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Comunicaciones Comunicaciones Por Por Sat Sat é é lites lites UNEFA Maracay, 2006 Prof. Nelly M. Rodríguez R. Sistemas de Comunicaciones II

Satélites2

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Page 1: Satélites2

Comunicaciones

Comunicaciones

Por

PorSatSatéélites

lites

UNEFA Maracay, 2006

Prof. Nelly M. Rodríguez R.

Sistemas de Comunicaciones II

Page 2: Satélites2

2

Sis

tem

as

de

Co

mu

nic

ac

ion

es

II N

MR

R 2

00

6

Es

una

esta

ción

rep

etid

ora

de R

F,

que

ampl

ific

a, c

ambi

a de

ban

da y

retr

ansm

ite

la s

eñal

rad

ioel

éctr

ica

reci

bida

, est

able

cien

do

cone

xion

es e

ntre

las

esta

cion

es

terr

enas

(transponder

transponder

)

Qu

Quééesesun

un SatSatéélitelite

Page 3: Satélites2

3

Sis

tem

as

de

Co

mu

nic

ac

ion

es

II N

MR

R 2

00

6

Estaci

EstacióónnTerrena

Terrena

Es

un e

quip

o de

rad

io q

ue

se lo

cali

za e

n la

sup

erfi

cie

de la

tier

ra, q

ue ti

ene

com

unic

ació

n co

n ot

ros

equi

pos

sim

ilar

es e

n la

supe

rfic

ie d

e la

mis

ma

a

trav

és d

e un

sat

élit

e

repe

tido

r en

órb

ita.

Page 4: Satélites2

4

Sis

tem

as

de

Co

mu

nic

ac

ion

es

II N

MR

R 2

00

6

Tipos

Tiposde de ÓÓrbita

rbita

Exi

sten

tres

dife

rent

esti

pos

de o

rbit

asqu

eso

n ut

iliz

adas

para

dife

rent

eti

pode

se

rvic

ios

sate

lita

les:

�G

EO

:Sat

élit

esde

Com

unic

acio

nes

fija

s. D

atos

; DB

S (

Dir

ecT

V; D

ish

Net

wor

k, e

tc).

�M

EO

:Sat

élit

esde

com

unic

acio

nes

móv

iles

tipo

Inm

arsa

t(te

lefo

nía

aére

a;

móv

ily

mar

ítim

a).

�L

EO

:GP

S, s

atél

ites

espí

a;

met

eoro

logí

a, S

ervi

cio

IRID

IUM

;

Inm

arsa

t.

Page 5: Satélites2

5

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tem

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Co

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MR

R 2

00

6

Comunicaci

Comunicaci óónnpor

porSat

Sat éélite

lite

�E

s un

a co

mun

icac

ión

por

radi

oenl

ace

(mic

roon

da e

n lí

nea

de

vist

a) q

ue u

sa u

no o

más

rep

etid

ores

RF

ubi

cado

s a

gran

dis

tanc

ia

de la

est

ació

n te

rren

a te

rmin

al

�S

e co

nsid

era

que

el r

ango

de

dist

anci

a de

la a

nten

a te

rren

a al

saté

lite

es

el m

ism

o qu

e el

de

la a

ltit

ud d

el s

atél

ite

�L

a di

stan

cia

se in

crem

enta

con

form

e se

red

uce

el á

ngul

o en

que

apun

ta la

ant

ena

al s

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ite

(áng

ulo

de e

leva

ción

)

�G

ener

alm

ente

trab

ajan

en

la ó

rbit

a ge

oest

acio

nari

a (s

atél

ite

esta

cion

ario

y s

incr

ónic

o) e

n or

bita

ecu

ator

ial

�A

lgun

as a

plic

acio

nes:

met

eoro

logí

a, e

xplo

raci

ón d

e la

tier

ra,

apli

caci

ones

mil

itar

es, d

eter

min

ació

n de

pos

ició

n G

PS

Page 6: Satélites2

6

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tem

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de

Co

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MR

R 2

00

6

Tipos

Tiposde

de Sat

Sat éélites

lites

Pasivos:

Pasivos:

Es

un s

atél

ite

refl

ecto

r

pasi

vo, q

ue s

impl

emen

te “

rebo

ta”

una

seña

l de

regr

eso

a la

tier

ra, n

o

hay

disp

osit

ivos

de

gana

ncia

a

bord

o pa

ra a

mpl

ific

ar o

rep

etir

la

seña

l.

Activos:

Activos:

Es

un s

atél

ite

que

es

capa

z de

rec

ibir

, am

plif

icar

, y

retr

ansm

itir

la in

form

ació

n de

y a

las

esta

cion

es te

rres

tres

Page 7: Satélites2

7

Sis

tem

as

de

Co

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es

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MR

R 2

00

6

Tipos

Tiposde

de Sat

Sat éélites

lites

Orbitales:

Orbitales:

Lla

mad

os ta

mbi

én No Síncronos

, est

os g

iran

alre

dedo

r de

la ti

erra

en

un p

atró

n el

ípti

co o

cir

cula

r de

baj

a

alti

tud.

Est

án a

lejá

ndos

e o

caye

ndo

cont

inua

men

te a

la ti

erra

, no

perm

anec

en e

stac

iona

rios

con

res

pect

o a

un p

unto

en

la ti

erra

.

Se

tien

en q

ue u

sar

cuan

do e

stán

dis

poni

bles

, que

pue

de s

er u

n

cort

o pe

ríod

o de

tiem

po 1

5 m

inpo

r ór

bita

−Órbita Progrado:

gir

a en

la m

ism

a di

recc

ión

de r

otac

ión

de la

tier

ra y

vel

ocid

ad a

ngul

ar s

uper

ior

−Órbita Retrógrada:

gir

a en

dir

ecci

ón o

pues

ta o

igua

l a la

rota

ción

de

la ti

erra

, per

o m

enor

vel

ocid

ad a

ngul

ar

Page 8: Satélites2

8

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tem

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Co

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MR

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00

6

Tipos

Tiposde

de Sat

Sat éélites

lites

Geoestacionarios:

Geoestacionarios:

Lla

mad

os ta

mbi

én Geosíncronos

,

esto

s gi

ran

en u

n pa

trón

cir

cula

r, c

on u

na v

eloc

idad

ang

ular

igua

l a la

de

la ti

erra

.

