a cum
fué reducir
los
anchos de banda manejados p o r cada t r a n s p o n d e r p a r a me-
Mezclador
do e l
e s de 1,200
de t e l e v i s i ó n ,
riéndose
dB.
III)
máxima de un s a t é l i t e
canales
plir
4 GHz
la
—
ali5.2 TENDENCIAS POSTERIORES
la
transmisión.
información hacia
transponder.
Siguiendo
amplify
a l a antena de c o m u n i c a c i ó n que se
mentadas a su . r e p e c t i v o
a diodo
son f i n a l m e n t e
de ambos t r a n s p o n d e r son combinadas p a r a
ser alimentadas
de r e c e p c i ó n
potencia
y pasadas
de
dipléxer
de c o m u n i c a c i ó n
cadas a l n i v e l
dipléxer
En e l
de a l t a
estación
6 GHz son
(este
Tubo de ondas p r o g r e s i v a s
al
d)
potencia
de comunica- -
ción.
a)
de b a j a
de
comunicación
d e l órden
de
2 225 MHz), en e s t a
que e l i m i n a n
las
los
mis-
señales
de l a m e z c l a ,
permitien-
a t u b o de ondas
progresi-
comunicación.
r u i d o de i n t e r m o d u l a c i ó n ,
que p e r m i t i e r o n mayor c o n c e n t r a c i ó n
p a r a su m e j o r a p r o v e c h a m i e n t o .
rida
a un s a t é l i t e
de l a s e r i e
a l g u n o s de l o s a v a n c e s
Algunas
nados,
de l a s
logrados
características
se muestran en l a
tabla
y el
uso de
antenas
de e n e r g í a
radiada
En l a
figura
Intelsat
IV,
5.3,
se
en m a t e r i a de
de l o s
5.1
satélites
refe-
muestran
satélites
mencio
El
Intelsa,t V,
eos y dos
puede acomodar
canales
13 ,400
de t e l e v i s i ó n .
las
Ensemble multiplexer
de
al
regiones
del
atlántico.
ros,
Antena
receptora
océano p a c i f i c o y e l
Intelsat
tal
como una f i b r a
y multiplicadores;
pincel
do s o l i d o
De l o s
IV a, es e l
torres
5.3
y un r e c e p t o r
con c i r c u i t o s
Núm. de transponder
Capacidad
Ancho de banda
Tipo de antena
Ganancia de antena
e.i.r.p.
12
G: (900CA o 1TV) x 12
S: (1 800CA o 1TV) x 8
G: 36 MHz x 12 = 432 MHz
S: 36 MHz x 8 - 2 8 8 MHz
IS-IV
G: Corneta cónica
tipo reflector
6 GHz - 2
4 GHz - 2
S: Tipo parabólica
4 GHz - 2
120 cm ¡6
G: 6 GHz 16.7 db
4 GHz 16.4 db
S: 4 GHz 28.1 db
G: 22.0 dbw
S: 33.7 dbw
T a b l a No.
5.1
G: 225 MHz x 2 - 450 MHz
IS-lll
G: 6 GHz
4 GHz
uso común — 1
Corneta cónica
tipo reflector
de a n t e n a ,
G: 22 dbw
(aproximadamente 160w)
lige
reforzado
guías
de onda
de
esta-
microondas.
dos o p e r a n a 11/14
reflectores
de
de t i p o
11/14
cónico
p r o d u c e un a n g o s t o
Cada uno de l o s
uno apuntando h a c i a e l
este.
Esos h a c e s
entre
sea u t i l i z a d a
cubiertas
alimentadores
corneta;
mucho más c o m p l e j o ,
(aunque
con pequeña o
áreas
de l a s
forma de e s o s h a c e s e s
requeridas.
-
de l a
tie
iluminados
por
s i n embargo en un s i s t e m a
Las a n t e n a s
l a zona d e l haz e s
geográficas
--
separadas.
"hemisféricos"
l a d e l haz p u n t u a l
ha-
pequeñas.
d e b i d o que deben g e n e r a r h a c e s
formados.
cada una h a c e s
d e b i d o a que l a s
de 4/6 GHz son también
tipo
otro
de a l t o
relativamente
en ambos h a c e s
están bastante
Los r e f l e c t o r e s
y el
—
e s t e y o e s t e p e r m i t e n que l a misma
ninguna i n t e r f e r e n c i a ,
rra
oeste
-
a 11 y 14 -
son p a r a p r o p ó s i t o s
áreas g e o g r á f i c a s
Los h a c e s s e p a r a d o s
frecuencia
reflectores
V
in-
GHz.
fectamente
G: 6 GHz
db
4 GHz 13.5 db
de
iluminados por alimentadores
haz p u n t u a l ,
IS-lll
2
G: (1 200CA o 2TV) x 2
materiales
completamente
integrados
del
ortogonal
tráfico
-
como
c o r r u g a d o con p o l a r i z a c i ó n ! l i n e a l
cia el
G: haz global
S: haz pincel
IS-IV
resultado
de a n t e n a ,
GHz, uno a 6 GHz y uno a 4 GHz l o s
F i g u r a No.
así
de g r a f i t o y p l á s t i c o
cuatro r e f l e c t o r e s
GHz e s t á n
capacidad a
índico,
método de r e u s o de f r e c u e n c i a s ;
para l o s a l i m e n t a d o r e s ,
Antenas de ha2
de a l t a
Intel--
E l i n c r e m e n t o en c a p a c i d a d de I n t e l s a t
comparado con e l
genioso
telefóni
Los s a t é l i t e s
s a t V, pueden b r i n d a r un s e r v i c i o
bnsamble multiplexer
de
circuitos
per-
de 4/6 GHz producen
y pequeños h a c e s
considerablemente
antenas
-
"zonales"
mayor que
de 11/14 GHz).
controlada para
cubrir
-
las
La
—
áreas
V I ACCESO MULTIPLE
Los
alimentadores
de g u í a
consisten
de onda c u a d r a d a ,
excitadas
p l i t u d y f a s e para obtener
Un m u l t i p l e x e r
tar
todos
los
de 4 GHz
el
Intelsat
requerido.-
en á r e a s
al
los
arreglo
canales
las
como l a de 6 GHz
(as
el
r e u s o de
tiene polarización
de l o s h a c e s
donde e s o s h a c e s
"zonales".
se t r a s l a p a n ,
Es
h e m i s f é r i c o puede s e r
comando de
para p r o v e e r
la t i e r r a
cobertura
v i s t a por
g lobal
la
de l a p o r c i ó n
-
l a misma
La forma d e l
por e l
--
circu
f r e c u e n c i a puede s e r usada en ambas.
alterada
pa-
tanto
para c o n s e g u i r
haz h e m i s f é r i c o
alimen-
desde un
IV y IV a ,
(descendente)
l a r en s e n t i d o o p u e s t o
decir,
cornetas
adecuada am-
forma d e l haz
separados para
como en e l
son p o l a r i z a d a s
frecuencia,
con l a
c a n a l e s p o r un r e f l e c t o r
res e impares,
cendente)
la
de 88
de d i s e ñ o a v a n z a d o hace p o s i b l e
común en v e z de a r r e g l o s
frecuencias
de a r r e g l o s
haz
6.1
Generalidades
Se l e
llama acceso m ú l t i p l e
estaciones
los
terrenas
circuitos
altamente
la
común.
primera
y es una
técnica
G e n e r a l m e n t e hay dos modos de
uno e s e l
p i e por d i v i s i ó n
tiempo
e s un s i s t e m a r e a l i z a d o p o r
desarrollada.
de f r e c u e n c i a
a l mismo
de un s a t é l i t e
comunicación por s a t é l i t e
acceso m ú l t i p l e ;
sión
puedan a p r o v e c h a r
individualmente
El acceso múltiple
vez para
a l h e c h o de que numerosas
(FDMA)
acceso m ú l t i p l e por d i v i y el
de t i e m p o
o t r o es e l
-
a c c e s o múlti_
(TDMA).
tierra
entera
de
En e l
FDMA, cada p o r t a d o r a de l a s
requiere
antena.
estaciones
una a s i g n a c i ó n p a r t i c u l a r
terrenas
de su f r e c u e n c i a ,
-
y en TDMA, cada e s t a c i ó n t e r r e n a puede u s a r una misma
SI I n t e l s a t V transporta
una m a t r i z
terconectar
y transponders
naciones.
sus antenas
Además d e l
de s w i t c h e o p a r a
switcheo entre
en v a r i a s
una c o b e r t u r a
bl y hemisférica,
l a m a t r i z puede
les y hemisféricos
de t r a n s m i s i ó n y r e c e p c i ó n ,
haces h e m i s f é r i c o s
y puntales,
varias
combinaciones.
c o n e c t a r haces
así
in
combi
glozonacomo
o puntuales y zonales
en
portadora por
la división
E l FDMA, t i e n e
del
tiempo.
l a d e s v e n t a j a de l a g e n e r a c i ó n
modulación por m u l t i p o r t a d o r a s
tanto,
no se puede u t i l i z a r
de s a l i d a
del
en e l
satélite
completamente
tubo de ondas p r o g r e s i v a s
la
(TWT)
de
inter
y por
lo
potencia
del
saté
lite.
La r e d u c c i ó n
nivel
de p o t e n c i a
de s a l i d a
de i n t e r m o d u l a c i ó n
por multiportadoras
deseado,
se l l a m a
"back
Por o t r o
lado,
TDMA e s
multiportadora,
potencia
el
para d i s m i n u i r e l
del
valor
off".
libre
de i n t e r m o d u l a c i ó n
y se puede u t i l i z a r
de s a l i d a
al
-
completamente
por
la
-
satélite.
