2010 UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO FACULTAD DE INGENIERÍA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE ELECTRÓNICA Y
TELECOMUNICACIONES
CARACTERISTICAS DE TV DIGITAL
POR:
RODRIGO BONILLA
2010
TEMA 1:
MAPA DE ECUADOR: COORDENADAS GEOGRÁFICAS Y TABLA DE COORDENADAS
CON APUNTAMIENTO A HISPASAT E INTELSAT
INTELSAT
TEMA 1:
MAPA DE ECUADOR: COORDENADAS GEOGRÁFICAS Y TABLA DE COORDENADAS
CON APUNTAMIENTO A HISPASAT E INTELSAT
TEMA 1:
MAPA DE ECUADOR: COORDENADAS GEOGRÁFICAS Y TABLA DE COORDENADAS
CON APUNTAMIENTO A HISPASAT E INTELSAT
SATÉLITES GEOESTACIONARIOS
Los satélites geoestacionarios o gesincrónicos son equipos que giran en un patrón
circular, con una velocidad angular igual a la de la tierra.
Consecuentemente, permanecen en una posición fija con respecto a un punto
específico en la tierra. Una ventaja obvia es que están disponibles para todas las
estaciones de la tierra, dentro de su sombra, 100% de las veces. La sombra de un
satélite incluye a todas las estaciones de la tierra que tienen un camino visible a el
y están dentro del patrón de radiación de las antenas del satélite. Una desventaja
obvia es que a bordo, requieren de dispositivos de propulsión sofisticados y
pesados para mantenerlos fijas en una órbita. El tiempo de órbita de un satélite
geosincrónico es de 24 h, igual que la tierra.
Probablemente el primer satélite repetidor totalmente activo fue el COURIER,
lanzado por el Departamento de Defensa de los EE.UU. en octubre de 1960.
Este transmitía conversaciones y telegrafía, y aunque solo duró 70 días fue el
primer satélite que usó celdas solares.
El SYNCOM 3 fue el primer satélite de órbita geoestacionaria, lanzado por la NASA
en febrero de 1963 desde los EE.UU. Entre otras aplicaciones, se utilizó para
transmitir los Juegos Olímpicos de 1964.
El INTELSAT I mejor conocido Pájaro madrugador o Early Bird fue el primer
satélite internacional de órbita geosíncrona, lanzado por el consorcio internacional
INTELSAT desde los EE.UU. en abril de 1965, y colocado sobre el Océano Atlántico.
El sistema MOLNIYA relámpago en ruso fue la primera red satelital domestica, y
fue lanzado en 1967 por la Unión Soviética, consistía en una serie de 4 satélites en
órbitas elípticas con una cobertura de 6 horas por satélite.
Desde los proyectos SYNCOM, un número de naciones y corporaciones privadas
han lanzado, de manera exitosa, satélites que se están usando actualmente para
proporcionar comunicaciones regionales y globales, así como internacionales. Hay
más de 200 sistemas de comunicaciones por satélite funcionando en el mundo, hoy
en día. Proporcionan circuitos de datos y teléfono de portadora común fija
mundial; televisión de cable punto a punto (CATV); distribución de televisión en
red; radiodifusión de música; servicio de telefonía móvil; redes privadas para
corporaciones, agencias del gobierno y aplicaciones militares.
TIPOS DE ORBITAS SATELITALES
Existen varios tipos de órbitas de los satélites artificiales los cuales se clasifican de
acuerdo ha: Su distancia de la Tierra (geoestacionaria, geosíncrona, de baja altura,
de media altura y excéntricas). Su plano orbital con respecto al Ecuador
(ecuatorial, inclinada y polar). La trayectoria orbital que describen (circular y
elíptica). Órbita Geosincrona: Es una órbita circular con un periodo de un día
sideral.
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MAPA DE ECUADOR: COORDENADAS GEOGRÁFICAS Y TABLA DE COORDENADAS
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Para tener este periodo la órbita debe tener un radio de 42,164.2 km. (desde el
centro de la tierra).
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Órbita Geoestacionaria (GEO): Este tipo de órbita posee las mismas
propiedades que la geosíncrona, pero deben de tener una inclinación de
cero grados respecto al ecuador y viajar en la misma dirección en la cual
rota la tierra. Un satélite geoestacionario aparenta estar en la misma
posición relativa a algún punto sobre la superficie de la Tierra, lo que lo
hace muy atractivo para las comunicaciones a gran distancia.
Órbita de Baja Altura (LEO): Estas órbitas se encuentran en el rango de 640
km a 1,600 km entre las llamadas región de densidad atmosférica constante
y la región de los cinturones de Van Allen. Los satélites de órbita baja
circular son muy usados en sistemas de comunicaciones móviles.