�E

n co

nsec

uenc

ia p

erm

anec

en e

n un

a po

sici

ón f

ija,

con

resp

ecto

a u

n pu

nto

espe

cífi

co e

n la

tier

ra, e

sto

impl

ica

que

esta

dis

poni

ble

para

toda

s la

s es

taci

ones

de

la ti

erra

.

�R

equi

eren

de

disp

osit

ivos

de

prop

ulsi

ón s

ofis

tica

dos

�E

l tie

mpo

de

órbi

ta e

s de

24

h. ig

ual a

la ti

erra

��Intelsat

Intelsat

, Org

aniz

ació

n S

atel

ital

par

a T

elec

omun

icac

ione

s

Inte

rnac

iona

les;

red

de

saté

lite

com

erci

al g

loba

l

Page 9: Satélites2

9

Sis

tem

as

de

Co

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nic

ac

ion

es

II N

MR

R 2

00

6

Patrones

PatronesOrbitales

Orbitales

SatSatéé lite de Baja Altitud:

lite de Baja Altitud:

Órb

ita

Cir

cula

r, c

erca

nas

a la

tier

ra d

e

100

a 30

0 m

illa

s de

alt

ura,

via

jan

apro

xim

adam

ente

a 1

7,50

0

mil

las/

h, p

erio

do d

e ro

taci

ón d

e 1

½h.

; est

avi

sibl

e so

lo ¼

h o

men

ospo

rór

bita

.

SatSatéé litelitede de Altitud

AltitudMedia

Media

: Órb

ita

Elí

ptic

a, d

e 60

00 a

120

00

mil

las

de a

ltur

a, ti

ene

un p

erio

dode

rot

ació

nde

5 a

12

h. y

est

a

visi

ble

de 2

a 4

h. p

orór

bita

Geos

Geos ííncrono

ncronode Alta

de Alta Altitud

Altitud::

Órb

ita

geos

íncr

ona,

de

1900

0 a

2500

0 m

illa

sde

alt

ura,

via

jan

apro

x68

79 m

illa

s/h,

y u

n pe

ríod

o

de r

otac

ión

de 2

4 h,

por

lo ta

nto

suti

empo

de d

ispo

nibi

lida

des

de 2

4 h

Page 10: Satélites2

10

Sis

tem

as

de

Co

mu

nic

ac

ion

es

II N

MR

R 2

00

6

La

may

oría

de lo

sS

atél

ites

util

izad

ospa

raT

elec

omun

icac

ione

sse

en

cuen

tran

en ó

rbit

asge

oest

acio

nari

as(s

incr

ónic

as).

Est

oin

dica

que

se

encu

entr

anub

icad

osen

el p

lano

ecua

tori

aly

con

igua

lvel

ocid

adan

gula

r qu

ela

del

pla

neta

Tie

rra.

h=[m

c.t2 /

2π2 ]

1/3 -

R

do

nd

e:

h =

alt

ura

de

l S

até

lite

res

pe

cto

de

la

co

rte

za

terr

es

tre

R =

ra

dio

de

la

Tie

rra

(6

37

5 K

m)

mt

= m

as

ag

rav

ita

cio

na

ld

e l

a t

ierr

a(3

98

60

0 K

m3

/ s

eg

2)

tm =

tie

mp

od

e u

n d

ías

idé

reo

El

va

lor

se

rá3

57

89

Km

A e

sta

alt

ura

se

pro

du

ce

un

rbit

ag

eo

es

tac

ion

ari

a,

tam

bié

nlla

ma

da

“ Cintur

Cintur óónnde Clarke

de Clarke”” ,,

el

Sa

télit

ea

pa

rec

ec

om

ou

n p

un

tofi

joe

n e

l c

ielo

pa

ra

un

ob

se

rva

do

ru

bic

ad

oe

n c

ua

lqu

ier

lug

ar

de

la

Tie

rra

.

Sat

Sat éélite

liteGeostacionario

Geostacionario

Page 11: Satélites2

11

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tem

as

de

Co

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es

II N

MR

R 2

00

6

ÓÓrbita

rbitaGeos

Geosíí ncrona

ncrona

Ventajas

Ventajas

-P

erm

anec

e ca

si e

stac

iona

rio,

res

pect

o a

la e

stac

ión

terr

ena

-N

o es

nec

esar

io c

ambi

ar d

e un

sat

élit

e a

otro

(co

nmut

ació

n)

-P

uede

n cu

brir

un

área

de

la ti

erra

muc

ho m

ás g

rand

e

-L

os e

fect

os d

el c

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o de

pos

ició

n D

oppl

erso

n in

sign

ific

ante

s

Desventajas

Desventajas

-T

iem

pos

de p

ropa

gaci

ónm

ásla

rgos

(50

0 a

600

ms)

-A

lta

pote

ncia

de tr

ansm

isió

ny

rece

ptor

esm

ásse

nsib

les

-R

equi

eren

de m

otor

esde

pro

puls

ion

a bo

rdo

Page 12: Satélites2

12

Sis

tem

as

de

Co

mu

nic

ac

ion

es

II N

MR

R 2

00

6

N~ 15 °/Hs

35.789 Km

Cinturón de Clarke

Para = 23 Hs56´4´´

R : 6375 Km

Horizonte

Velocidad Tangencial

Plano orbital de la tierra

Plano ecuatorial

23,5°

Órbita nominal

ÓÓrbita

rbitaGeoestacionaria

Geoestacionaria

Page 13: Satélites2

13

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tem

as

de

Co

mu

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es

II N

MR

R 2

00

6

Clasificaciones

ClasificacionesÓÓrbitales

rbitales

ÓÓrbita Ecuatorial:

rbita Ecuatorial: E

l sat

élit

e gi

ra e

n un

a ór

bita

arr

iba

del

Ecu

ador

ÓÓrbita

rbitaPolar:

Polar:

El s

atél

ite

gira

en u

naór

bita

que

lo ll

eva

arri

bade

los

Pol

osN

orte

y S

ur.