En e l
TDMA, s i n embargo,
rrena
son b a s t a n t e
los equipos
más c o m p l i c a d o s
de l a e s t a c i ó n
por e l
te
hecho de que
VI
Los
alimentadores
de g u í a
consisten
de onda c u a d r a d a ,
excitadas
p l i t u d y f a s e para obtener
Un m u l t i p l e x e r
tar
todos
los
de 4 GHz
el
Intelsat
requerido.-
en á r e a s
al
los
arreglo
canales
las
como l a de 6 GHz
(as
el
r e u s o de
tiene polarización
de l o s h a c e s
donde e s o s h a c e s
"zonales".
se t r a s l a p a n ,
Es
h e m i s f é r i c o puede s e r
comando de
para p r o v e e r
la t i e r r a
cobertura
v i s t a por
g lobal
la
de l a p o r c i ó n
-
l a misma
La forma d e l
por e l
--
circu
f r e c u e n c i a puede s e r usada en ambas.
alterada
pa-
tanto
para c o n s e g u i r
haz h e m i s f é r i c o
alimen-
desde un
IV y IV a ,
(descendente)
l a r en s e n t i d o o p u e s t o
decir,
cornetas
adecuada am-
forma d e l haz
separados para
como en e l
son p o l a r i z a d a s
frecuencia,
con l a
c a n a l e s p o r un r e f l e c t o r
res e impares,
cendente)
la
de 88
de d i s e ñ o a v a n z a d o hace p o s i b l e
común en v e z de a r r e g l o s
frecuencias
de a r r e g l o s
haz
6.1
MULTIPLE
Generalidades
Se l e
llama acceso m ú l t i p l e
estaciones
los
ACCESO
terrenas
circuitos
altamente
la
común.
primera
y es una
técnica
G e n e r a l m e n t e hay dos modos de
uno e s e l
p i e por d i v i s i ó n
tiempo
e s un s i s t e m a r e a l i z a d o p o r
desarrollada.
de f r e c u e n c i a
a l mismo
de un s a t é l i t e
comunicación por s a t é l i t e
acceso m ú l t i p l e ;
sión
puedan a p r o v e c h a r
individualmente
El acceso múltiple
vez para
a l h e c h o de que numerosas
acceso m ú l t i p l e por d i v i -
(FDMA) y e l
de t i e m p o
o t r o es e l
-
a c c e s o múlti_
(TDMA).
tierra
entera
de
En e l
FDMA, cada p o r t a d o r a de l a s
requiere
antena.
estaciones
una a s i g n a c i ó n p a r t i c u l a r
terrenas
de su f r e c u e n c i a ,
-
y en TDMA, cada e s t a c i ó n t e r r e n a puede u s a r una misma
El
I n t e l s a t V transporta
terconectar
naciones.
sus antenas
Además d e l
una m a t r i z
de s w i t c h e o p a r a
y transponders
switcheo entre
en v a r i a s
una c o b e r t u r a
bl y hemisférica,
l a m a t r i z puede
les y hemisféricos
de t r a n s m i s i ó n y r e c e p c i ó n ,
haces h e m i s f é r i c o s
y puntales,
varias
combinaciones.
c o n e c t a r haces
así
in
combi
glozonacomo
o puntuales y zonales
en
portadora por
la división
E l FDMA, t i e n e
del
tiempo.
l a d e s v e n t a j a de l a g e n e r a c i ó n
modulación por m u l t i p o r t a d o r a s
tanto,
no se puede u t i l i z a r
de s a l i d a
del
en e l
satélite
completamente
tubo de ondas p r o g r e s i v a s
la
(TWT)
de
inter
y por
lo
potencia
del
saté
lite.
La r e d u c c i ó n
nivel
de p o t e n c i a
de s a l i d a
de i n t e r m o d u l a c i ó n
por multiportadoras
deseado,
se l l a m a
"back
Por o t r o
lado,
TDMA e s
multiportadora,
potencia
el
para d i s m i n u i r e l
del
valor
off".
libre
de i n t e r m o d u l a c i ó n
y se puede u t i l i z a r
de s a l i d a
al
-
completamente
por
la
-
satélite.
En e l
TDMA, s i n embargo,
rrena
son b a s t a n t e
los equipos
más c o m p l i c a d o s
de l a e s t a c i ó n
por e l
te
hecho de que
se
tiene
que c o n s e r v a r
la
sincronización
del
tiempo
eCanal
xactamente.
,-Ü
^
6 . 2 FDM/FM/FDMA
II
I
Un m é t o d o p a r a m u l t i p l e x a r
es
la
cia
asignación
de 4 KHz.
visión
de
Primero,
de c a d a c a n a l
Este
sistema
frecuencia
m u e s t r a en
la
grupo b á s i c o
canales
telefónicos
a intervalos
se
(FDM).
figura
doce
varios
de
frecuen-
llama M u l t i p l e x
por
E l método p r á c t i c o
di-
se -
-
U-3
3.1
(kHz)
G r u p o básico
—
6.1.
canales
^
telefónicos
de 6 0 KHz h a s t a
se
arreglan
10 8 KHz, y
en un
luego
las
—
fre-
—
—
—
cuencias
tuir
de 5 g r u p o s b á s i c o s
un s u p e r g r u p o b á s i c o
se c o n v i e r t e n
para
de 312 KHz h a s t a
consti
552 KHz.
Supergrupo básico
60 108(kHz)
La f r e c u e n c i a
siguiendo
la
señal
de
los
supergrupos
l a misma s e c u e n c i a p a r a
de banda b a s e
de
sora
señal
s e modula p o r e s t a
cada p o r t a d o r a
de RF s e
man en n u e v a s
2n l a s
estaciones
Este
En e l
de l a s
el
es
(RF)
Todas
para
sistema
ahorrar e l
un f i l t r o
c a n a l que
le
terrenas
y se
32
las
antes
a-
portado
transfor-
protadoras
de
demodular
de d e s t i n o s
consiguiente
receptoras,
entre
-
una
-
60ch
FDM/FM/FDMA.
Por
corresponde
-
las
número de p o r t a d o r a s
de s a t é l i t e .
estaciones
de FDM.
Supergrupo básico
satélite.
receptoras,
llamado
transmi
requiere
FDM/FM/FDMA, s e e m p l e a n p o r t a d o r a s
múltiples
en e l
de banda b a s e
en e l
terrenas
mediante
sistema
componer
terrena
simultáneamente
frecuencias
de RF se e x t r a e n
se.
la estación
de f r e c u e n c i a .
amplifican
convierte
finalmente
de r a d i o f r e c u e n c i a
signacidn particular
se
(BB) .
La f r e c u e n c i a p o r t a d o r a
ras
básicos
las
tiene
señales
de RF
cada
que
-
una
sacar
de banda
F i g u r a No.
-
33
6.1
-
base
de l a p o r t a d o r a
Usando p o r t a d o r a s
portadoras
de
recepción.
de d e s t i n o s
múltiple,
e l número de
de RF se r e d u c e , y c o n s e c u e n t e m e n t e
minuye mucho e l n i v e l
de i n t e r m o d u l a c i o n p o r
se
-
dis-
multipor-
tadoras.
6 . 3 PCM/PSK/TDMA
S I s i s t e m a PCM/TDMA ( a c c e s o m ú l t i p l e p o r d i v i s i ó n
tiempo), es un s i s t e m a
tación
t e r r e n a puede
l a misma f r e c u e n c i a
Las c a r a c t e r í s t i c a s
guientes :
a)
Utilización
hasta e l
b)
de p o r t a d o r a
transmitir
y cada
sobresalientes
del
de
T i e m p o de guardia
tiempo.
d e l TDMA son l a s
total
-
es-
una s e ñ a l de r a d i o
a b a s e de l a d i v i s i ó n
de l a p o t e n c i a
punto de
sencilla
de
si
~
del transponder
Bitio de s i n c r o n i z a c i ó n
60 bitios
c:
C ó d i g o de i d e n t i f i c a c i ó n de estación
20 bitios
d:
Canal de d a t o s de o r d e n
e:
C a n a ! d e v o z de o r d e n
48 bitios
CH:
Canal de P C M
68 bitios
4 bitios
Figura
saturación.
No.
6.2
Menor r e d u c c i ó n de c a p a c i d a d d e l t r a n s p o n d e r p o r e l
a c c e s o m ú l t i p l e en comparación con e l s i s t e m a FM/ FDMA.
Teléfono
c)
100 n.seg.
b:
Facilidad
manda.
de o p e r a c i ó n
e l modo de a s i g n a c i ó n
de
de-
Subsistema de
comando y
control de
TDMA
d)
Implemento e c o n ó m i c o de i n t e r p o l a c i ó n
ción .
e)
Reducción de i n t e r f e r e n c i a
nicacion
ción
por s a t é l i t e
de
conversa-
de o t r o s i s t e m a s
u otros
sistemas
d o m é s t i c a en l o s que se a p r o v e c h a
de
de comu
comunica-
l a misma
fre
cuencia.
La c o m p o s i c i ó n
del
f o r m a t o de r á f a g a s
se muestra en
la
F i g u r a No.
6.3
Las
f unciones p r i n c i p a l e s
misión y recepción
d e l e q u i p o TDMA son l a
de r á f a g a s
trans
de PSK moduladas p o r
g o de PCM m u l t i p l e x a d o p o r d i v i s i ó n
de
códi
vían
a los
aparatos
telefónicos.
tiempo.
Las f u n c i o n e s más i m p o r t a n t e s
La f i g u r a
6 . 3 muestra e l
PCM/TDMA.
cador, e l
diagrama
típico
Los s u b s i s t e m a s p r i n c i p a l e s
decodificador,
y demodulador
Las s e ñ a l e s
son
: el
control,
s u b s i s t e m a de c o n t r o l
de
codifi-
y modulador
l e s no l i n e a l e s
y l a conmutación
telefónicos
de e n t r a d a
se c o d i f i c a n a l a s
seña-
de PCM d e l m u l t i p l e x p o r d i v i s i ó n
de
-
c o d i f i c a d o r de PCM.
demanda.
Ya que c u a l q u i e r
estación
e l modo de r á f a g a s
de
Estas señales
de i n f o r m a c i ó n se almacenan en e l
comando
d e l TDMA y en s u b s i s t e m a de c o n t r o l y se e n v í a n
a l modu
lador
les.
d e l PSK j u n t o con l o s b i t s
de p r á r ^ u l o s
adiciona^
de PSK de modo de r á f a g a s se
una f r e c u e n c i a de m i c r o o n d a s
na e s t a c i ó n
terrena
convierten
de 6 GHz y se e n v í a n
a un t r a n s p o n d e r
de
a -
de r á f a g a s
los
transmite
o
su s e ñ a l
la superposición
de l o s
-
en
con l a misma f r e c u e n c i a p o r t a d o r a ,
estrictamente
-
circuitos
en e l modo de p r e a s i g n a c i ó n
terrena
—
de
puntos
ráfagas.
S i no h u b i e r a
pondrían
las
control
de p o s i c i ó n
de r á f a g a s ,
se
sobre—
r á f a g a s d e n t r o de más o menos un s e g u n d o .
