ING. EDUARDO RAMÍREZ
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
Las comunicaciones por satélite han sido posibles gracias a una combinación de la ciencia y pericia de la tecnología espacial, incorporando de forma directa a la microelectrónica. Dando como resultado que cada año se pongan en órbita satélites, más grandes y complejos, a un costo cada vez menor. Los conceptos en los que se fundan las comunicaciones por satélite son mas bien sencillos y fueron enunciados en Octubre de 1.945 por el científico Arthur Clarke, en un artículo de avanzada en Wireless World. Donde define que las señales emitidas al espacio por una antena ascendente, son recibidas, procesadas electrónicamente, remitidas a tierra por una antena descendente, y captadas por una estación terrestre ubicada dentro de pisada del satélite.
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
De esta forma, la mayoría de los satélites de comunicación son colocados en el “Cinturón de Clarke”, o “Arco Geosincrónico” situado a 35.812Km sobre el Ecuador. En este único círculo espacial la velocidad de los satélites es igual a la de la rotación terrestre. Por ello, cada satélite aparece inmóvil con respecto a la tierra, permitiendo que las antenas fijas apunten directamente hacia cualquier satélite Geosincrónico específico.
OBJETIVOS
SATÉLITES
ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
Estudiar y analizar los principales aspectos que deben ser considerados en el análisis de las diferentes etapas que comprenden un sistema de transmisión y recepción de señales satelitales. Proporcionar un conocimiento general actualizado sobre los principales tópicos que se deben de tomar en cuenta para la planificación y dimensionamiento de una estación terrestre para señales vía satélite. Proporcionar las herramientas matemáticas necesarias para el diseño y mejor funcionamiento de una estación terrena, Acimut, arco de satélites y construcción de un CRC (Centro de Recepción y Control).
TEMAS DEL MINI CURSO
TEMAS
SATÉLITES
ANTENAS
CABLEADO
•Órbitas (LEO; MEO; GEO).
•Asignación de frecuencias. •Diagrama circuital de transmisión y recepción. •Mapas de pisadas y Equinoccio. •Velocidad de rotación terrestre, fuerza de Coriolis. •Lanzamiento de satélites. •Funcionamiento de los diferentes componentes. •Tipos de antenas terrenas.
PREGUNTAS
TEMAS DEL MINI CURSO
TEMAS
SATÉLITES
ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
•Elección del tipo de antena y sus características. •Rastreo de satélites Geosincrónico y de órbitas elípticas. •Soportes Az - El, actuador y controlador. •Alimentadores (LNA;LNB;LNC). •Guías de onda, polaridades de señales satelitales, uso del dieléctrico. •Alimentación del LNB.
TEMAS DEL MINI CURSO
TEMAS
SATÉLITES
ANTENAS
CABLEADO
•Tipos de cables coaxiales. •Elección del receptor de señales de origen satelital.
•Prácticas : •Inspección del terreno. •Estructuras de soportes. •Uso de equipos de medición, GPS; brújula, inclinómetro y vatímetro.
PREGUNTAS
TEMAS DEL MINI CURSO
PRÁCTICAS
SATÉLITES
ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
•Prácticas : •Armado del disco. •Instalación del actuador y conexión eléctrica. •Instalación del convertidor descendente.
•Alineación del plato, Acimut. •Programación y ajuste de señal de un receptor y monitoreo de señal de origen satelital.
COMUNICACIÓN POR SATÉLITE
SATÉLITES ARTIFICIALES
ÓRBITAS DE USO SATELITAL
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
¿Qué es un satélite Artificial? -Utilidad -Elementos -Características Satélite Simón Bolívar
• Energía al satélite • Dos (02) secciones en las paredes norte y sur del satélite • Cada sección posee tres (03) paneles solares
ÓRBITAS DE USO SATELITAL
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
• Plataforma: módulo de propulsión y módulos de servicio - Módulo de propulsión: estructura principal del satélite. Contiene los tanques de propelente - Módulo de servicio: baterías y subsistemas (potencia eléctrica, telemetría y telecomando, control de posición y órbita, control térmico, entre otros • Carga útil: transpondedor (antenas, transreceptores, amplificadores, moduladores, multiplexores, LNA, etc.)