ÓÓrbita

rbitaInclinada

Inclinada : : E

l sat

élit

egi

raen

cua

lqui

erór

bita

El 100% de la

El 100% de la superficie

superficiede la

de la tierra

tierrase se puede

puedecubrir

cubrircon un

con un

solo

solo satsat ééliteliteen

en una

unaóó rbita

rbitapolar, el

polar, el satsat éélitelitegiragiraalrededor

alrededorde la

de la

Tierra en

Tierra en una

unaóó rbita

rbitalongitudinal,

longitudinal, mientras

mientrasque

quela Tierra

la Tierra estest áá

girando

girandoen un

en un ejeejelatitudinal

latitudinal

Page 14: Satélites2

14

Sis

tem

as

de

Co

mu

nic

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ion

es

II N

MR

R 2

00

6

Los

Sat

élit

esem

iten

y re

cibe

nse

ñale

sco

n di

fere

ntes

pola

riza

cion

es.

�L

HC

P (

Lef

t Han

d C

ircu

lar

Pol

ariz

ed)I

NT

EL

SA

T, N

SS

,

Dir

ecT

V

�R

HC

P (

Rig

ht H

and

Cir

cula

r P

olar

ized

)IN

TE

LS

AT

, NS

S,

Dir

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V

�L

inea

l Ver

tica

lPA

NA

MS

AT

, NA

HU

EL

, BR

AS

ILS

AT

, IN

T

805

�L

inea

l Hor

izon

talP

AN

AM

SA

T, N

AH

UE

L, B

RA

SIL

SA

T, I

NT

805

Gen

eral

men

tese

uti

liza

una

pola

riza

ción

para

el e

nlac

e de

sub

ida

y

otra

para

el e

nlac

e de

baj

ada.

Las

com

bina

cion

esut

iliz

adas

para

los

Sat

Sat éélite

litePolarizaci

Polarizaci óónn

Page 15: Satélites2

15

Sis

tem

as

de

Co

mu

nic

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es

II N

MR

R 2

00

6

ÁÁngulos

ngulosde Vista

de Vista

ÁÁngulo de Elevaci

ngulo de Elevacióó nn

Es

el á

ngul

o fo

rmad

o en

tre

la d

irec

ción

de

viaj

e de

una

ond

a ra

diad

a de

sde

una

ante

na d

e un

a es

taci

ón te

rren

a y

la h

oriz

onta

l. S

i el á

ngul

o es

<, m

ayor

es

la d

ista

ncia

que

una

ond

a pr

opag

ada

debe

pas

ar p

or la

atm

ósfe

ra. S

e co

nsid

era

5ºco

mo

mín

imo

acep

tabl

e.

Azimut

Azimut

Es

el á

ngul

ode

apu

ntam

ient

oho

rizo

ntal

de

una

ante

na, s

e m

ide

en u

nadi

recc

ión,

seg

únla

sm

anec

illa

sde

l rel

oj, e

n gr

ados

del

Nor

te v

erda

dero

Dependen de la latitud y longitud de la estación terrena y el satélite en órbita

Page 16: Satélites2

16

Sis

tem

as

de

Co

mu

nic

ac

ion

es

II N

MR

R 2

00

6

Alineaci

Alineaci óón del Sat

n del Sat éélite

lite

Azimuth

Elevación

Polarización

Ec

ua

do

r

Sitio

Longitud

Posición orbital

Horizonte

Órbita geoestacionaria

Satélite N

La

titu

d

Huella

Rx

Tx

H

V

Page 17: Satélites2

17

Sis

tem

as

de

Co

mu

nic

ac

ion

es

II N

MR

R 2

00

6

Esparcimiento

Esparcimiento

�L

os s

atél

ites

Geo

sínc

onos

debe

n co

mpa

rtir

un

espa

cio

y es

pect

ro d

e fr

ecue

ncia

lim

itad

os (

arco

esp

ecíf

icos

)

�C

ada

saté

lite

de

com

unic

ació

n se

asi

gna

una

long

itud

en

el

arco

geo

esta

cion

ario

, apr

ox35

.789

Km

arri

ba d

el e

cuad

or

�L

os s

atél

ite

trab

ajan

do, e

n o

casi

la m

ism

a fr

ecue

ncia

, deb

en

esta

r lo

suf

icie

ntem

ente

sep

arad

os e

n el

esp

acio

par

a ev

itar

in

terf

erir

uno

con

otr

o. L

a se

para

ción

esp

acia

l (( 33ººa 6a 6 ºº)

depe

nde:

-A

ncho

de

haz

y ra

diac

ión

del l

óbul

o de

la e

stac

ión

terr

ena

y an

tena

s de

l sat

élit

e

-F

recu

enci

a de

la p

orta

dora

de

RF

-T

écni

cas

de c

odif

icac

ión

o de

mod

ulac

ión

usad

as

-L

imit

es a

cept

able

s de

inte

rfer

enci

as

-P

oten

cia

de la

por

tado

ra d

e tr

ansm

isió

n

Page 18: Satélites2

18

Sis

tem

as

de

Co

mu

nic

ac

ion

es

II N

MR

R 2

00

6

Bandas

Bandasde

de Frecuencias

Frecuencias

Ba

nd

a A

M (

53

5

Ba

nd

a A

M (

53

5 --

16

50

1

65

0 k

Hz

kH

z))

Te

lT

el éé

fon

os

Ce

lula

res

(8

00

fo

no

s C

elu

lare

s (

80

0 M

Hz

MH

z))

Ba

nd

a F

M (

88

B

an

da

FM

(8

8 --

10

8

10

8 M

Hz

MH

z))

OOíí d

o H

um

an

o (

20

d

o H

um

an

o (

20

Hz

Hz

--2

0k

Hz

)2

0k

Hz

)