Para e v i t a r l o ,
dos r á f a g a s ,
controla
Las s e ñ a l e s
de c a n a l p a r a e s t a b l e c e r
de
be e v i t a r s e
comando TDMA y en
son l a s i n c r o n i z a c i ó n
del s a t é l i t e
de a s i g n a c i ó n
PSK.
de v o z
t i e m p o en e l
comando,
del equipo
en e l
un t i e m p o
y el
circuito
la posición
de e s e t i e m p o de
de guarda s e i n s e r t a e n t r e
de s i n c r o n i z a c i ó n
de r á f a g a s
de
-
las
ráfagas
d e n t r o de l a p r e s i c i ó n
-
guarda.
de u La t e c n o l o g í a en l a a c t u a l i d a d p e r m i t e un t i e m p o de g u a r
satélite.
da de menos de 100 N s e g .
Las s e ñ a l e s
recibidas
na e s t a c i ó n
t e r r e n a se c o n v i e r t e
se demodulan en e l
de 4 GHz desde e l
satélite
por
en s e ñ a l e s PSK de F I
demodulador d e l
uy
6 . 4 SPADE
PSK.
En e l
En l a p a r t e
nes t e r r e n a s
de r e c e p c i ó n ,
todas
las
r á f a g a s de
estacio-
se almacenan de n u e v o .
sistema
de Spade
señales
susbsistema
nal
demoduladas s e e n v í a n
de c o n t r o l ,
de r á f a g a s ,
les
comando TDM y a l
donde se d e t e c t a
y únicamente
nada se t r a n s f i e r e
al
la señal
origi
la información vocal
asig-
al
decodificador
de PCM.
de PCM de e n t r a d a
del multiplex
por d i v i s i ó n
t i e m p o se c o n v i e r t e n
-
en c a n a l de v o z
Las
señade -
a n a l ó g i c o y se
-
en-
c h a n n e l p e r PCM M ú l t i p l e
A c c e s s Demand A s s i g n m e n t Equipment)
al satélite
didas.
cada c a n a l s e
p o r m e d i o de una p o r t a d o r a
dientemente entre
las
CSingle
l a agrupación
Es una e x t e n s i ó n
de l a s
asignada
conecta
indepen-
frecuencias
d e l FDMA con o p e r a c i ó n
divi-
típica
-
comp l e t ame n t e v a r i ab l e .
La u t i l i z a c i ó n e f i c i e n t e de l o s
sa en su modo de a s i g n a c i ó n
Spade s e r í a más e f i c i e n t e
chas e s t a c i o n e s
cos
canales.
c a n a l e s de Spade
se
de demanda, p o r l o que e l
ba--
en una r e g i ó n en que haya imr—
y cada e s t a c i ó n
tenga r e l a t i v a m e n t e
po-
a)
b)
Un c a n a l s e n c i l l o
de a s i g n a c i ó n .
PCM/PSK/FDMA con o p e r a c i ó n
Autoasignación
canales.
de
de modo
7 . 1 COMPOSICION DEL SISTEMA
La c o m p o s i c i ó n
de una e s t a c i ó n
ción por s a t é l i t e
O
Conectividad i l i m i t a d a para e l
ción
d)
de l a t e l e f o n í a
Utilización
de l a p o t e n c i a
por la emisión
La a s i g n a c i ó n de f r e c u e n c i a s
t r a en l a f i g u r a 6 . 4 .
2n l a
figura
6.4,
canal s e n c i l l o ,
del
señaliza-
transponder
de l a p o r t a d o r a
de v o z -
CSC
Channel)
común de TDMA que se emplea
CU N
7.1 y
:
Sub s i s t e m a
de antena de una e s t a c i ó n
b)
Subsistema
de c o m u n i c a c i ó n
c)
Subsistema
de
d)
S u b s i s t e m a de s u m i n i s t r o
e)
Otras
CH 399
terrena
de una e s t a c i ó n
terrena
múltiples
facilidades
de
energía
asociadas
del
La antena de una e s t a c i ó n
es -
ra t r a n s m i s i ó n
air
cwr i««)
t e r r e n a se usa comúnmente
pa-
y recepción.
comúnmen-
terrenas.
LHi
[ttxu CU!
j% (¡OU)
e l a manera s i g u i e n t e
a)
La c o n s t r u c c i ó n d e l
subsistema
cio del
de l a
costo
terrena.
WLUM
figura
7.2 SUBSISTEMA DE ANTENA
cada c a n a l es de l a onda PCM/PSK
t e p o r muchas e s t a c i o n e s
se puede c l a s i f i c a r
comunica
de c a n a l de Spade se mués-
y CSC (Common S i n g n a l l i n g
un c a n a l de s e ñ a l
de
e s como se i n d i c a en l a
la
doméstica.
eficiente
del s a t é l i t e
activada.
sistema
t e r r e n a para
Por
total
lo
tanto,
cánicos para
recepción.
construcción
los
requisitos
l a banda de f r e c u e n c i a
Para e s t e
t e n a debe o r i e n t a r s e
racterísticas
c u e s t a un
de una
e s n e c e s a r i o que l a
diseñada para s a t i s g a c e r
CU 399'
de a n t e n a
la
subsistema,
precisamente
requeridas
son
las
ter-
estación
antena
sea
eléctricos
y me
de t r a n s m i s i ó n
y de
dirección
al s a t é l i t e .
de l a an
Las
ca-
siguientes :
SPACIX^-Ul
97.94 ?SMHt
a)
5
2
M
H
*
JS-TFNO.LO 6.302MIJI
I
W
I
.
S
'F
O
U
D
Í
* 4,077 MI H
70MI1»
Í.320MH,
<.095MHi
F i g u r a No.
ítat y^m
Í.335MH* UPlirn
4. l.'3.Mllr OOVrNIfínt
Alta
ganancia
La g a n a n c i a i n c l u y e n d o e l
ción
circuito
se i n d i c a p o r l a e c u a c i ó n
6.4
•:
G
.
-
j
i
F1
de l í n e a
siguiente :
de
alimenta
a)
b)
Un c a n a l s e n c i l l o
de a s i g n a c i ó n .
PCM/PSK/FDMA con o p e r a c i ó n
Autoasignación
canales.
de
de modo
7 . 1 COMPOSICION DEL SISTEMA
La c o m p o s i c i ó n
de una e s t a c i ó n
ción por s a t é l i t e
O
Conectividad i l i m i t a d a para e l
ción
d)
de l a t e l e f o n í a
Utilización
de l a p o t e n c i a
por la emisión
La a s i g n a c i ó n de f r e c u e n c i a s
t r a en l a f i g u r a 6 . 4 .
2n l a
figura
6.4,
canal s e n c i l l o ,
del
señaliza-
transponder
de l a p o r t a d o r a
de v o z
CSC
WLUm
[ttxu
Channel)
común de TDMA que se emplea
-
Sub s i s t e m a
de antena de una e s t a c i ó n
b)
Subsistema
de c o m u n i c a c i ó n
c)
Subsistema
de
:
d)
S u b s i s t e m a de s u m i n i s t r o
e)
Otras
cjir
cwr i««)
CU N CH 399
facilidades
de una e s t a c i ó n
terrena
de
energía
asociadas
La antena de una e s t a c i ó n
del
es
-
ra t r a n s m i s i ó n
y
La c o n s t r u c c i ó n d e l
subsistema
cio del
de l a
costo
total
Por
CU 399'
cánicos para
lo
tanto,
recepción.
97.94 ?SMHt
a)
88Mf!» ítat
STAIKyX^m
í,33$M|(x UPlirn
4,1 ¡3-Mlft 00WH UlfK
Alta
construcción
Para e s t e
c u e s t a un
de una
e s n e c e s a r i o que l a
los
requisitos
subsistema,
precisamente
requeridas
pa-
son
la
ter-
estación
antena
sea
eléctricos
y me
de t r a n s m i s i ó n
y de
dirección
al s a t é l i t e .
las siguientes
de l a an
Las
ca-
:
ganancia
La g a n a n c i a i n c l u y e n d o e l
ción
de a n t e n a
l a banda de f r e c u e n c i a
racterísticas
70MI1»
Í.320MH,
<.095MHi
t e r r e n a se usa comúnmente
recepción.
diseñada para s a t i s g a c e r
SPACIN^-Ul
F i g u r a No.
terrena
múltiples
t e n a debe o r i e n t a r s e
52MH*
IS-r/NO.lO 6,302MUx
IW.'ISfONDÍ* 4,077 MI h
7.1 y
comúnmen-
terrenas.
CU!
j% (¡OU)
e l a manera s i g u i e n t e
a)
terrena.
LHi
figura
7.2 SUBSISTEMA DE ANTENA
cada c a n a l es de l a onda PCM/PSK
t e p o r muchas e s t a c i o n e s
se puede c l a s i f i c a r
comunica
de c a n a l de Spade se mués-
y CSC (Common S i n g n a l l i n g
un c a n a l de s e ñ a l
de
e s como se i n d i c a en l a
la
doméstica.
eficiente
del s a t é l i t e
activada.
sistema
t e r r e n a para
circuito
se i n d i c a p o r l a e c u a c i ó n
6.4
• . G
F1
de l í n e a
siguiente
:
de
alimenta
(TUILUJSJ^ 5, UH JTlJJMiJ».!.
H3»MS Pugq
auoqdapx
don de
:
M3,!MS P"«9 »"Q Al
G:
Ganancia
de a n t e n a
D:
Diámetro
de a n t e n a
A:
Longitud
de onda
F:
Pérdida
n•
Eficiencia
A c t u a l m e n t e en e l
te,
la
ganancia
debe s a t i s f a c e r
G/T
^jOMja^ Sinmqtiio^)
fiiuput-jy
.-iuoi|d3|ajL
=
40.7
de c i r c u i t o
sistema
de c o m u n i c a c i o n e s p o r
de a n t e n a c o n t r a
temperatura
satéli-
de r u i d o
-
:
dB/k
•>) JOMjafg
donde,
G/T i n d i c a
Por eso,
el
diámetro
25 m.
la
carga
Por
de v i e n t o
lo
tanto,
Jluipurq
sobre
la
(en
ciertos
de b a j o
se
de
Con e s t e
considera
propósito
sea
de a l i v i a r
de r e d u c i r
el
más de
de
(D)
la
-
costo.
la e f i c i e n c i a
casos,
ga--
objeto,
diámetro mencionado
antena
e s n e c e s a r i o que
posible,
Temperatura
con e l
antena.
característica
de a n t e n a g e n e r a l m e n t e
Es d e s e a b l e m a n t e n e r e l
más a l t a
b)
la
de
G/T r e q u e r i d a .
l o más p e q u e ñ o p o s i b l e
Vd H
uoajsA|>|
de m é r i t o
es n e c e s a r i o mejorar
nancia para o b t e n e r
el
valor
sea
la
-
75%.
ruido.