CABLEADO
PREGUNTAS
Satélite Simón Bolívar
ÓRBITAS DE USO SATELITAL
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
Satélite Simón Bolívar
ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
• Antena elipsoidal (Gregoriana), con reflector parabólico • Banda Ku (dirección norte) : Venezuela, El Caribe
• Antena elipsoidal (Gregoriana), con reflector parabólico • Banda Ku (dirección sur): Bolivia, Uruguay, Paraguay
ÓRBITAS DE USO SATELITAL
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
Satélite Simón Bolívar
ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
• Antena de rejilla doble excéntrica, con reflector parabólico, montada en la cubierta del satélite, orientada a la Tierra • Banda C : Venezuela, El Caribe, Centroamérica (sin México), América del Sur (sin los extremos sur de Chile y Argentina)
• Alimentadores de comunicación para la antena en banda C y para las antenas de telemetría y telecomando
ÓRBITAS DE USO SATELITAL
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
Satélite Simón Bolívar
• Antena de rejilla doble excéntrica, con reflector parabólico • Banda Ku: exclusivamente para Venezuela
ÓRBITAS DE USO SATELITAL
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
Modelos de Satélites
ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
ÓRBITAS DE USO SATELITAL
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
Órbita Geoestacionaria
En este punto único los satélites se mueven a la velocidad de rotación terrestre
ÓRBITAS DE USO SATELITAL
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
Órbita Geoestacionaria
Los Satélites se mueven más lentos que la tierra
Los Satélites se mueven más rápidos que la tierra
ÓRBITAS DE USO SATELITAL
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
Órbita Geoestacionaria
ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
ÓRBITAS DE USO SATELITAL
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
La efectividad de los servicios de satélite se basan en el diseño del enlace radio eléctrico. Para la ubicación de los satélites contamos con tres tipos de órbitas, según la altura con respecto a la línea del Ecuador, las alturas respectivas están comprendidas entre: -Desde 500Km a 900Km para la órbita LEO. -De 5.000Km a 12.000Km para la órbita MEO. - 35.812Km para la GEO. La funcionalidad de los satélites de baja órbita (LEO) y los satélites de mediana órbita (MEO), requieren para lograr un buen nivel de cobertura un gran número de satélites, debido a que estos se mueven en relación a la superficie de la tierra. Un satélite de órbita GEO, puede cubrir aproximadamente un tercio de la superficie de la tierra, con excepción de las superficies polares, esto es más del 99% de la población mundial.
ÓRBITAS DE USO SATELITAL
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
384.000 Km
Órbita LEO
500-900 Km
Órbita MEO 5.000-12.000 Km
Órbita GEO 38.512 Km
Órbita GPS V= 20.600Km/h
ÓRBITAS DE USO SATELITAL
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
GEOESTACIONARIOS
• Están ubicados en el plano ecuatorial, con tres satélites se puede cubrir el globo. • A 36.000Km de la superficie el retardo es de ¼ segundo. • Los terminales terrestres bilaterales son costosos.
ÓRBITAS DE USO SATELITAL
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
ÓRBITA BAJA (LEO)
ÓRBITA MEDIA (MEO)
• Se requiere de decenas de satélites para cubrir el globo.
• Se requiere de menos satélites para cubrir el globo.
• Como están en corta distancia, el terminal terrestre es económico, se presta para movilidad.
•Como están a corta distancia, el terminal terrestre es económico, se presta para la movilidad.
• La transferencia de señal de un satélite a otro requiere instalar enrutamiento en los satélites o apoyarse en estaciones terrenas.
• La transferencia de señal de un satélite a otro requiere instalar enrutamiento en los satélites o apoyarse en estaciones terrenas.
ÓRBITAS DE USO SATELITAL
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
Velocidad del satélite LEO Órbita Baja MEO Órbita Media
GEO Órbita Geoestacionaria
HEO Órbita Elíptica
ÓRBITAS DE USO SATELITAL
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
Estos satélites disponen de repetidores de microondas que operan en un rango de 1 a 30GHz. Las señales transmitidas entre el satélite y las estaciones terrestres se propagan a lo largo de un camino de visibilidad directa y experimentan pérdidas de propagación de espacio libre que se incrementan con el cuadrado de la distancia.