Ba

nd

a

C

S

at

Ba

nd

a

C

S

at éé

lite

slit

es

Ba

nd

a

XB

an

da

X

Ba

nd

a

Ba

nd

a

Ku

Ku

Ba

nd

a K

aB

an

da

Ka

MICROONDAS MICROONDAS

ULF

VLF

LF

MF

HF

VHF

UHF

SHF

EHF

ELF

SLF

3 3 H

zH

z

30

30 H

zH

z

300

300

Hz

Hz

3 3 kH

zkH

z

30

30 k

Hz

kHz

300

300

kHz

kHz

3 3 M

Hz

MH

z

30

30 M

Hz

MH

z

300

300

MH

zM

Hz

3 3 G

Hz

GH

z

30

30 G

Hz

GH

z

300

300

GH

zG

Hz

101000

101011

101022

101033

101044

101055

101066

101077

101088

101099

10101010

10101111

Banda C

Banda C: 5.850 –6.425

3.625 –4.2

Banda X

Banda X: 7.9 –8.4

7.25 –7.75

Banda

Banda Ku

Ku: 14 –14.5

10.95 –12.75

Banda Ka

Banda Ka: 28,91 –29,81

19.19 –20.09

Page 19: Satélites2

19

Sis

tem

as

de

Co

mu

nic

ac

ion

es

II N

MR

R 2

00

6

Banda C

Banda C

Ventajas

Ventajas

�E

sta

ble

fre

nte

a c

on

dic

ion

es

de

llu

via

ón

iev

ein

ten

sa

s

�M

en

or

ate

nu

ac

ión

en

el

es

pa

cio

libre

(19

6 d

B @

4 G

Hz

)

�P

oc

os

en

sib

le a

mo

vim

ien

tos

de

l s

até

lite

a i

gu

al

diá

me

tro

en

ba

nd

a

Ku

Desventajas

Desventajas

�In

fra

es

tru

ctu

rad

e s

op

ort

em

as

ca

ra(Ø

an

ten

a,

ba

se

so

po

rte

, e

tc.)

�R

eq

uie

rem

ay

or

PIR

E d

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aja

da

�C

ap

ac

ida

ds

ate

lita

lm

ás

ca

rac

om

pa

rad

ac

on

Ba

nd

a K

u

�B

an

da

de

fre

cu

en

cia

(3.7

–4

.2 G

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) c

om

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rtid

ac

on

se

rvic

ios

terr

es

tre

s

�V

uln

era

ble

a l

as

inte

rfe

ren

cia

ste

rre

str

es

co

ntr

ola

da

sy

ale

ato

ria

s

�R

eq

uie

rev

eri

fic

ac

ión

de

in

terf

ere

nc

ias

an

tes

de

un

ain

sta

lac

ión

Page 20: Satélites2

20

Sis

tem

as

de

Co

mu

nic

ac

ion

es

II N

MR

R 2

00

6

Ventaja

Ventaja

�In

fra

es

tru

ctu

rad

e s

op

ort

em

as

ec

on

óm

ica

(Øa

nte

na

, b

as

e s

op

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e,

etc

.)

�B

an

da

de

fre

cu

en

cia

ex

clu

siv

ap

ara

es

tes

erv

icio

�N

o e

xis

ten

fue

nte

sd

e i

nte

rfe

ren

cia

ide

nti

fic

ad

as

pa

rae

sta

ba

nd

a

�R

eq

uie

rem

en

or

PIR

E d

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aja

da

�C

ap

ac

ida

ds

ate

lita

lm

ás

ec

on

óm

ica

co

mp

ara

da

co

n B

an

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C

Desventajas

Desventajas

�A

lta

me

nte

ine

sta

ble

fre

nte

a c

on

dic

ion

es

de

llu

via

ón

iev

ein

ten

sa

s,

req

uie

reh

ard

wa

re e

sp

ec

ífic

op

ara

co

mp

en

sa

re

sto

se

fec

tos

co

n 9

8 %

de

éx

ito

�M

ay

or

ate

nu

ac

ión

en

el

es

pa

cio

libre

(20

5 d

B @

12

GH

z)

�M

uy

se

ns

ible

a m

ov

imie

nto

sd

el

sa

télit

ea

ig

ua

ld

iám

etr

oe

n b

an

da

C

Banda Ku

Banda Ku

Page 21: Satélites2

21

Sis

tem

as

de

Co

mu

nic

ac

ion

es

II N

MR

R 2

00

6

�U

n T

ran

sp

on

de

r e

su

n s

eg

me

nto

de

lo

s5

00

MH

z*

de

ca

pa

cid

ad

qu

eti

en

eu

n S

até

lite

(en

un

ap

ola

riz

ac

ión

), e

stá

as

oc

iad

oa

un

a

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de

na

de

co

nv

ert

ido

res

y a

mp

lific

ad

ore

se

sp

ec

ífic

op

ara

es

e

tra

ns

po

nd

ed

or.

�E

xis

ten

tra

ns

po

nd

er

de

36

MH

z;

54

MH

z;

72

y 1

12

MH

z.

�H

ay

dis

po

nib

les

ca

pa

cid

ad

es

de

36

MH

z q

ue

so

n u

na

div

isió

n

ad

min

istr

ati

va

de

la

sc

ap

ac

ida

de

sd

e 7

2 M

Hz

, e

sto

imp

lica

qu

e

do

s d

ife

ren

tes

ca

rrie

r p

ue

de

nc

om

pa

rtir

mis

mo

sre

cu

rso

sd

en

tro

de

un

tra

ns

po

nd

er

de

72

MH

z.

�L

os

co

nv

ert

ido

res

de

70

MH

z e

stá

nd

ise

ña

do

sp

ara

ca

pa

cid

ad

es

de

36

MH

z m

ien

tra

sq

ue

los

de

14

0 M

Hz

pa

ratr

an

sp

on

de

do

res

de

72

MH

z.