Órbitas de Media Altura: Son las que van desde 9,600 Km hasta la altura de
los satélites geosíncronos. Los satélites de órbita media son muy usados
también en las comunicaciones móviles.
Órbita Ecuatorial: En este tipo de órbita la trayectoria del satélite sigue un
plano paralelo al ecuador, es decir tiene una inclinación de 0.
Órbitas Inclinadas: En este curso la trayectoria del satélite sigue un plano
con un cierto ángulo de inclinación respecto al ecuador.
Órbitas Polar: En esta órbita el satélite sigue un plano paralelo al eje de
rotación de la tierra pasando sobre los polos y perpendicular al ecuador.
Órbitas circulares: Se dice que un satélite posee una órbita circular si su
movimiento alrededor de la tierra es precisamente una trayectoria circular.
Este tipo de órbita es la que usan los satélites geosíncronos.
Órbitas elípticas (Monlniya): Se dice que un satélite posee una órbita
elíptica si su movimiento alrededor de la tierra es precisamente una
trayectoria elíptica. Este tipo de órbita posee un perigeo y un apogeo.
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FRECUENCIAS DE OPERACIÓN DE UN SATÉLITE
HUELLAS DE UN SATÉLITE.
Uno de los requerimientos de diseño de las antenas de satélite es la ganancia
mínima sobre una determinada área de cobertura. Los diagramas de radiación
vistos en el espacio angular son distorsionados al realizar las proyecciones sobre la
superficie terrestre.
La representación del contorno del diagrama de radiación sobre mapas de la tierra
son conocidos como beam footprints.
El área de la tierra cubierta por un satélite depende de la ubicación del satélite en
su órbita geosincrónico, su frecuencia de portadora y la ganancia de sus antenas.
Los ingenieros satelitales seleccionan la frecuencia de la portadora y la antena para
un satélite, en particular, para concentrar la potencia transmitida limitada en un
área específica de la superficie de la tierra.
El patrón de radiación de una antena de satélite se puede catalogar como de
PUNTO, ZONAL, o TIERRA (ver figura 6.3). Los patrones de radiación de las
antenas de cobertura de tierra tienen un ancho de haz de casi 17º e incluye la
cobertura de aproximadamente un tercio de la superficie de la tierra. Los haces de
puntos concentran la potencia radiada en un área geográfica muy pequeña.
Características del segmento espacial del satélite:
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Las características del segmento espacial del INTELSAT 805 son proporcionadas
por el operador del satélite en sus documentaciones IESS.
HUELLA DEL SATÉLITE INTELSAT
Satélite: INTELSAT VIIIA 805
Ubicación: 304.5º Este
Transponder total: banda C: 36 (36 Mhz cada uno); Banda Ku: 6 (36 Mhz
c/u)
Polarización: lineal, para banda C o Ku.
PIRE saturación (banda C haz hemisférico): 37.5 dBW
G / T sat: -8,0 dB/k
SFD: -82 dBw/m2
IBO total: - 4.8 dB
OBO total: - 3.0 dB
IBO (backoff de entrada): -15.1 dB por portadora
OBO (backoff de salida): -13.3 dB por portadora
Recursos proporcionados:
PIRE (disponible): 25.8 dBW
OFD (disponible): -95.5 dBW/m2
Pattern advantage (βd): -0.8 dB
SAT-im: -21.0 dBw/4kHz
HPA-im @ 10º elevación: 16 dBw/4khz
C/I- co: 20.8 Db

CARACTERÍSTICAS DE LA PORTADORA:
Tipo de portadora: DTV (televisión digital)
Banda de recepción: 3625 a 4200 MHZ
Frecuencia de recepción: 4Ghz
Numero de portadoras: 1 (scpc)
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Data Rate: 5 Mbps
Modulación: QPSK, FEC: ¾, Código Reed Solomon (RS): 204,188
Factor de Rolloff: 0.35
Ancho de banda asignado [Balloc]: 4.8830 Mhz
Ancho de banda disponible: 4.9 Mhz
Ancho de banda ocupado o de ruido [Bocc]: 3.617 Mhz
Tasa de transmisión: 7.234 Mbps.
Pérdidas por trayectoria: 195.915 dB
Margen bajada (degradación): 1 dB

DATOS ESTACIÓN TERRENA TRANSMISORA:
Código: GYE
Ubicación: 280.1º Este; -2.22º Norte.
Elevación: 61.35º
Acimut: 85.125º

Parámetros del enlace de subida (uplink):
Frecuencia de operación: 6 [Ghz]
C/T up = -142.11 [dBW/ºK]
Margen up = 1 [dB]
Además de los datos descritos arriba, necesitamos también conocer las
condiciones de funcionamiento mínimas que se requieren para establecer
un buen enlace satelital de televisión digital. Para esto nos ayudará la tabla
7.1, que muestra las condiciones que necesitamos conocer según la
normativa ETS300421 conocida comúnmente como norma DVB – S.