CABLEADO
PREGUNTAS
Las bandas de frecuencias en las que operan los satélites son las siguientes:
-Banda L: 1.5 – 1.65 GHz -Banda S: 2.4 – 2.8 GHz -Banda C: 3.4 – 7.0 GHz -Banda X: 7.9 – 9.0 GHz
-Banda Ku: 10.7 – 15.0 GHz -Banda Ka: 18.0 – 31.0 GHz
ÓRBITAS DE USO SATELITAL
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
Orbitas LEO, MEO
ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
ÓRBITAS DE USO SATELITAL
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
Asignación de Frecuencias
CABLEADO
PREGUNTAS
ÓRBITAS DE USO SATELITAL
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
Ancho de Banda del Transponder Un transponder es un segmento de los 500MHz de capacidad que tiene un satélite (en una polarización), está asociado a una cadena de convertidores y amplificadores, y realiza la conversión de un enlace ascendente a uno descendente. Existen transponder de 52, 72 y 36MHz. Se puede arrendar al operador de satélite uno o varios Transponder o capacidad en MHz dentro de uno o diferentes Transponder. Un Transponder de 36MHz es en realidad la mitad de uno de 72MHz.
ÓRBITAS DE USO SATELITAL
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
El circuito de comunicación por satélite consiste de un enlace ascendente, de un satélite de comunicación, y de un número limitado de antenas receptoras terrestres.
El enlace ascendente es un sistema complejo, que utiliza centenas de vatios de fuerza para enviar un haz de microondas hacia un punto preciso en el espacio. Los enlaces ascendentes son usados por muchos sectores comerciales, incluyendo las estaciones de radio y TV, las empresas de telefonía, y las redes de datos. La estación terrestre consiste en una antena parabólica de foco primario, que recoge y refleja hacia su foco, la débil señal descendente. Un concentrador, ubicado en el foco, canaliza la radiación reflejada y concentrada por el plato al LNB (Low Noise Block), que es aquí el primer elemento activo.
ÓRBITAS DE USO SATELITAL
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
Enlace ascendente Up-link Antena emisora
ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
Enlace descendente Down-link Antena receptora
PISADA O FOOT PRINT
INTRODUCCIÓN
PISADA
ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
Una de las características del enlace descendente que debemos tomar en cuenta es el mapa de pisada de los satélites. Los mapas de pisadas de satélites son muy valiosos para dimensionar los componentes de una estación terrestre.
Los niveles de potencia en estos mapas son llamados potencia isotrópica irradiada efectiva, EIRP. Los EIRP se miden en unidades llamadas decibeles sobre un vatio (dBw). Para cada satélite en órbita se publica su pisada característica. La escala de decibeles fue concebida por Alexander Graham Bell para expresar con números relativamente pequeños, los enormes cambios de potencia que ocurren en las diferentes etapas de la cadena de comunicación.
PISADA O FOOT PRINT
INTRODUCCIÓN
PISADA
Cobertura del haz
ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
PISADA O FOOT PRINT
INTRODUCCIÓN
PISADA
ANTENAS
CABLEADO
Existen tres tipos de pisadas o huellas: Haz SPOT o focalizado. Haz Zonal. Haz Hemisférico
PREGUNTAS
PISADA O FOOT PRINT
INTRODUCCIÓN
SPOT
PISADA
ANTENAS
Zonal
CABLEADO
PREGUNTAS
Hemisférico
PISADA O FOOT PRINT
INTRODUCCIÓN
PISADA
ANTENAS
Pisada de satélites en Banda C
CABLEADO
PREGUNTAS
Pisada de satélites en Banda Ku
PISADA O FOOT PRINT
INTRODUCCIÓN
PISADA
Mapas de pisadas
ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
EQUINOCCIO
INTRODUCCIÓN
EQUINOCCIO
ANTENAS
CABLEADO
Un equinoccio es cualquiera de los dos momentos en el año en los que el sol se coloca exactamente por encima del Ecuador y la longitud del día y de la noche son exactamente la misma. El equinoccio de primavera, que en el hemisferio occidental coincide con el comienzo de la estación del mismo nombre, ocurre alrededor del 21 de marzo, cuando el sol se mueve hacia el norte sobre la Línea del Ecuador. El equinoccio de otoño ocurre alrededor del 23 de septiembre, cuando el sol cruza el plano del Ecuador en su movimiento hacia el sur.