Ancho

Anchode Banda del

de Banda del

Trasponder

Trasponder

Page 22: Satélites2

22

Sis

tem

as

de

Co

mu

nic

ac

ion

es

II N

MR

R 2

00

6

Pot

enci

aIs

otró

pica

Rad

iada

Equ

ival

ente

(PIR

E)

Es

el v

alor

en

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dBW

que

resu

lta

de s

umar

y re

star

las

pote

ncia

sy

paso

sde

ate

nuac

ión

pres

ente

sen

una

cade

nade

ampl

ific

ació

n. P

orej

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o:

PIR

E =

Psa

l-A

TT

guia

+ G

anan

t

Psa

l= P

oten

cia

med

ida

en F

LA

NG

E d

el T

rans

cept

or

AT

Tgu

ía=

Ate

nuac

ión

de la

Guí

ade

Ond

a

Gan

ant=

Gan

anci

aen

tran

smis

ión

de la

Ant

ena

SatSatéélite

litePIRE

PIRE

Page 23: Satélites2

23

Sis

tem

as

de

Co

mu

nic

ac

ion

es

II N

MR

R 2

00

6

Output Back

Output Back-- Off (OPBO)

Off (OPBO)

�E

l n

ive

ld

e u

na

se

ña

la

la

sa

lida

de

un

am

plif

ica

do

rc

on

rela

ció

na

l n

ive

ld

e s

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am

áx

imo

po

sib

le

�E

jem

plo

, s

ie

l n

ive

lm

áx

imo

de

sa

lida

es

40

dB

my

la

po

ten

cia

me

did

aa

la

sa

lida

es

34

dB

m,

el

OP

BO

es

6 d

B

Input Back

Input Back-- Off (IPBO)

Off (IPBO)

�E

l n

ive

ld

e u

na

se

ña

la

la

en

tra

da

de

un

am

plif

ica

do

r

rela

tiv

oa

es

en

ive

la

la

en

tra

da

qu

ep

ue

de

res

ult

ar

en

la

xim

as

alid

ap

os

ible

�E

jem

plo

, s

iu

n n

ive

ld

e e

ntr

ad

ad

e –

20

dB

mc

au

sa

la m

áx

ima

po

ten

cia

y e

l n

ive

la

ctu

al

es

–2

5 d

Bm

, e

l

IPB

O e

s5

dB

SatSatéélite

lite

Page 24: Satélites2

24

Sis

tem

as

de

Co

mu

nic

ac

ion

es

II N

MR

R 2

00

6

SatSatéélite

lite

La

de

ns

ida

dd

e f

lujo

es

la m

ed

ida

de

la

po

ten

cia

de

un

as

al

en

un

pu

nto

de

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sp

ac

ioy

se

mid

e

en

Wa

tts

/m2

ód

BW

/m2

SFD

SFD

�A

plic

ad

oa

la

ss

ale

sre

cib

ida

se

n e

l s

até

lite

�E

s l

a d

en

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de

flu

jore

qu

eri

da

pa

ras

atu

rar

el

Am

plif

ica

do

rT

WT

de

l tr

an

sp

on

de

r

�L

a d

en

sid

ad

de

flu

jop

ue

de

tam

bié

ns

er

uti

liza

da

pa

rac

alc

ula

rla

po

ten

cia

de

sa

lida

de

un

aA

nte

na

rec

ep

tora

de

un

ae

sta

ció

nte

rre

na

Page 25: Satélites2

25

Sis

tem

as

de

Co

mu

nic

ac

ion

es

II N

MR

R 2

00

6

Patrones

Patronesde de Radiaci

Radiacióónn: : Huellas

Huellas

�H

uell

a, e

s la

rep

rese

ntac

ión

geog

ráfi

ca d

el

patr

ón d

e ra

diac

ión

de la

ant

ena

de u

n sa

téli

te

�E

l pat

rón

de r

adia

ción

de

una

ante

na d

e sa

téli

te s

e pu

ede

cata

loga

r co

mo:

de

punt

o,

zona

l o ti

erra

-Cobertura de Punto

, con

cent

ran

la

pote

ncia

rad

iada

en

un á

rea

geog

ráfi

ca

muy

peq

ueña

-Cobertura Zonal

incl

uye

un á

rea

men

or a

un

terc

io d

e la

sup

erfi

cie

de la

ti

erra

1/1

2

-Cobertura de Tierra

tien

e un

anc

ho

de h

az d

e 17

ºe

incl

uyen

la c

ober

tura

de

apro

xim

adam

ente

1/3

de la

sup

erfi

cie

de la

tier

ra

Page 26: Satélites2

26

Sis

tem

as

de

Co

mu

nic

ac

ion

es

II N

MR

R 2

00

6

Es

cara

cter

ísti

code

cad

aS

atél

ite

y H

az, a

yuda

a ca

lcul

arel

niv

elen

dB

Wco

n qu

ese

rec

ibe

la s

eñal

del S

atél

ite

en

cada

punt

oge

ográ

fico

del c

onti

nent

e.

Exi

sten

tres

tipo

sde

Foo

t Pri

nt ó

pisa

da:

OH

azS

PO

T

Haz

Zon

al

Haz

Hem

isfé

rico

(*)

Tod

avía

no h

ay d

ispo

nibi

lidad

de s

atél

ites

de b

anda

Ku

con

cobe

rtur

ahe

mis

féri

casa

lvo

para

serv

icio

de D

BS

(D

irec

TV

)

Pisada

Pisadao Foot Print

o Foot Print

Page 27: Satélites2

27

Sis

tem

as

de

Co

mu

nic

ac

ion

es

II N

MR

R 2

00

6

Modelos

Modelosde enlace del

de enlace del

Sistemas

SistemasSatSatéélital

lital

Modelo de Subida (

Modelo de Subida ( Uplink

Uplink))

Tra

nsm

isor

de

la e

stac

ión

terr

ena:

Mod

ulad

or I

F, c

onve

rtid

or I

F a

R

F,u

nam

plif

icad

or (

HP

A)

y un

fil

tro

pasa

ban

da

Mezclador

Generador

RF (6 o 14 GHz)

BPF

HPA

BPF

Modulador

(FM, PSK o

QAM)