3|qr;)
La t e m p e r a t u r a
se
refiere
la
ecuación
de r u i d o
a la entrada
siguiente
T = TA +
donde
total
del
T de l a
receptor,
estación
y se
terrena
indica
por
-
:
Tr
:
"A
T^:
Temperatura de r u i d o e q u i v a l e n t e
de
antena
Temperatura de r u i d o e q u i v a l e n t e
de
receptor
t r o de 1/10 d e l ancho d e l haz de
En l a e c u a c i ó n
T
r
y
c)
TA
p a r a
anterior,
aumen
Ancho de banda
tar
to,
G/T.
7.3
de i m p e d a n c i a ,
etc.,
CIRCUITO DE ALIMENTACION
En e l
características
acoplamiento
polarización,
reducir
amplio
Se r e q u i e r e n buenas
antena,
vemos que es n e c e s a r i o
de l a g a n a n c i a
perdidas
de
de
-
circui-
sistema
de c o m u n i c a c i o n e s p o r s a t é l i t e ,
c a c i ó n de l a s
señales
f e c t u a por e l
uso de d i f e r e n t e s
de l a p o l a r i d a d
de t r a n s m i s i ó n y _
de l a s
dos
recepción.
El c i r c u i t o
de l a l í n e a
rotación
Generalmente
s e d e s e a que e l haz de a n t e n a pueda
se,
en t o d a s
las
sea
posible.
direcciones
sobre e l
cielo
girar-
h a s t a que
-
la
figura
t o de l a
La antena que puede s e g u i r s a t é l i t e s
A1 c o n t r a r i o ,
se
la
l l a m a antena
l i t e s con Ó r b i t a s
ción limitada.
limitadas
e)
mecánica
Para r e a l i z a r
los
totalmente
de
deseada,
alta precisión
de a n t e n a .
orienta-
sistema
que,
en l a
-
una r i g i d é z me
Ademas se r e q u i e r e
al
sistema
que e l
-
meca
la i n f l u e n c i a
de
engranajes.
A l mismo t i e m p o ,
siempre es n e c e s a r i o
que e l
d e l mecanismo de d i r e c c i ó n
-
42
-
se usa p a r a
del seguimiento
te polarizada
larizada
Por
la configuración
d e l modo más
del
—
ejem—
circui—
alto.
se usa p a r a c o n v e r t i r
de una d i r e c c i ó n
larmente p o l a r i z a d a
una onda
linealmen
dada en una anda
a la izquierda
y para c o n v e r t i r
transmisión;
la
para s e ñ a l e s
circu—
de - .re-
una onda c i r c u l a r m e n t e
a l a d e r e c h a en una onda l i n e a l m e n t e
po
polariza-
recepción.
Se deben c o n s i d e r a r
los
diseñan subsistemas
de servomecanismos
de
antenas.
a)
Precisión
en e l
b)
Velocidad
de
c)
Torsión necesaria
detalles
siguientes
de
cuando se
-
accionamiento
grado
se c o n s t r u y a en
una forma e s p e c i a l p a r a que se r e d u z c a
la p r e c i s i ó n
saté
es n e c e s a r i o
de antena p a r a r e d u c i r
nismo de s e r v o que impulsa e l
juego entre
-
orientable.-
desplazamiento y la deformación del
de r a d i a c i ó n
señales.
7.4 SUBSISTEMA DE CONTROL DE ACCIONAMIENTO
de a n t e n a t e n g a n
c a n i c a en l a e s t r u c t u r a
e-
de a l i m e n t a c i ó n empleado en e l método
da p a r a s e ñ a l e s de
c o n t r u c c i ó n de su s u p e r f i c i e y n e c e s a i t a
mínimo e l
de -
solamente
se l l a m a a n t e n a
la d i r e c t i v i d a d
reflectores
con Ó r b i t a s
antena que puede s e g u i r
Alta precisión
se
de t r a n s m i s i ó n y de r e c e p c i ó n
7 . 2 muestra
línea
El p o l a r i z a d o r
clase
recepción
p o r cambio de l a p o l a r i d a d de una de é l l a s .
pío,
cualquier
bifur-
f r e c u e n c i a s y un cambio
de a l i m e n t a c i ó n
b i f u r c a c i ó n de s e ñ a l e s
de
la
s o b r e un ancho de banda de
50 0 ,MHz p a r a t r a n s m i s i ó n y
d) P o s i b i l i d a d
antena.
valor
s e mantenga
de
-
den
to,
accionamiento
accionamiento
considerando
para e l
subsistema
la presión
d)
Momento de i n e r c i a
de
e)
Rigidéz
mecánica de
presión
de
viento.
la e s t r u c t u r a
i
accionamien-
estructura
viento.
-
de
de
43 -
considerando
la
—
f)
Frecuencia
r e s o n a n t e mecánica
g) Método de g e n e r a c i ó n
Radiador
A c o p l a d o r d e m o d o de
primario
Diplox jdor
Polaxiiador
—
señal a
de e s t r u c t u r a
S e ñ a l de t r a n s m i s i ó n
tres
Filtro de r e c h a z o
Señal para rastreo
de b a n d a de 6 G H z
D i v i s o r de
Señal recibida
S e ñ a l de b a l i z a
( S e ñ a l de 4 G H z )
F i g u r a No.
La f i g u r a
7.2
(CD-(D)
- D a t o s de órbida
©
predicha
E j e d e r o t a c i ó n de antena
T
manual
[ ^
n
'
— ^ f ô )
*
S
'
s l e m a
!
"
R u c i e de tasa m e n o r
Tacogenerador
B u c l e de tasa m e n o r
Señal
sincrónico
inanua!
(Huele-A?
sincrónico
Seii.il A
R e c e p t o r de rastreo
de . v e a n t e
D e i e c t o r d e «.erial de
auior-iMrrn
Huele de p o s i c i ó n
programa)
de
servo-
modo en que l a d i r e c c i ó n
al
tomar l a onda de
la detección
de s a t é l i t e
de l a d i f e r e n c i a
a la diferencia
entre
(boresight)
comunicade
señal
la dirección
de a n t e n a y
• «
E l modo de c o n t r o l
p o r programa s i g n i f i c a que
del
orienta—
de
ción del s a t é l i t e .
del
la
direc-
la
direc-
J
c i ó n de haz de antena se c o n t r o l a p a r a
la ó r b i t a y e l
Hay v a r i o s
solamente)
[ R e d d e cr oorrrree c c i o n '
ciónm m e d i a n t e
diferencia entre
Transmisor
por
accionamiento!
Autorastreo
/
(control
(au-
modos.
que se t r a n s m i t e
orientador principal
" C o n t r o l de p r o g r a m a
^
incluyendo estos
(beacon)
de g e
" A u t o t r a c k mode"
7.3 muestra un e j e m p l o d e l s i s t e m a
que c o r r e s p o n d e
C o d i f i c a d o ! de à n g u l o j
de t i p o s
en
(manual).
de antena se c o n t r o l a
ción
Unidad aritmpetica
de c o n t r o l :
S I modo " A u t o t r a c k " e s e l
haz
Receptor
accionamiento
de antena pueden c l a s i f i c a r s e
" P r o g r a m c o n t r o l mode"
y "Manual mode"
control
lili
de
desde e l punto de v i s t a
n e r a c i ó n de s e ñ a l e s
S e ñ a l i- p a r a r a s t r e o
•I
torsión
bloqueado
antena.
de c o n t r o l
categorías,
tomático),
Control
rotor
( S e ñ a l de 6 G H z )
Los métodos
Señal de t i e m p o s t a n d a r d
de
de l a
del
el
ángulo o b t e n i d o
reducir
con e l
a cero
cálculo
de
la
-
ángulo, o r d e n a d o .
métodos, p a r a r e a l i z a r
n u a l , mostrado en l a f i g u r a
el
7.4,
na c o n t r o l a
por
la d i f e r e n c i a
antena y e l
ángulo s i n c r o n i z a d o
modo de c o n t r o l
en que e l
entre
el
haz
ángulo
conectado a la
de
ma-
ante-
real
de
-
rueda ma
nual.
I n f o r m a c i ó n d e á n g u l o Ei
Figura
Nr.
1.3
7.5 AMPLIFICADOR DE ALTA POTENCIA
Un e q u i p o i m p o r t a n t e
en cada e s t a c i ó n
t r a n s m i s o r que debe e m i t i r
la
t e r r e n a es e l
alta potencia
-
-
(con b a j a
-
distorisión
pérdida
y b a j o ruido)
de p r o p a g a c i ó n
dB p a r a e l
satélite
rrena y s a t é l i t e
satélite.
tos
a un s a t é l i t e
considerable
(aproximadamente
geoestacionario)
que es e s c e n c i a l
A l mismo t i e m p o ,
p a r a v e n c e r una
entre
estación
te-
en c o m u n i c a c i ó n p o r
deben s a t i s f a c e r s e
e c o n ó m i c o s y de s e g u r i d a d d e l s i s t e m a
ción
200
de
•n
a
"cL
-
requisi-
Error
<E
comunica-
comercial.
Tiempo
D e t e c c i ó n sincronica
—
El
transmisor
de t o d a s
tiene
la
f u n c i ó n de a m p l i f i c a r
las portadoras
un c o n v e r t i d o r
asignadas
ascendente hasta e l
baja distorsión
y baja pérdida
Después de a m p l i f i c a r l a s ,
na.
El diseño
selección
En e l
de l a
configuración
nivel
requerido,
para t r a n s m i s i ó n
el
del
ante-
transmisor
y
la
INTELSAT,
el
de RF en e l
terrena
enlace
-
se a s i g n a
de
el
den—
CONVERTIDOR
banda
ASCENDENTE
FM
MOD
de v i d e o y s o n i d o ,
telefó
y la
HPA
IPA
COMBINADOR
CONVERTIDOR
ASCENDENTE
TM 1
MOD)
ca-
canal.
transmisor
500 MHz e n t r e
Las p o r t a d o r a s
transmisor
t i e n e una o más p o r t a d o r a s
portadoras
en c u a l q u i e r p a r t e
bos
7.4
frecuencia
5.925 MHz y 6.425 MHz en l a
terrena
asignadas,
Por e s o ,
F i g u r a No.