PREGUNTAS
EQUINOCCIO
INTRODUCCIÓN
EQUINOCCIO
ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
INTRODUCCIÓN
VENESAT
ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
• Proyecto El Condor: - 1976 (Caracas): Asociación de Empresas Estatales de Telecomunicaciones del Pacto Andino (ASETA), aprobó el estudio preliminar para el establecimiento de un sistema de comunicación por satélite para los países andinos - 1977-1982: Sin avances (cada país continuo con sus planes individuales para uso de la tecnología espacial) - 1982-1984: Elaboración y aprobación de informe sobre el estudio de viabilidad y avance del proyecto (costo de U$ 309 millones, 24 transpondedores, lanzamiento del satélite entre 1991 y 1992, cobertura a Colombia, Venezuela, Bolivia, Ecuador y Perú)
INTRODUCCIÓN
VENESAT
ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
• Andesat: - 1998: Los gobiernos de los países andinos decidieron dejar el proyecto del “satélite andino” en manos de una empresa de capital público y privado (Andesat), con sede en Colombia - Con el respaldo de Start One (Brasil), lanzamiento del satélite previsto para 2004, en la órbita geoestacionaria 0o Latitud 67o Oeste, desde la Guyana Francesa. Dos (02) bases de operación y control (Brasil y Venezuela)
INTRODUCCIÓN
VENESAT
ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
Proyecto VENESAT-1 • 01/11/2005: Firma de convenio con China (fabricación y lanzamiento del satélite Simón Bolívar • Acuerdos del convenio: - Formación de expertos y operadores (control de órbita y manejo de tráfico) - Soporte técnico por 15 años - Dos (02) años de garantía
INTRODUCCIÓN
VENESAT
ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
Proyecto VENESAT-1 • Órbita: GEO • Posición orbital: 0o (Latitud) 78o Oeste (cedida en 2006 por Uruguay, a cambio del 10% de la capacidad del satélite, sin costos alguno y contra demanda, para uso gubernamental) • Aplicaciones: Telefonía, TV y radio, conectividad para centros de acceso a Internet, consolidación de programas de telemedicina y teleeducación, entre otros • Objetivos sociales
INTRODUCCIÓN
VENESAT
ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
Localización Orbital
Orbita de Venezuela Orbita de Uruguay
INTRODUCCIÓN
VENESAT
ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
• Lanzado el 29 de octubre de 2008, desde China, a las 12:24 m (hora de Venezuela) • Dimensiones: Longitud (2,36 m), ancho (2,10 m), altura (3,6 m) • Brazo de paneles solares: 12,16 m cada uno • Peso: 5.100 Kg • Vida útil: 15 años
INTRODUCCIÓN
VENESAT
ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
INTRODUCCIÓN
VENESAT
ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
INTRODUCCIÓN
VENESAT
ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
TELEPUERTO • Bamari (estado Guárico): Base Aérea capitán Manuel Ríos de El Sombrero. Telemetría y telecomando con satélite. Telepuerto para administrar los servicios de telecomunicaciones del satélite Simón Bolívar • Luepa (estado Bolívar): Fuerte Manikuya. Telemetría con el satélite. Estación redundante
INTRODUCCIÓN
VENESAT
ANTENAS
CABLEADO
Satélite Simón Bolívar
PREGUNTAS
Satélites Comerciales
CAMATAGUA BAMARI SAN TOME
LUEPA
SEGMENTO TERRESTRE
INTRODUCCIÓN
VENESAT
COBERTURA
BANDA C BANDA Ku BANDA Ka
ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
INTRODUCCIÓN
VENESAT
ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
COBERTURA DE LAS BANDAS
• Banda C: El Caribe, Centroamérica (sin México), toda Suramérica (sin los extremos sur de Chile y Argentina). Servicios de TV y radio • Banda Ku: El Caribe, Venezuela, Bolivia, Paraguay y Uruguay. Servicios de TV, radio, Internet, datos, control de procesos, entre otros. • Banda Ka: se reserva exclusivamente para Venezuela. Servicios (inicialmente) de datos.