IFRF

RF

Convertidor ascendente

Convertidor ascendente

Banda

Base FDM

o

PCM/TDM

Page 28: Satélites2

28

Sis

tem

as

de

Co

mu

nic

ac

ion

es

II N

MR

R 2

00

6

Modelos

Modelosde enlace del

de enlace del

Sistemas

SistemasSatSatéélital

lital

Transponder

Transponder

Con

sta

de u

n li

mit

ador

de b

anda

, un

ampl

ific

ador

(LN

A),

un

tras

lado

rde

fre

cuen

cia

y un

am

plif

icdo

rde

pot

enci

a

Mezclador

Oscilador de

desplazamiento

RF 2GHz

BPF

Amplificador

baja

potencia

BPF

Amplificador

Bajo ruido

LNA

RF

RF

RF

Traslador

Trasladorde frecuencias

de frecuencias

De la

estación

terrena 6 o

16 GHz

A la

estación

terrena 4 o

12 GHz

Page 29: Satélites2

29

Sis

tem

as

de

Co

mu

nic

ac

ion

es

II N

MR

R 2

00

6

Modelos

Modelosde enlace del

de enlace del

Sistemas

SistemasSatSatéélital

lital

Modelo

Modelode de Bajada

Bajada

Un

rece

ptor

de

esta

ción

terr

ena

incl

uye

un B

PF

de

entr

ada,

un

LN

A y

un

conv

erti

dor

de R

F a

IF

Mezclador

Generador RF

4 o 2GHz

BPF

Demodulador

Demodulador

FM, PSK o

QAM

BPF

Amplificador

Bajo ruido

LNA

RF

IF

RF

Convertidor Descendente

Convertidor Descendente

Del

trasponder

del satélite

Banda

Base FDM

o

PCM/TDM

Page 30: Satélites2

30

Sis

tem

as

de

Co

mu

nic

ac

ion

es

II N

MR

R 2

00

6

Sistema

SistemaSatSatéélitales

litales

Acceso

AccesoMMúúltiple

ltiple

�C

ada

esta

ción

terr

ena

usa

el s

atél

ite

(tra

nspo

nder

com

ún)

para

co

mun

icar

se c

on c

ada

una

de la

s es

taci

ones

terr

enas

que

se

encu

entr

an

en e

l sis

tem

a

�L

lam

ado

dest

ino

múl

tipl

e, p

orqu

e la

s tr

ansm

isio

nes

desd

e ca

da e

stac

ión

terr

ena

se r

ecib

en p

or to

das

las

otra

s es

taci

ones

terr

enas

que

est

án e

n el

si

stem

a

Estaci

Estaci óón n

Terrena 1

Terrena 1

Estaci

Estaci óón n

Terrena 3

Terrena 3

Estaci

Estaci óón n

Terrena 5

Terrena 5

Estaci

Estaci óón n

Terrena 6

Terrena 6

Estaci

Estaci óón n

Terrena 4

Terrena 4

Estaci

Estaci óón n

Terrena 2

Terrena 2

f1f1

f2f2f3f3

f11

f11

f12

f12

f13

f13

Page 31: Satélites2

31

Sis

tem

as

de

Co

mu

nic

ac

ion

es

II N

MR

R 2

00

6

Est

eef

ecto

se p

rese

nta

dos

vece

sen

el a

ño.

Afe

cta

la r

ecep

ción

de la

est

ació

n

rem

ota

por

el p

erío

doqu

eel

sol

“est

á”en

la m

ism

apo

sici

ónde

l

saté

lite

.

El G

/T d

e la

est

ació

nse

deg

rada

debi

doa

la te

mpe

ratu

rade

l Sol

que

esre

cibi

dadi

rect

amen

teen

el L

NA

de la

est

ació

nte

rren

a.

Eclipse Solar

Eclipse Solar

Page 32: Satélites2

32

Sis

tem

as

de

Co

mu

nic

ac

ion

es

II N

MR

R 2

00

6

Sistema

SistemaSatSatéélitales

litales

Acceso

AccesoMMúúltiple

ltiple

FDMA

FDMA

A la

tran

smis

ión

de c

ada

esta

ción

terr

ena

se le

asi

gnan

ban

das

de

frec

uenc

ias

espe

cifi

cas,

par

a lo

s en

lace

s de

sub

ida

y de

baj

ada,

por

cons

igui

ente

las

tran

smis

ione

s de

las

dist

inta

s es

taci

ones

terr

enas

es

tán

sepa

rada

s en

el d

omin

io d

e la

fre

cuen

cia

TDMA

TDMA

Cad

aes

taci

ónte

rren

atr

ansm

ite

pequ

eñas

ráfa

gas

de in

form

ació

ndu

rant

eun

ara

nura

de ti

empo

espe

cífi

code

ntro

de u

natr

ama.

por

cons

igui

ente

la tr

ansm

isió

nde

las

dist

inta

ses

taci

ones

terr

enas

está

nse

para

das

en e

l dom

inio

del t

iem

po

TDMA

TDMA

Tod

asla

ses

taci

ones

terr

enas

tran

smit

ende

ntro

de la

mis

ma

band

ade

fr

ecue

ncia

, la

sepa

raci

ónse

rea

liza

por

med

iode

técn

icas

de

encr

ipta

ción

/des

encr

ipta

ción

cubi

erta

s

Page 33: Satélites2

33

Sis

tem

as

de

Co

mu

nic

ac

ion

es

II N

MR

R 2

00

6

Qu

Qu

éée

se

sy

y

po

rp

or

qu

qu

éés

e

se

ne

ce

sit

an

ec

es

ita

??

de

m:

ac

rón

imo

de

mo

du

lad

or-

de

mo

du

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or

Pa

ra l

os

se

rvic

ios

sa

telit

ale

ss

e n

ec

es

ita

co

nv

ert

irla

se

ña

ld

eb

an

da

ba

se

dig

ita

l p

rov

ista

po

rla

su

nid

ad

es

de

l u

su

ari

o(t

erm

ina

l; r

ou

ter;

mu

ltip

lex

or;

etc

.) e

n u

na

se

ña

la

na

lóg

ica

mo

du

lad

aq

ue

pe

rmit

a

tra

ns

mit

irla

in

form

ac

ión

en

el

me

dio

ele

gid

o.

Es

tos

Es

tos

eq

uip

os

eq

uip

os

so

n

so

n d

isp

on

ible

sd

isp

on

ible

se

n

en

fo

rma

sfo

rma

sd

ife

ren

tes

dif

ere

nte

s::

�M

od

ula

do

rs

ola

me

nte

(IB

S /

ID

R N

EC

, a

lta

Ve

loc

ida

dS

DM

20

20

)

�D

em

od

ula

do

rs

ola

me

nte

(IB

S /

ID

R N

EC

, a

lta

ve

loc

ida

d

SD

M2

02

0)

�M

od

em

ple

xe

n u

na

so

lau

nid

ad

, p

ue

de

se

r c

on

fig

ura

do

TX

óR

X

so

lam

en

ted

ep

en

die

nd

od

e l

a m

arc

a.