ANT
Cada e s t a c i ó n
pacidad
Oscilador
—
de 6 GHz.
nicas
. „ - O . - -
con
s i s t e m a de
ancho de banda de una
de l a e s t a c i ó n
t r o de 500 MHz e n t r e
Exploración de haz ,
-
combinarlas.
de comuncación p o r s a t é l i t e
o sea,
de
importantes.
ancho de banda de una p o r t a d o r a
ascendente,
potencia
de RF que v i e n e n
l a s manda a l
de t u b o son muy
sistema
al
la
* V o l t a j e d e e r r o r de á n g u l o
debe t r a n s m i t i r
las portadoras
en l a banda t r a n s m i s o r a , d e n t r o de
Ficrura No.
se a m p l i f i c a n en común p o r medio de un tubo o p o r u n • t r a n s m i s o r
s e p a r a d o s que a m p l i f i c a i n d i c i d u a l m e n t e
dora como se muestra en l a
figura
7.5 y
7.6
cada
de
tu—
porta-
ASCENDENTE
TM~~
MOD
--
5.925 MHz y 6 .-425 MHz.
con un s ó l o
CONVERTI DOR
-
7.5
Cada forma t i e n e
en l a t a b l a 7 . 1
Actualmente
el
con c u a l q u i e r a
a)
TWT
sistema
de l a s
de t r a n s m i s o r puede
disposiciones
( t u b o de ondas p r o g r e s i v a s )
r a n g o de
b)
v e n t a j a s y d e s v e n t a j a s como se
funcionar
siguientes
:
que cubre t o d o e l
dos o mas a m p l i f i c a d o r e s p a r a c o m b i n a c i ó n
dos o mas a m p l i f i c a d o r e s
p a c i ó de f r e c u e n c i a s
Las c o n f i g u r a c i o n e s
píos
—
—
frecuencia.
cias por f i l t r o para c u b r i r
cia.
c)
indica
todo e l
de
frecuen
rango de
frecuen
dependiendo
d e l número y es
de l a s p o r t a d o r a s
de e s t o s
transmisores
t í p i c o s / se muestran en l a
fig.
7.7,
transmitidas.
como e j e m —
7.8,
F i g u r a No.
7.6
-
7 9
7.10.
7.6 EJEMPLO DE TRANSMISOR
La f i g u r a
misor
7 . 1 1 muestra e l
de 6 . 3 kW de t i p o
agua, que t i e n e
Ventajas
diagrama en b l o q u e
del
trans-
de a l t a p o t e n c i a e n f r i a d o
una p o t e n c i a
saturada
a la salida
con
de
8 kW y un ancho de banda de 500 MHz en l a banda de
cuencia
de 6 GHz.
El transmisor
AVR, MR, HE y e q u i p o s
auxiliares
APC, t e r m o i n t e r c a m b i a d o r ,
g u í a de onda,
carga
consiste
tales
del
IPA,
Transmisor de T u b o Sencillo
todas
mente,
las
ondas
de t r a n s m i s i ó n
asignadas.
en o p e r a c i ó n normal de TWT se o p e r a
de su n i v e l
problemas
de p o t e n c i a
de s a t u r a c i ó n
de i n t e r f e r e n c i a
t e r m o d u l a c i ó n que s e p r e s e n t a n
n e a l i d a d y problemas
Consecuente-
in-
como r e s u l t a d o de no
li-
de AM-PM.
1)
t u b o d e p o t e n c i a baja
2)
f l e x i b i l i d a d e n t a m a r í o de e s t a c i ó n
3)
e f i c i e n c i a de o p e r a c i ó n c o n p o r t a -
de
energía
requisito
2)
s u m i n i s t r o g r a n d e de e n e r g í a de
3)
e n f r i a m i e n t o p o r agua
4)
p r o b l e m a de i n t e r m o d u l a c i ó n
alto voltaje
d o r a sencilla
4)
m e n o r p r o b l e m a de
5)
e n f r i a m i e n t o p o r aire
6)
1)
i n e f i c i e n c i a para e s t a c i o n e s
t r a n s p o n d e r de b a n d a ancha
c i r c u i t o c o m p l e j o de m u l t i p l e x a d o r ( c o m b i n a d o r de fuerza)
intermodulación
m e n o r i n v e r s i ó n para reserva
r e s t r i c c i o n e s s o b r e asignación de
frecuencia de portadora con
2)
y de c o n m u t a c i ó n
3)
c o s t o d e p e n d e del n ú m e r o de
transmisores
-
de
de l a c o n v e r s i ó n
costo bajo
debajo
a . f i n de e v i t a r
causada p o r p r o d u c t o s
4)
consumo
ser d e m a y o r
pequeñas
de
común de
por
r e d u n d a n c i a de u n o p o r u n o
y
de
conmutador
f u n c i o n a como un a m p l i f i c a d o r
3)
salida
deberán
HPA,
etc.,
transmisor
1)
e n a s i g n a c i ó n de
5)
Transmisor de T u b o Separado
Este
flexibilidad
fre-
como c i r c u i t o
ficticia,
simplicidad
frecuencia de portadora
—
1)
2)
Desventajas
T a b l a No.
7.1
Esto s i g n i f i c a
del
al
que e l n i v e l
tubo debe s e r más a l t o que e l
de o p e r a c i ó n
t e r r e n a sea diseñada para
satisfa-
de mayor de
considerando
individual y
la
c o n f i a b i l i d a d de t o d o s
sistema
dad más
Los
influencias
son i n t e r r u p c i o n e s
La s e l e c c i ó n
del
transmisor
COMBINADOR
CONVERTIDOR
porque
—
redundantes
en
MOD
CONVERTIDOR
confiabili-
confiabilidad
que r e s u l t a n
de l a
La f i g u r a
falla
equipos.
afecta e l
del
costo,
F I L T R O DE C 1 R C U L A D O R
de l a e t a p a
(BPF)
f i -
sistema
confiabilidad
en
transmisor.'
7.12 muestra un e j e m p l o d e l s i s t e m a
de
trans-
redundante.
En r e a l i d a d ,
casi
con K l y s t r o n
de c a v i d a d m ú l t i p l e
amplificación
todas
de a l t a p o t e n c i a
s o de l a o p e r a c i ó n
el
Klystron
racterística
costo
mejor.
las estaciones
terrenas
es
de l a e t a p a f i n a l .
casi equivalente
de t r a n s m i s i ó n ,
operan
y TWT como tubos en
con una o dos p o r t a d o r a s
pero,
-
la
En ca
de banda
es-
a l TWT en l a
ca-
con r e s p e c t o
de o p e r a c i ó n y c o n f i a b i l i d a d ,
ASCENDENTE
-
es n e c e s a r i o
en l a
tubo de a l t a p o t e n c i a
operación y mantenimiento
es
-
l a p a r t e más i m p o r t a n t e p a r a d i s e ñ a r el
de t r a n s m i s i ó n ,
nancia,
del equipo
alta.
m a n t e n i m i e n t o o p r u e b a s de
trecha,
-
subsistemas
el
por e s o ,
-
de t r a n s m i s o r p a r a c o n s e r v a r una
de s i s t e m a s
misor
los
completa o p a r c i a l m e n t e
f a c t o r e s que t i e n e n
n a l es
t e r r e n a debe
estadística,
confiabilidad,
ASCENDENTE
MOD
la confiabilidad
j u z g a n d o de l a e x p e r i e n c i a
CONVERTIDOR
99.8%.
cada e s t a c i ó n
configurarse
de r u t a s
re-
recomien-
Para o b t e n e r e s t e v a l o r ,
proveer
de p o t e n c i a
-
INTELSAT
c e r una c o n f i a b i l i d a d
a f e c t a mucho l a
de s a t u r a c i ó n
nivel
p a r a cada p o r t a d o r a .
da que una e s t a c i ó n
el
de p o t e n c i a
el
a la
ga-
"Klystron"
F i g u r a No.
7.8
ASCENDENTE
CAR
l)ET
CONVERTIDOR
ASCENDENTE
F I . E X W E L L WC
FM
FROM
U/C
VARI A T T
MOD
COMBINADOR
CAR
CONVERTIDOR
PET
ASCENDENTE
F L E X W E L L WG
MOI)
MAGIC
FROM
U/C
VARI
AC200V
IN
CONVERTIDOR
FROM UPA
ATr
E I . E X W E L L WG
ASCENDENTE
MOD
TO
TP/C
0>NT
COMBINADOR
CONVERTIDOR
OPERACION
F i g u r a No.
7.9
ACENDENTE
TP-1
ACENDENTE
TP-1
ACENDENTE
TP-N
CONVERTlDOR
ACENDENTE
TP-N
CONVERTIDOR
ACENDENTE
TV-V
CONVERTIDOR
ACENDENTE
TV-S
CONVERTIDOR
RESERVA
OPERACION
CONVERTIDOR
CONVERTIDOR ASCENDENTE
COMB
y
CARCA
FICTICIA
RESERVA
OPERACION
TWT
COMBINADOR
HPA
CONVERTIDOR
CONVERTIDOR
ASCENDENTE
RESERVA
C O N V E R T I IH
F i g u r a No.
-
52
-
7.10
F i g u r a No.
7.12
Al
contrario,
para señales
c a s o de o p e r a c i ó n
nentemente
La t a b l a
con v a r i a s
Transmisor de T W T
Transmisor de klystron
1) A n c h o de banda d e f r e c u e n c i a
500 M H z o m a y o r
35 M H z
2) Ganancia/Respuesta de Frecuencia
4 dli - 6 dB/500 M H /
1 dB -
36 d B — 3 8 d B
3 8 d B - 45 dB
15% -
30% -
3 ) Ganancia
4)
|
Eficiencia de f u e r z a
5 ) C o n s u m o de f u e r z a
20%
Mucho
7.2 muestra
las
ventajas
2 dB/35
- 50 MHz
Debido a l a
del
40%
poco
sencillo
económicos,
un a m p l i f i c a d o r
de b a j o
Sencillo
Ligeramente inferior
Alta confiabilidad
Licgcr.imente fastidioso
Fácil
Necesita espacio amplio (2 a 4
bastidores)
N e c e s i t a e s p a c i o relativamente estrecho (1 - 3
bastidores)
de t u b o TWT de b a j o r u i d o .