VELOCIDAD DE ROTACIÓN TERRESTRE
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ROTACIÓN
CABLEADO
En 1835, el físico francés Gaspard-Gustave Coriolis matematizó el fenómeno que, desde entonces se llama Fuerza de Coriolis. Se trata de la fuerza que se ejerce sobre cualquier masa que se desplace sobre un cuerpo en rotación. Así, cualquier objeto en movimiento, sobre la superficie terrestre, sufrirá un levísimo desvío de su trayectoria, en sentido horario en el Hemisferio Norte y antihoraro en el Sur.
PREGUNTAS
VELOCIDAD DE ROTACIÓN TERRESTRE
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ROTACIÓN
CABLEADO
PREGUNTAS
LANZAMIENTO DE SATÉLITES
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
Para que un satélite logre una órbita sincrónica debe acelerar hasta alcanzar una velocidad de 3.048m/s en una órbita con inclinación cero y una distancia de 42.242Km, desde el centro de la tierra.
LANZAMIENTO
CABLEADO
PREGUNTAS
Vehículos de Lanzamientos. Transbordadores Espaciales.
LANZAMIENTO DE SATÉLITES
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
LANZAMIENTO
CABLEADO
PREGUNTAS
Apogeo
V2 r1= Radio de
Órbita
la Tierra
Circular Baja
(6.380Km) r2
r1
Órbita de Órbita
Transferencia
Geosincrónica
V1
V1 : 1.598 m/s V2 : 3.07 m/s
LANZAMIENTO DE SATÉLITES
INTRODUCCIÓN
Lanzamiento de un satélite
SATÉLITES
LANZAMIENTO
CABLEADO
PREGUNTAS
LANZAMIENTO TIPOSDE DESATÉLITES ACCESO
INTRODUCCION INTRODUCCIÓN
SATELITAL SATÉLITES
USOS LANZAMIENTO TÍPICOS
CABLEADO CABLEADO
PREGUNTAS PREGUNTAS
Usos típicos para enlaces satelitales
Datos y acceso a internet. Voz, Telefonía. Tv, Video Conferencias.
Para ubicar un satélite en una orbita Geosincrònico, deben considerarse los siguientes paso: 1.
En la primera fase, el satélite se sitúa en una orbita circular baja (orbita de aparcamiento) entre 250 y 300 Km de altura. Usos típicos para fase se incrementa la velocidad del satélite para situarse 2. Para la segunda enlaces satelitales en una orbita elíptica cuyo apogeo (punto de distancia máxima a la tierra) esta a unos 35.815 Km de altura (la altura de la orbita geoestacionaria); conocida TDMA (Timetambién Divisióncomo orbita de transferencia. 3. Fase final; una vez que se ha establecido que esta orbita es correcta y Multiple Access). cuando el satélite por el apogeo se enciende un motor llamado SCPC (Single Channelpaso Per Carrier). “Motor de Fuerza de Apogeo” DAMA (Demand Assigned Multiple (AKM) que incrementa la velocidad del satélite hasta 3.07 Km/s que es la velocidad de la orbita geoestacionaria, Access). con la inclinación Broascast (DifuSat). ideal.