�T

arj

eta

sm

od

ula

do

raó

tarj

eta

sd

em

od

ula

do

ras

pa

ras

iste

ma

sd

e

ac

ce

so

ltip

le.

Modem

Modem SatSatéélital

lital

Page 34: Satélites2

34

Sis

tem

as

de

Co

mu

nic

ac

ion

es

II N

MR

R 2

00

6

Qu

ée

sy

po

rq

se

ne

ce

sit

a?

Tra

ns

ce

pto

r: a

cró

nim

od

e t

ran

sm

iso

r-re

ce

pto

r

Pa

ra a

cc

ed

er

al

sa

télit

es

e n

ec

es

ita

co

nv

ert

irla

se

ña

ld

e I

F

pro

ve

nie

nte

de

l m

ód

em

óm

od

ula

do

ra

un

as

al

de

ig

ua

les

ca

rac

terí

sti

ca

sc

on

el

es

pe

ctr

od

e f

rec

ue

nc

ias

y l

a p

ote

nc

iaa

de

cu

ad

a

pa

raq

ue

pu

ed

as

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rec

ibid

ay

re

pe

tid

ae

n e

l s

até

lite

. D

e l

a m

ism

a

form

a s

e r

eq

uie

rere

cib

irla

se

ña

le

mit

ida

po

re

l s

até

lite

pa

rac

on

ve

rtir

la

a b

an

da

de

IF

y e

nv

iarl

aa

de

de

mo

du

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or.

Es

tos

eq

uip

os

se

co

ns

igu

en

co

n l

as

sig

uie

nte

sc

on

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ura

cio

ne

sp

ara

ba

nd

aC

y K

u:

�T

ran

sc

ep

tor

de

do

ble

ós

imp

le s

inte

tiz

ad

or

�U

nid

ad

es

inte

gra

da

se

pa

rad

as

.

�B

an

da

de

IF

70

MH

z;

14

0 M

Hz

óa

mb

as

.

�B

an

da

L e

n a

lgu

na

ste

cn

olo

gía

sp

rop

ieta

ria

s(S

ierr

ac

om

; H

ug

he

s;G

ilat)

�P

ote

nc

ias

: 5

; 1

0;

20

y 4

0 W

att

Ba

nd

a C

. 2

; 4

; 8

y 1

6 W

att

Ba

nd

aK

u

Transceptor

Transceptor

Page 35: Satélites2

35

Sis

tem

as

de

Co

mu

nic

ac

ion

es

II N

MR

R 2

00

6

Es

la

un

ida

dre

sp

on

sa

ble

de

to

ma

rla

ss

ale

sd

éb

iles

pro

ve

nie

nte

sd

el

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télit

ey

am

plif

ica

rla

sh

as

tau

n n

ive

ld

ete

rmin

ad

oa

gre

ga

nd

oe

l m

en

or

ruid

op

os

ible

.

Ex

iste

ntr

es

va

ria

nte

s,

LN

A;

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B y

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C.

�S

e e

sp

ec

ific

an

a u

na

Te

mp

era

tura

de

ru

ido

y G

an

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cia

da

da

.

�L

a t

em

pe

ratu

rad

e r

uid

od

e s

us

co

mp

on

en

tes

es

crí

tic

ad

eb

ido

aln

ive

ld

e

las

se

ña

les

de

en

tra

da

qu

ed

eb

ea

mp

lific

ar,

lo

sp

rim

ero

sL

NA

uti

liza

ba

n

refr

ige

rac

ión

cri

og

én

ica

(cir

cu

lac

ión

de

he

liog

as

eo

so

).

�S

u f

igu

rad

e m

éri

toe

se

l G

/Td

Bi/

ºK=

Ga

na

nc

iad

Bi–

10

lo

g T

sis

tem

a

�U

na

ve

zq

ue

el

rec

ep

tor

en

tre

ga

un

as

al

co

n u

n v

alo

r d

e C

/N d

ad

o,

los

efe

cto

sd

e l

a a

ten

ua

ció

nn

atu

ral

de

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ab

le q

ue

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inc

ula

co

n e

l c

on

ve

rtid

or

ótr

an

sc

ep

tor

so

lam

en

tem

od

ific

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l n

ive

ld

e r

ec

ep

ció

nc

ua

nd

ola

ate

nu

ac

ión

tota

l n

o e

xc

ed

ala

ga

na

nc

iad

el

rec

ep

tor.

�E

l p

un

toa

nte

rio

r e

sv

álid

om

ien

tra

sla

in

teg

rid

ad

de

el

ca

ble

no

se

a

mo

dif

ica

da

po

rd

os

, c

ort

es

, e

tc.

�D

eb

ein

sta

lars

eu

n T

RF

(fi

ltro

de

re

ch

az

od

e t

ran

sm

isió

n)

en

es

tac

ion

es

du

ple

x.

Receptor

Receptor

Page 36: Satélites2

36

Sis

tem

as

de

Co

mu

nic

ac

ion

es

II N

MR

R 2

00

6

Tipos

TiposReceptores

Receptores

LNA (Low Noise Amplifier):

LNA (Low Noise Amplifier):

Es

ted

isp

os

itiv

oe

su

n a

mp

lific

ad

or

de

ba

jo

ruid

oc

uy

ab

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da

de

fre

cu

en

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de

en

tra

da

es

ex

ac

tam

en

tela

mis

ma

qu

ela

ba

nd

ad

e s

alid

a,

po

rlo

ta

nto

no

re

qu

iere

de

dis

po

sit

ivo

sc

on

ve

rso

res

óm

ez

cla

do

res

de

fre

cu

en

cia

. S

u g

an

an

cia

típ

ica

es

táe

ntr

elo

s5

0 y

60

dB

.

LNB (Low Noise Block):

LNB (Low Noise Block):

Pa

ra c

ua

lqu

ier

ba

nd

ad

e e

ntr

ad

a,

ya

se

a C

o K

u

es

ted

isp

os

itiv

os

iem

pre

co

nv

iert

ela

sa

lida

a b

an

da

L (

95

0 –

14

50

MH

z)

Es

te

tip

od

e r

ec

ep

tor

pu

ed

ec

on

tar

co

n u

n O

sc

ilad

or

Lo

ca

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xte

rno

óin

tern

o,

se

en

cu

en

tra

nc

as

os

de

un

ida

de

sc

on

os

cila

do

rin

tern

os

inte

tiz

ad

o.