Aproximadamente 8.000 horas
A p r o x im a d a m e n te 1 0 . 0 0 0 a
15.000 horas
están
Comparativamente económ i c o ( 1 / 3 de T r a n s m i s o r
de T W T )
P a r a un s u b s i s t e m a
13)
.
Precio
1 4 ) A d a p t a b i l i d a d de u s o
*
10.000
Costoso
A m p l i f i c a c i ó n de p o r t a d o r a s
m ú l t i p l e s ( N e c e s a r i u fiara o p e r a ción de Back-Off considerando
p r o d u c t o s de i n t c r m o d u l a c i ó n )
B a n d a de f r c o u c n c i a es a j u s t a b l e s o b r e 5 . 9 2 5 M H z a 6 4 ^ 5 M H z
T a b l a No.
-
A m p l i f i c a c i ó n de una o d o s
portadoras
por
Como r e c e p t o r
especial,
(inclusive
MASER,
amplificador
de t r a n s i s t o r
torias
igual
para
-
comu
hay a m p l i f i c a d o r p a r a m é t r i c o
amplificador paramétrico
de d i o d o de t ú n e l
de b a j o
de una e s t a c i ó n
especificadas
ruido
terrena
en l o s
La g a n a n c i a
b)
La t e m p e r a t u r a
estándar
de r e c e p c i ó n ,
de a n t e n a
(TDA),
(LN-TR)
documentos
y
de
amplifica-
amplificador
obligaIV
ICSC/T-45-13E.
G/T debe
factores
: G/T = 4 0 , 7
debe s e r
de r u i d o
de
en
enfriado)_
con INTELSAT
relación
Hay dos
la ecuación
a)
no
Las c a r a c t e r í s t i c a s
o mayor de 4 0 , 7 dB.
para s a t i s f a c e r
J.2
otros
satélite.
friado
dor
--
cuidadosamente
r u i d o de una e s t a c i ó n
Complejo
nicaciones
de a n t e n a y
debe s e l e c c i o n a r s e
A g u a y / o aire
1 2 ) V i d a de t u b o
transmisores
de t r a n s m i s i ó n
de un d i á m e t r o
A g u a y / o aire
11) Factor de espacio
de l o s
de l a p o t e n c i a
satélite,limitación
motivos
Comparativamente
( 1 / 2 de T W T )
limitación
7 ) E n f r i a m i e n t o de T u b o
Mantenimiento
emi-
7 . 7 AMPLIFICADOR DE BAJO RUIDO
Comparativamente
10)
TWT e s
- 50 MH?
C o m p l e j o y n e c e s i t a el v o l t a j e
r e g u l a d o d e e l e c t r o d o s de t u b o
9 ) C o n Habilidad
el
respectivamente.
6 ) C i r c u i t o de A l i m e n t a c i ó n d e F u e r z a
8 ) C i r c u i t o de P r o t e c c i ó n de T u b o
portadoras,
amplia y / o en
apropiado.
con TWT y K l y s t r o n
Items
de FM de banda
ser
importantes
dB/K
alta
de t o d o e l
sistema
debe
ser
baja.
7.8
CONFIGURACION DE RECEPTOR
La f i g u r a
7.13 muestra v a r i o s
1. T r a n s m i s i ó n p o r
(En e l
subsistemas
de
recepción.
microondas
c a s o de que e l
edificio
rado d e l p e d e s t a l
de
antena).
-
55
-
principal
esté
sepa-
Hay dos
métodos
a)
Transmisión
de p r o p a g a c i ó n
espacial
b)
T r a n s m i s i ó n p o r g u í a de onda
La v e n t a j a de e s t a t r a n s m i s i ó n
consiste
l i d a d de cambiar e l número de d e s t i n o s
en l a
flexibi-
en un e d i f i c i o
-
principal.
2. T r a n s m i s i ó n
de IJF
Desde e l punto de v i s t a
es comparativamente
sión.
3.
Todas l a s
antena.
del
a h o r r o de g a s t o s ,
eficiente
facilidades
casos,
tener
Las
tiene
se i n s t a l a n en e l
un d i f i c u l t a d
l a e s t r u c t u r a p e s a d a de
facilidades
a r q u i t e c t ó n i c a para
Las s e ñ a l e s
-
de
de
-
sos-
antena.
para monitoreo y c o n t r o l
de p i l o t o
edificio
p e r o en l a m a y o r í a
común con banda a m p l i a c o n s i s t e n
detector
tipo
como cadena de t r a n s m i -
E s t e modelo e s e l mas compacto,
los
este
de un
receptor
en un g e n e r a d o r y un -
de RF.
de p i l o t o
d e l generador para e l
receptor,
Figura No.
7.13
-
se i n s i e r t a n en e l a m p l i f i c a d o r a t r a v é s d e l a c o p l a d o r
d i r e c c i o n a l y l u e g o s e d e t e c t a n en e l d e t e c t o r de p i l o to.
En c a s o de un cambio anormal d e l
plificador
de r e c e p c i ó n
amplificador
de
nivel
de p i l o t o ,
se conmuta a u t o m á t i c a m e n t e
e l ara
al
-
reserva.
-
56
-
-
57 -
VIII
Capacidad de
NORMAS
EIRP
la
(dbw)
p a r a un á n g u l o
portadora
elevación
El
ICSC ha d e f i n i d o p a r á m e t r o s
gatorios
con v a l o r e s
estación
t e r r e n a que o p e r e
comunicación;
ción
obli-
mínimos que d e b e r á n s a t i s f a c e r
reconocidos
dentro del
sistema g l o b a l
como p a r á m e t r o s
de una
una
Núm. de c a n a l e s
de
74.7
60
77.8
96
79.5
132
80.6
estándar.
8 . 1 RELACION GANANCIA A TEMPERATURA DE RUIDO DEL S I S T E -
a 5 o de e l e v a c i ó n ,
Donde
bajo condiciones
f/4
de c i e l o
= 10°
Haz
pincel
81.4
83.9
192
MA DE ANTENA.
G/T = 4 0 . 7 + 20 l o g
de
Haz g l o b a l
24
esta—
requerida
claro.
84.7
252
82.8
85.4
432
85.1
88.4
612
9 0.1
792
91.5
972
90.1
- "
1872
:
98.6
TV
G, g a n a n c i a
de r e c e p c i ó n
^ 5 7 + 20 l o g
T,
temperatura
referido
antena
de r u i d o , d e l
sistema
de
recepción
de un a m p l i f i c a d o r de
e x p r e s a d o en db,
F , F r e c u e n c i a de r e c e p c i ó n
relativos
-
a 1°K.
den GHz.
3.7
a
Transmisión
5.925a
4.2
GHz
6.425
GHz
8 . 3 POTENCIA EQUIVALENTE ISOTROPICAMENTE RADIADA
PARA PORTADORAS DE FM.
vación,
el
t e r r e n a que t e n g a o t r o
siguiente
troducido -0.06
- -
(
f a c t o r de c o r r e c c i ó n
-
e l e v a c i ó n en g r a d o s
á n g u l o de
10)
db, d o n d e e s
(entre
un margen de + 0 . 5 db de
5o y 9 0 ° ) .
ele-
deberá s e r
el
in
á n g u l o de
Se t o l e r a
-
además
variación.
8 . 4 EMISION DE RF FUERA DE BANDA
8 . 2 ANCHOS DE BANDA DE RF ALIMENTADOS AL SISTEMA.
Recepción
8 8.0
P a r a una e s t a c i ó n
f/4
a la entrada
bajo ruido,
de l a
"
La EIRP
f u e r a de l a banda d e l s a t é l i t e ,
estación
terrena
como c o n s e c u e n c i a
bandas de r u i d o u o t r a s
(EIRP)
yendo
los productos
r a n g o de f r e c u e n c i a s
-
10)
de
pero
inclu
multiportado-
de 5 9 25 a 6 425 MHz.
de i n t e r m o d u l a c i ó n ,
con m u l t i p o r t a d o r a s ,
26 - 0 . 0 6 ( a
indeseables,
-
4 dbw en c u a l q u i e r banda de 4KHz
Respecto a los productos
de o p e r a r
de t o n o s e s p u r i o s ,
de i n t e r m o d u l a c i ó n
ras , no d e b e r á e x c e d e r
dentro del
señales
causada p o r una
resultado
no d e b e r á e x c e d e r
- -
—
dbw, en c u a l q u i e r banda de 4 KHz
—
dentro
d e l r a n g o de f r e c u e n c i a s
donde
es e l
tación
de 5 925 -
á n g u l o de e l e v a c i ó n
en l a
6 425 MHz,
antena de l a
-
8 . 7 DISPERSION DE LA ENERGIA DE RF
es
terrena.
Se i n s e r t a r á una f r e c u e n c i a b a j a ,
8.5 FRECUENCIAS DE TOLERANCIA PARA PORTADORAS DE FM
triangular
simétrica,
dispersión
de l a e n e r g í a de RF, s i e n d o e s t a
c e p t o para
las portadoras
las portadoras
2.5 y 5 . 0 MHz,
de + 80 KHz.
las
cuales
de t e l e f o n í a ,
ex-
de haz g l o b a l y haz p i n c e l
deberán t e n e r
La t o l e r a n c i a
para
una
de
vide
o d e b e r á s e r + 250 KHz.
La f r e c u e n c i a
satélite
La a m p l i t u d de l a
de t o l e r a n c i a
de r e t r a s l a c i ó n
debida
al
se supondrá no p e o r a + 2 5 KHz.
a b a j o de 12 KHz son r e s e r v a d a s p a r a
de s e r v i c i o
de i n g e n i e r í a y e n t r a d a s
de
los
cargas
Hz.
forma de onda de d i s p e r s i ó n
deberá
ser
deberá
de c a r g a t o t a l ;
y
—
pa-
a j u s t a d a c o n t i n u a m e n t e o en
pasos.
Deberá e s t a r e q u i p a d a con p r e é n f a s i s
frecuencias
y deénfasis,
máximas de banda b a s e i n d i c a d a s
de
con l a s
en l a
—
-
tabla
8.9 ECUALIZACION DEL RETARDO DE GRUPO
La e s t a c i ó n
tuar
Núm. de canales
(D)
10
1.0
energía
dispersa.