ESTRUCTURA DE LAS REDES
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
REDES
Punto a Punto
SCPC; PAMA
Punto – Multipunto; Estrella SCPC; TDMA
Punto – Multipunto; Estrella DAMA
CABLEADO
PREGUNTAS
PARÁMETROS EN SCPC
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
MODULACIÓN
CABLEADO
Modulación
BPSK, Bipolar-Phase Shift Keying QPSK, Quadrature Phase Shift Keying 8-PSK, Eight Phase Shift Keying 16-QAM, Quadrature Amplitud Modulation
Corrección de errores
FEC (Forward Error Correction) ½ , ¾, 5/6, 7/8. Viterbi/Secuencial Reed Solomon DAMA
PREGUNTAS
TELE PUERTO
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
TELEPUERTO
CABLEADO
Es un punto de concentración de tráfico, o Nodo Primario de una configuración en estrella. Generalmente está compuesta por antenas de grandes diámetros (más de 6m); HPA de potencias superiores a 100Watts y cadenas de convertidores. El Hardware esta dotado de redundancia automática, al igual que el suministro de energía.
PREGUNTAS
ANTENAS, TIPOS Y CARACTERÍSTICAS
INTRODUCCIÓN
ANTENAS
SATÉLITES
CABLEADO
PREGUNTAS
•Para una estación terrestre, la antena es su “ventana al cielo”. Esta debe interceptar y captar la debilísima radiación del satélite apuntado, y concentrarla en un foco (llamado centro de la fase) donde esta ubicado el alimentador. Antena de un solo foco
f f=
p d
d
2
16p
d = diámetro de la antena p = profundidad
f = distancia focal
ANTENAS, TIPOS Y CARACTERÍSTICAS
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
Enlace Satélite-Tierra Las transmisiones de los distintos satélites de uso doméstico, se encuentran en la banda C y Ku, en las frecuencias de 3,7 y 4,2 GHz y 11,7 a 12,2 GHz, respectivamente. Los canales de televisión son transmitidos tanto en polarización vertical, horizontal y circular, para aprovechar el espectro de frecuencia disponible.
ANTENAS, TIPOS Y CARACTERÍSTICAS
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
Polarización Una de las propiedades de todas las ondas electromagnéticas, es la de la polarización. Las microondas pueden ser polarizadas: •Vertical: las vibraciones de los campos eléctricos y magnéticos, polarizadas verticalmente vibran en un plano vertical. •Horizontal: las vibraciones de los campos eléctricos y magnéticos, polarizadas horizontalmente vibran en un plano horizontal.
ANTENAS, TIPOS Y CARACTERÍSTICAS
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
•Circular Las vibraciones de los campos eléctricos y magnéticos, siguen una trayectoria circular a medida que viajan en el espacio. Un alimentador diseñado para captar señales de polarización lineal también puede recibir ondas de polarización circular, pero la potencia sufre una pérdida de 2 a 3dB. Para obtener este logro basta con introducir en la garganta del polarizador un trozo dieléctrico.
ANTENAS, TIPOS Y CARACTERÍSTICAS
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
ipos de Polaridades 90°
Diestra
Siniestra Polarización Horizontal Polarización Vertical Polarización Circular
ANTENAS, TIPOS Y CARACTERÍSTICAS
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
Antenas Reflectoras Parabólicas La mayoría de las antenas de microondas que se usan actualmente en las estaciones terrestres receptoras de señales satelitales, están diseñadas en base a combinaciones de superficies circulares y parabólicas. El plato mas común es el parabólico de un solo foco, en teoría esta geometría concentra todas las señales recibidas en una dirección paralela a su eje en un solo punto. El número de antenas de una Estación Terrena, dependerá de la cantidad de servicios que la operadora desee transmitir a través de sus redes de distribución.
ANTENAS, TIPOS Y CARACTERÍSTICAS
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
Rendimiento del plato El comportamiento de los platos se juzga mediante un número de factores interrelacionados entre los cuales tenemos: Ganancia. Eficiencia. Abertura del haz y lóbulos secundarios. Temperatura de Ruido. Relación de largo focal al diámetro de la antena (F/D).