LNC (Low Noise Converter):

LNC (Low Noise Converter):

Pa

ra c

ua

lqu

ier

ba

nd

ad

e t

rab

ajo

de

en

tra

da

es

ted

isp

os

itiv

od

ev

ue

lve

se

ña

le

n l

a b

an

da

de

F.I

. (5

0–

16

0 M

Hz

). E

l

Os

cila

do

rL

oc

al

qu

ere

qu

iere

és

teti

po

de

un

ida

dp

ara

log

rar

la c

on

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rsió

n

tie

ne

en

la

ma

yo

ría

de

lo

sc

as

os

un

are

fere

nc

iae

xte

rna

qu

ee

sg

en

era

lme

nte

pro

vis

tap

or

el

tra

ns

ce

pto

r, p

or

lo t

an

ton

o e

sp

os

ible

uti

liza

ru

n L

NC

sin

un

tra

ns

ce

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refe

ren

cia

as

oc

iad

ap

ara

rec

ibir

se

ña

les

sa

telit

ale

s.

Page 37: Satélites2

37

Sis

tem

as

de

Co

mu

nic

ac

ion

es

II N

MR

R 2

00

6

Pa

ra a

cc

ed

er

al

sa

télit

es

e n

ec

es

ita

co

nv

ert

irla

se

ña

ld

e I

F p

rov

en

ien

ted

el

de

mo

du

lad

or

a u

na

se

ña

ld

e i

gu

ale

sc

ara

cte

rís

tic

as

co

n e

l e

sp

ec

tro

de

fre

cu

en

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sy

la

po

ten

cia

ad

ec

ua

da

pa

raq

ue

pu

ed

as

er

rec

ibid

ay

rep

eti

da

en

el

sa

télit

e.

�E

l tr

an

sm

iso

rs

e c

om

po

ne

de

do

s p

art

es

pri

nc

ipa

les

, c

on

ve

rtid

ord

es

ub

ida

y a

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lific

ad

or

de

po

ten

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.

�S

e e

sp

ec

ific

as

up

ote

nc

iae

n d

Bm

y e

sla

en

tre

ga

da

en

el

pu

ert

od

e

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óF

lan

ge

.

�H

ay

tre

sti

po

sd

e a

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lific

ad

ore

sd

e p

ote

nc

ia,

SS

PA

(a

mp

lific

ad

or

de

es

tad

os

ólid

o),

TW

TA

(a

mp

lific

ad

or

de

tu

bo

de

on

da

sp

rog

res

iva

s)

y

Kly

str

on

.

�L

os

SS

PA

es

pe

cif

ica

ns

up

ote

nc

iaa

1 d

B d

e c

om

pre

sió

n,

los

TW

TA

a

sa

tura

ció

nd

e l

a u

nid

ad

.

�E

l c

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ve

rtid

or

tie

ne

tre

sp

rin

cip

ale

sc

ara

cte

rís

tic

as

, g

an

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cia

,

es

tab

ilid

ad

y r

uid

od

e f

as

e.

�L

os

tra

ns

ce

pto

res

me

jora

nla

es

tab

ilid

ad

de

po

ten

cia

co

mp

en

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nd

ola

s

va

ria

cio

ne

sté

rmic

as

co

n u

na

rea

lime

nta

ció

nq

ue

mo

dif

ica

la g

an

an

cia

ó

ate

nu

ac

ión

de

lco

nv

ert

ido

r.

Transmisor

Transmisor

Page 38: Satélites2

38

Sis

tem

as

de

Co

mu

nic

ac

ion

es

II N

MR

R 2

00

6

Qu

ée

sy

po

rq

la n

ec

es

ita

mo

s?

An

ten

a:

Tra

ns

form

ad

or

de

im

pu

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se

léc

tric

os

en

ele

ctr

om

ag

tic

os

.

Pa

ra a

cc

ed

er

al

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telit

es

e n

ec

es

ita

co

nv

ert

irla

se

ña

ld

e R

F p

rov

en

ien

ted

el

tra

ns

ce

pto

ra

un

as

al

ele

ctr

om

ag

tic

aq

ue

pu

ed

as

er

pro

pa

ga

da

po

re

l

es

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cio

, d

e l

a m

ism

afo

rma

es

ne

ce

sa

rio

ca

ptu

rar

la i

nfo

rma

ció

n

pro

ve

nie

nte

de

l s

até

lite

y c

on

ve

rtir

lae

n e

ne

rgía

elé

ctr

ica

.

La

s a

nte

na

ss

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on

sig

ue

nc

on

la

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igu

ien

tes

co

nfi

gu

rac

ion

es

pa

rab

an

da

C

y K

u: �

Tra

ns

mis

ión

-re

ce

pc

ión

óre

ce

pc

ión

so

lam

en

te.

�D

os

óc

ua

tro

pu

ert

as

.

�C

om

bin

ad

as

ba

nd

aC

y b

an

da

Ku

(T

X /

RX

ba

nd

aC

, R

X b

an

da

Ku

)

�D

ife

ren

teg

eo

me

tría

y d

iám

etr

os

.

�D

ife

ren

teti

po

de

mo

nta

jes

inc

luy

en

do

pa

rau

so

vil.

�D

ife

ren

tes

sta

nd

ard

de

ac

ue

rdo

a l

a n

om

en

ca

ltu

rad

e I

NT

EL

SA

T.

�A

pro

ba

da

no

po

rla

FC

C e

IN

TE

LS

AT

.

Antena

Antena

Page 39: Satélites2

39

Sis

tem

as

de

Co

mu

nic

ac

ion

es

II N

MR

R 2

00

6

PC

Satellite

modem

Cable

Satellite dish antenna

Network

operations center

satellite antenna

Data sent to requested Web

site servers

Page 40: Satélites2

40

Sis

tem

as

de

Co

mu

nic

ac

ion

es

II N

MR

R 2

00

6

3ercorte

Sistemas de Comunicaciones II

Satélite y Exposiciones

UNEFA

Julio 2006

Prof. Nelly Rodríguez