En la Eb/No de umbral, la BER correspondiente es de 2 x 10-4 a la salida del
decodificador Viterbi ( a la entrada del Reed Solomon) y es de 10-10 después del
Reed Solomon. De acuerdo a los parámetros de la portadora, el esquema de
modulación es QPSK ¾ + Reed Solomon y según la, el requisito mínimo para el
enlace satelital RF es de 5.9 dB.
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CON APUNTAMIENTO A HISPASAT E INTELSAT
Se muestran los diferentes cálculos efectuados que nos ayudarán a obtener el
tamaño más adecuado de la antena parabólica que nos permitirá cumplir con
nuestros objetivos. Para la realización de los cálculos satelitales utilizamos las
siguientes expresiones:
PIRE utilizado del transpondedor:
PIRE(down) [dBW] = PIRE (saturación) – OBO + βd
Nivel de portadora: C [dBW] = EIRP (down) – L + Grx
Relación de portadora a densidad de ruido:
C/No [dB-Hz] = C/T – 10 log k
Relación portadora a ruido: C/N [dB] = C/No - 10log Bocc
Relación energía de bit a ruido: Eb/No [dB] = C/No – 10log (digital rate)
Márgen de Eb/No: Eb/No-márgen = Eb/No – Eb/No umbral.
Donde:
IBO, OBO: respaldo de entrada y salida del transpondedor respectivamente,
proporcionados por INTELSAT.
Grx: ganancia de la antena receptora, proporcionada por el fabricante.
βu, βd: Ventajas de subida y bajada respectivamente (pattern advantage),
proporcionados por INTELSAT.
A: límite de intermodulación de los HPA’s a un ángulo de elevación de 10º,
proporcionado por INTELSAT.
Iup: ángulo de elevación de la estación terrena transmisora.
Idn: ángulo de elevación de la estación terrena receptora más desfavorable.
SAT-im: límite de intermodulación especificado en 4 Khz, proporcionado por
INTELSAT.
C/I: interferencia co-canal del satélite, proporcionado por INTELSAT.
Analizando los resultados observamos, que si escogiéramos cualquier antena que
tenga un margen de Eb/No negativo, significaría utilizar más recursos satelitales
para poder captar el mínimo nivel de señal necesario lo que equivaldría a
aumentar nuestros costos operativos. Por esto necesitamos una antena que posea
un margen de Eb/No positivo para que los recursos satelitales disponibles se
mantengan inalterables y evitar aumentar costos por adquisición de más recursos.
Si es cierto que mientras mayor sea el margen del Eb/No mejor será el nivel de la
señal de portadora, pero debemos considerar que esto equivale también a adquirir
una antena más costosa. Así pues, el tamaño adecuado de la antena que me permita
optimizar los costos sin afectar el rendimiento del enlace, será aquel de entre las
antenas que tengan un margen de Eb/No positivo, la que posea el menor margen
de Eb/No positivo.
Por tanto de acuerdo con los resultados , el mínimo tamaño necesario corresponde
a una antena con 3.8 metros de diámetro.
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INTELSAT (International Telecommunications Satellite Consortium)
En 1964 se establece INTELSAT (Organización satelital para telecomunicaciones
internacionales), la cual es una red de satélites comercial global:
 Es propiedad de un consorcio de más de cien países.
 Manejada por las entidades de comunicación designadas en su respectivo
país.
1er. satélite INTELSAT: Early Bird lanzado en 1965, 480 canales de voz
INTELSAT II III IV V y VI.
Lanzados de 1966 a 1987. INTELSAT VI tiene capacidad de 120 000 canales de voz
+ 3 canales de TV.
Actualmente Intelsat tiene 28 satélites en órbita, 14 de los cuales cubren America
Latina
El más reciente es el IA8 (89o West), el cual cubre: Sudamérica, El caribe y
Norteamérica, incluyendo Alaska y Hawaii.
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ITSO (Organización Internacional de Telecomunicaciones por Satélite)
La ITSO es una organización intergubernamental con la misión de velar por que
Intelsat, Ltd. suministre servicios públicos de telecomunicaciones, incluidos los de
voz, datos y vídeo, a escala mundial y en forma no discriminatoria. La ITSO tiene su
sede en Washington D.C. y actualmente cuenta con 148 países miembros.
Figura 5.32.- Posición de los Satélites de INTELSAT hacia fines del 2001.
Actualmente hay más de 200 sistemas de comunicaciones por satélite funcionando
en el mundo:
- Transmisión de datos
- Teléfono (Portadora común mundial)
- Televisión por cable (CATV)
- TV en red
- Música
- Telefonía móvil
- Pagers
- Redes privadas para corporaciones
- Gobierno
- Militar