Nota:
de +
a c u e r d o a l a r e c o m e n d a c i ó n CCIR número 2 7 5 - 1 ,
Las f r e c u e n c i a s
192
252
432
612
792
972
1 872
con una t o l e r a n c i a
ban-
8.8 PREENFASIS Y DEENFASIS
LEFONIA
24
60
96
frecuencia
de INTELSAT y s e r á en l a
ser despreciable bajo condiciones
ra o t r a s
8.6 ASIGNACION DE FRECUENCIA EN LAS BANDAS BASES DE TE-
canales
da de 20 Hz a 150 H z ,
-
de
tolerancia
las portadoras
--
d e n t r o de l a banda de b a s e p a r a
designada por e l D i r e c t o r
+ 150 KHz, p a r a t o d a s
de forma de onda -
Composición
de la banda base
Grupo A (D) + Grupo 5 SG1 (I)
Grupo A (D) + Grupo 5-2SG1 (I)
Grupo A (D) + SG1 (I) + Grupos 1-2 S G 2 (D)
Grupo A ( D ) + SG\ (I) + SG2 (D)
Grupo A (D) + SG1 (I) + SG2 (D) + S G 3 (I)
Grupo A (D) + SG1 (I) + S G 2 (D) + S G 3 (I) + SG4
Grupo A (D) + SG1 (i) + SG2 (D) + SG3 (I) +
Grupo A (D) + SG1 (I) + SG2 (D) + S G 3 (I) + " '
Grupo A (D) + SG1 (I) + SG2 (D) + S G 3 (I) + " '
Grupo A (D) + SG1 (I) + SG2 (D) + SG3 (I) +
Grupo A (D) + SG1 (I) 4- SG2 (D) + SG3 (!) +
significa
significa
directo
inverso
T a b l a No.
-
60
8.1
-
Banda de fecue
(KHz)
O
+
+
+
+
+
SG7 (i)
S G 1 0 (I)
SG13 (I)
SG16 (I)
SG31 (I)
12-108
12-252
12-408
12-552
12-804
12-1 052
12-1 796
12-2 540
12-3 284
12-4 028
12-8 120
terrena deberá e s t a r h a b i l i t a d a para
la ecualización
efec-
de r e t a r d o de grupo s i g u i e n t e
:
Transmisión
a) P a r a
compensar e l
nado p o r e l
mos de
transponder
del s a t é l i t e
ocasio-
con r a n g o s
máxi
:
Componente
lica
r e t a r d o de g r u p o r e s i d u a l
lineal + 3 . 0
0 . 1 nsg/MHz
r i a en p o r t a d o r a s
nsg/MHz.
Componente
(ésta ecualización
no s e r á
parabónecesa—
de 5. o 10 MHz de ancho de b a n d a ) .
b)
Para e l
r e t a r d o de grupo p r o d u c i d o p o r
terrena
transmisora,
quipos
Estos
de F . I . ,
incluyendo
alimentadores
deberán s e r e c u a l i z a d o s
a continuación
Ancho de banda
y
la estación
l o s moduladores,
líneas
para
de
los
8.13
-
DEBERA CUMPLIR CON LOS PARAMETROS DE TRANSMISION
EN LAS TABLAS SIGUIENTES
e—
transmisión
límites
dados
P A R A M E T R O S DE T R A N S M I S I O N INTELSAT IV
HAZ PINCEL
:
(MHz)
C»picta»d de pon*aor*
Ancho de banda e c u a l i z a d a
R e t a r d o de grupo l i n e a l
(MHz)
(nsg/MHz
R e t a r d o de g r u p o p a r a b ó l i c o
Componente de r i z o
(pico
r¡
Frecuencia m á x i m a d e b a n d a b a s e
)
(nsg/MHz
Ancho d e b a n d a d i s t r i b u i d o
Ancho d e b a n d a
ocupado
Tono d e p r u e b a d e
a pico)nsg
[RMS) p a r a
132
' 192
252
432
552
804
1 052
1 796
792 1 872•••
fm
KHz
252
ba
MHz
2.5
5.0
7.5
10.0
15.0
20.0
25.0
36.0
bo
MHz
2.25
4.4
6.4
8.5
13.0
17.8
22.4
36.0
desviación
odBMO
Desviación ( R M S )
612
2
540
3
en
el satélite
)
Num. de 60
canales
multicanal
fr
KHz
136
223
297
fmc
KHz
276
529
758
C/T
dbw/°K
C/R
dbw/°K
358
1 009
401
454
1 479
1 996
Relación p o r t a d o r a / t e m p e r a t u r a
499
2
fuentes d e R F )
incho d e b a n d a
incluyendo
ocupado
Relación d e p o t e n c i a d e
sidad d e p o t e n c i a d e
Ancho de banda
ocupado
por
la señal
Variación
de
de RF
(MHz).
-
144.0 -
141.4 -
140.6 -
139.9 -
136.2 -
134.2 -
132.8 -
banda de RF ocupada
la
123.5
21.1
20.7
19.9
19.4
21.3
21.9
22.3
29.5
db/4
KHz
22.4
25.2
26.8
28.0
27.6
28.9*
30.0"
28.0*'
252
432
972
PARAMETROS DE TRANSMISION INTELSAT IV
HAZ GLOBAL
( p i c o a p i c o máxima s o b r e e l
l a s e ñ a l de RF) (db)
sobre
181
den-
amplitud
Máxima p e n d i e n t e
3
portadora
bajo c o n d i c i o n e s d e c a r g a t o t a l
(MHz)
419
494
porta-
dora n o m o d u l a d a a m á x i m a
Ancho de banda
120
ción ( 8 0 0 0 ± 2 0 0 P W P d e s d e las
Relación p o r t a d o r a / r u i d o e n e l
e q u i p o de t r a n s m i s i ó n ,
8
de r u i d o e n e l p u n t o d e o p e r a -
8.10 LA RESPUESTA DE GANANCIA VS FRECUENCIA
En e l
284
ancho de banda ocupado p o r
tercera parte
del
ancho de
—
(db/MHz)
Capacidad da
n
portadora
Frecuencia m á x i m a d e b a n d a b a s e
Ancho d e b a n d a d i s t r i b u i d o e n e l
utilite
Ancho d e b a n d a
ocupado
Tono d e p r u e b a d e d e s v i a c i ó n
(RMS) p a r a
8 . 1 1 MODULACION DE AMPLITUD RESIDUAL
odBMO
Desviación ( R M S )
multicanal
Relación p o r t a d o r a / t e m p e r a t u r a
de
Núm. de 24
canales
60
96
252
408
552
1 052
1 796
132
fm
KHz
108
ba
MHz
2.5
5.0
7.5
10.0
15.0
25.0
36.0
bo
MHz
2.0
4.0
5.9
7.5
12.4
20.7
36.0
fr
KHz
164
270
360
fmc
KHz
275
546
799
C/T
dbw/°K
C/R
dbw/°K
430
1 020
577
729
1 627
2
688
4
028
802
4 4 1 7
*u¡do e n e l p u n t o d e o p e r a c i ó n
18 Q00 ± 2 0 0 P W P d e s d e l a s
El valor
quier
RMS de m o d u l a c i ó n de a m p l i t u d r e s i d u a l en
frecuencia arriba
- 4 0 db r e f e r i d o s
señal
de 4 KHz no d e b e r á e x c e d e r
a el nivel
de m o d u l a c i ó n
de l a p o r t a d o r a
cual
-
ancho d e b a n d a
de RF s i n
-
ra no m o d u l a d a a m á x i m a
8.12 MODULACION NO LINEAL
d e n t r o de l a
carga m u l t i -
-
153.0 -
149.9
-148.2
Relación p o r t a d o r a / r u i d o e n e l
de
a l a e n t r a d a d e l modulador de FM.
E s t a debe s e r menor que 1.5% ( p i c o a p i c o )
d e s v i a c i ó n de f r e c u e n c i a p i c o a p i c o de l a
canal.
fuentes d e R F )
ocupado
12.7
12.7
Relación d e p o t e n c i a d e p o r t a d o -
12.7
-
147.1 12.7
144.1
13.6
-
141.4 14.1
135.:
17.8
densidad
* Potencia d e p o r t a d o r a b a j o
condiciones d e m á x i m a
carga
db/4 KHz
22.3
25.3
27.0
28.0
30.0
32.2
34.5
bajo ruido (INA) ,sostenido por unas barras l i g e r a s .
IX SISTEMAS DOMESTICOS
En é l se am—
p l i f i c a l a señal, que se envía por un cable coaxial hacia e l i n t e -
A p a r t i r de 1981, las estaciones receptoras de s a t é l i t e s dejaron de ser muy costosas y se han popularizado a t a l punto que muchas personas en todo e l mundo ya cuentan con sus propias receptoras
-
particulares y reciben en forma regular programas de radio y t e l e visión antes fuera de su alcance.
Varios países han puesto en Órbita s a t é l i t e s de comunicación en
-
sincronía con l a rotación diurna de l a Tierra, de t a l manera que -
r i o r de la escuela o casa donde se encuentra e l resto del equipo receptor de video, cuyo tamaño no es mayor que e l de un equipo de
alta fidelidad.
Este receptor de video amplifica y detecta l a se-
ñal separándola hasta en 24 canales que pueden seleccionarse uno a
uno al igual que en un t e l e v i s o r comercial.
Para adquirir e instalar una estación receptora hay que precisar los siguientes conceptos : .
sus haces transmisores cubren c o n t i n u a n t e zonas de s e r v i c i o prea) El diámetro del paraboloide (antena) y l a calidad del arrplifica
determinadas .
dor de bajo ruido (USIA), cuya corrbinación basta para obtener li-
Í
México planea oolocar próximamente uno de estos s a t é l i t e s para
na imagen con una s a t i s f a c t o r i a relación señal/ruido en e l lu—
- -
gar de recepción.
abarcar toda l a república y transmitir hasta los lugares más a i s l a
dos, multitud de s e r v i c i o s de oomunicación entre los que destacan
los programas de educación y capacitación rural.
La posibilidad -
b) Las características f í s i c a s del s i t i o de instalación para que ésta se l l e v e a cabo adecuadamente, como son t i p o de suelo, in-
que brindan los s a t é l i t e s sincrónicos de comunicar poblados que, -
tensidad máxima del viento, e t c . ,
por l o montañoso de nuestro país, aún carecen de estos s e r v i c i o s , resulta en particular importante para su desarrollo e integración
a l oonjunto nacional.
Las receptoras de s a t é l i t e s resuelven esta
c) Las características electrónicas del equipo, según e l número de
canales imultaneos que se requieran, polarización horizontal, -
cuestión en forma simple y oompleta, pues en l a actualidad su cos-
v e r t i c a l o ambas, e t c . , y
to es comparable oon e l de un automóvil común y aun tiende a disná
nuir conforme aunenta e l núirero de instalaciones; e l b a j o consvmo
de energía de estas receptoras les permite funcionar con acumulado
d) La distancia entre l a antena y e l equipo i n t e r i o r , la cual debe
res que pueden cargarse en caso necesario, por medio de un tablero
procurarse que sea l a menor posible para e v i t a r perdidas en e l
de celdas solares.
cable coaxial.
Las señales de audio y video recibidas se pue-
den u t i l i z a r en forma directa o grabar en cassettes para e m p l e a r las-en sucesivas ocasiones, por ejenplo en los cursos cte capacita-
Una vez instalada la estación y después de apuntar l a antena en di
ción.
rección de uno de los s a t é l i t e s geoestacionarios de conunicaciones
-cuyas coordenadas sean conocidas y cuya intensidad de campo sea -
Analicemos las partes que i n s t i t u y e n una estación receptora t í p i ca.
El elemento d i s t i n t i v o de l a instalación es l a antena recepto
ra, que consiste en un paraboloide de tres a seis metros de diámetro y que concentra la señal enviada por e l s a t é l i t e en su punto f o c a l ; en e l fooD del paraboloide va colocado e l amplificador de -
s u f i c i e n t e - , e l equipo deberá probarse de acuerdo oon su i n s t r u c t i
vo.
Cano se sabe, es necesario que los s a t é l i t e s geoestacionarios es—
ten en órbita ecuatorial y c i r c u l a r cuyo radio sea de 42 100 km.
A esta altura, y para que e l s a t é l i t e se mantenga en órbita segtín
las leyes de l a gravitación, éste debe i r animado de una velocidad
tangencial de 11 000 km por hora.
A esta velocidad, e l s a t é l i t e -
se encuentra siempre sobre la v e r t i c a l de un punto f i j o en e l Ecua
dar.
Por esta razón, para un observador en la Tierra, e l
satélite
se halla inmóvil en e l espacio y se puede apuntar a é l l a antena receptora, dejándola f i j a una vez que, durante e l reajuste i n i c i a l
l a intensidad de la señal llegue al máximo.
Como facilítente se deduce, un s a t é l i t e se r e c i b i r á mejor s i se encuentra en e l mismo meridiano que l a estación receptor, por ser as í rasnor su distancia a é l l a .
Esto trae cono consecuencia que los
s a t é l i t e s geosincronicos se hallen agrupados encima de l o s conti—
nentes, dejando grandes espacios l i b r e s sobre los mares; sin embar
go, no es posible agriparlos demasiado porque e l l o causaría
ferencia.
inter_
Actualmente guardan entre s í una separación angular
de cuatro grados y se estudia la posibilidad técnica de reducir és
ta a tres grados solamente, pues con l a separación acutal l a ó r b i ta está ya saturada, particularmente sobre e l continente americano
(existen 14 s a t é l i t e s en funciones y próximamente se colocarán 22)
Estos s a t é l i t e s funcionan cono receptores-transmisores
(transpon—
ders) y obtienen su energía e l é c t r i c a mediante celdas solares que
rodean su cuerpo
ilíndrico.
Reciben las señales enviadas desde -
l a Tierra mediante grandes paraboloides ccrno l o s de l a estación de
Tulancingo, Hidalgo, las que por su aspecto parecen radióte leseo—
pios.
Las antenas transmisoras de l o s s a t é l i t e s envían un haz con
centrado hacia l a Tierra, cuyo contorno se diseña para cubrir con
buena intensidad de campo l a zona deseada.
Una vez lanzado e l sa-
t é l i t e iridiante un cohete propulsor, los técnicos desplazan en su
órbita hasta colocarlo en e l meridiano que l e corresponde y l o o—
rientan para que las antenas queden apuntando a l a región de servi
ció.
Es necesario corregir periódicamente su posición, pues hay c i e r t a
deriva causada por las fuerzas gravitacionales en e l sistema solar.
Para e l l o , e l s a t é l i t e contiene pequeños propulsores a reacción. La vida de s e r v i c i o de un s a t é l i t e puede ser mayor de cinco años,
y s i éste f a l l a r a dentro de l a garantía, la empresa fabricante se
cbliga a reponerlo.
Los s a t é l i t e s actuales transmiten cada uno 24 canales de t e l e v i s i ó n
y muchos servicios cano son: retransmisión de estaciones radiodifu
soras cte AM y EM, música " c l á s i c a " , transmisión de datos, servi
cios particulares de comunicación, e t c . ,
Las señales de t e l e v i
sión, que las estaciones transmisoras envían en l a banda de 5 9 25
a 6 4 25MHz, son captadas por e l s a t é l i t e que las convierte a l a banda de 3 700 a 4 200 MHz y las arrplifica, retransmitiéndolas a t i e r r a mediante su antena direccional.
Cada uno de los 24 canales
cte t e l e v i s i ó n ocupa un ancho de banda de 36 MHz y se modula l a f r e
cuencia de la señal de video, llegando a l audio en una subportadora a 6.8 MHz.
IV-F1
IV-AF1
IV-AF4
INTEtSAT ATLANTIC CLUSTAR
Se consigue colocar los 24 canales en una airplitud
de banda t o t a l de tan solo 500 MHz, mediante la técnica de transmi
t i r 12 canales con polarización v e r t i c a l y los otros 12 con p o l a r i
zación horizontal.
El transmisor de a bordo en un s a t é l i t e de comunicaciones tiene unos cuantos watts de potencia, su antena se diseña para cubrir un
área e s p e c í f i c a y e l haz, radiado desde 35 750 km de a l t i t u d scbre
e l Ecuador, se abre en forma de cono conforme se acerca a l a T i e rra para cubrir e l área de interés.
Un ejemplo t í p i c o es e l c o n -
torno con líneas equipotenciales que e l s a t é l i t e de l a FCA SATCOM1 produce sobre Norteamérica y que aparece en l a página.
Para determinar l a dirección en que debe apuntarse l a antena recep
tora, se investigan las coordenadas geográficas del s i t i o escogido
y se determinan e l azimut y l a elevación del paraboloide u t i l i z a n do la g r á f i c a de la derecha.
Taremos como ejemplo l a ciudad de Chihuahua, cuyas coordenadas sen:
l a t i t u d norte 28.6° y longitud oeste 106il°.
Restaños a l a l o n g i -
tud del s a t é l i t e • SATCOM-1 que es 135° oeste, l a de Chihuahua.
En-
tonces tendremos 135-106.1 = 28.9°, y con este v a l o r , utilizando
l a g r á f i c a , obtenderemos la orientación del paraboloide:
Azimut, 50 ° a l oeste del sur
Angulo de elevación, 44°
Con estos valores podremos d i r i g i r l a antena a dicho s a t é l i t e .
La siguiente condición fundamenta], para que l a Imagen recibida resulte s a t i s f a c t o r i a , es que su relación señal/ruido sea l o mas a l ta posible.
Una imagen aceptable tiene una relación señal/ruido -
de unos 45 dB; en cambio, para que dicha imágen sea excelente se requiere de una relación S/R de 50 dB por l o menos.
De aquí
re—
s u l t a . l a necesidad de encontrar una solución económica, dependiente por un lado del diámetros de l a antena parabólica, mismo que de
termina su ganancia dad en decibeles (dB) y por otro, de l a c a l i —
dad del amplificador de b a j o ruido (LNA) colocado en e l foco y cuyo índice de bondad es su "terrper atura de ruido" dada en grados —
Kelvin (°K) .
En las gráficas siguientes se maestra l a variación -
de estos parámetros.
Continuando con nuestra estación receptora hipotética en Chihuahua
y para una calidad de Imágen aceptable cuya relación S/R sea de 45
dB, tendremos :
La g r á f i c a nos da para una imágen
con relación S/R de 45 dB
C/kT = 83.0 dB
l a calda de la señal transmitida
por e l s a t é l i t e desde 36 000 km es
196.0 dB
Las pérdidas probables en l o s cables de la instalación resultan de
3.6 dB
Surra
282.6 dB
Restando l a constante de Boltzman
228.6 dB
Restando l a intensidad de l a se—
nal en e l punto de recepción
-31.0 dB
23.0
dB / K
23.0 dB/K corresponde a ''la f i g u r a de mérito" que debe t e m r l a —
corrtoinación : ganancia del paraboloide "G" y tenperatura de ruido
"T" del amplificador de bajo ruido (LNA).
Esta f i g u r a de rrerito o
relación G/T, cono también se acostumbra llamar, se puede conse
guir con varias combinaciones de paraboloides y amplificadores, oo
mo se desprende de l a siguiente tabla :
C / k t es Sis relación entré
. potencia de ia portadora
En las gráficas de precios se observa que para lograr l a calidad -
del satélite icarrier) T. La
de imágen descrita cario "aceptable", l a sima de factores es del —
potencia del ruido por
Hertz de ancho de
mismo orden para un paraboloide de 4.6 o uno de 5 metros de diámet r o , pues e l costo superior de l a antena de 5 metros se compensa con e l costo menor de LNA..
Así para una f i g u r a de mérito de 23 —
dB/K, l a suma de factores costo es 10.
Si en cambio se deseara u-
na imagen del CQMSAT-1 c a l i f i c a d a ccmo
"buena"
(relación S/R da
49 dB con un v a l o r de C/KT de 87 dB), y se valuaran las perdidas de l a nueva instalación en 3.4 dB, l a f i g u r a de mérito o relación
G/T resultará de 26.8 dB/K.
Para este v a l o r , se requeriría un pa-
raboloide de 6.1 de diámetro y un amplificador de bajo ruido de —
60°K.
Ahora, l a suma de factores costo s e r í a de 25, o sea 2.5 ve-
ces mayor.
Es indudable que, conforme crezca e l numero de instalaciones, l o s
precios del equipo se abatirán y éste será cada vez irás confiable.
En e l futuro, cuando se popularice l a nueva banda de frecuencias para los s a t é l i t e s de ccmunicaciones con frecuencias entre 11 000
y 12 000 MHz (11 y 12 GHz), e l tamaño de l o s paraboloides se reduc i r á a menos de dos metros de diámetro.
-
72 -
-
73 -