ANTENAS, TIPOS Y CARACTERÍSTICAS
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
CASSEGRAIN
TIPOS DE ANTENAS
CABLEADO
PREGUNTAS
PRIME FOCUS
ANTENAS, TIPOS Y CARACTERÍSTICAS
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
OFFSET
TIPOS DE ANTENAS
CABLEADO
PARÁBOLA
PREGUNTAS
ANTENAS, TIPOS Y CARACTERÍSTICAS
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
LNB
CABLEADO
PREGUNTAS
LNB El amplificador de bajo ruido conocido por las siglas LNA (Low Noise Amplifier) o LNB (Low Noise Block),detecta las señales de microondas provenientes de la guía de ondas y las convierte en corriente eléctrica, amplificando la señal de 40 a 55 dB, y a su vez convirtiendo las señales de captadas de GHz a MHz, para que puedan ser captadas y procesadas por los receptores de señal. Básicamente, en un sistema de recepción satelital, la calidad de la señal está contenida en el conjunto antena más amplificador de bajo ruido. La ganancia de los LNB oscila entre los 30 dB a valores mayores de los 50 dB. Esto dependerá del requerimiento del sistema.
ANTENAS, TIPOS Y CARACTERÍSTICAS
INTRODUCCIÓN
LNB Banda C
SATÉLITES
LNB
CABLEADO
LNB Banda Ku
PREGUNTAS
ANTENAS, TIPOS Y CARACTERÍSTICAS
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
LNB
Guía de Ondas
CABLEADO
Alimentación del LNB
LNB Banda Ku
alimentador
LNB
PREGUNTAS
ANTENAS, TIPOS Y CARACTERÍSTICAS
INTRODUCCIÓN
LNB Banda Ku
SATÉLITES
LNB
CABLEADO
LNB Banda C
PREGUNTAS
ANTENAS, TIPOS Y CARACTERÍSTICAS
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
Colocación dieléctrico
del
LNB
CABLEADO
Alimentación del LNB
PREGUNTAS
INTRODUCCIÓN
ALINEACIÓN DEL PLATO
SATÉLITES
CABLEADO
PREGUNTAS
Arco Geosincrónico Oeste Eje Polar apuntando hacia el Sur
Ángulo de Inclinación
Sur Norte
Mesa Polar Ángulo de Declinación
Mesa Polar
SATÉLITES
INTRODUCCIÓN
ALINEACIÓN DEL PLATO
CABLEADO
Eje Polar Inclinación Cero Ángulo de inclinación
Ecuador
35.812 Km
Eje Polar
Ángulo de inclinación Ángulo de Inclinación + Declinación
Ecuador
PREGUNTAS
INTRODUCCIÓN
ALINEACIÓN DEL PLATO
SATÉLITES
CABLEADO
Mesa Polar Arco Geosincrónico
Ángulo de Inclinación
Sur Norte
Mesa Polar
PREGUNTAS
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
Medición Ángulo de inclinación
ALINEACIÓN DEL PLATO
CABLEADO
Medición Ángulo de Elevación
PREGUNTAS
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
CÁLCULO DEL DIAMETRO DEL PLATO
CABLEADO
HOJA DE CÁLCULO
PREGUNTAS
TIPOS DE CABLES COAXIALES Y CARACTERÍSTICAS
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
TIPOS DE CABLE
PREGUNTAS
•Se define coaxial un cable en el cual los dos conductores tienen el mismo eje, siendo el conductor externo un cilindro separado del conductor interno por intermedio de un oportuno material dieléctrico. •El empleo de cables coaxiales es indispensable para limitar las pérdidas que se verifican por irradiación todas las veces en que la frecuencia de las señales transmitidas sea del orden de los KHz. •Toda la energía se propaga viajando entre los dos conductores. •El conductor exterior actúa de blindaje, de tal manera que no deberían ingresar señales externas al cable y que podrían interferir con el sistema. •Es fundamental mantener la Impedancia característica de 75 óhmios. •Existen diferentes categorías de cables: Flexibles y Semi-flexibles.
TIPOS DE CABLES COAXIALES Y CARACTERÍSTICAS
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
TIPOS DE CABLE
PREGUNTAS
El CABLE COAXIAL ESTÁ COMPUESTO POR: •Conductor externo. •Dieléctrico. •Conductor central o pin.
Conductor externo Aluminio-Malla Dieléctrico Capa de Cobre ( Copperclad)
Conductor
TIPOS DE CABLES COAXIALES Y CARACTERÍSTICAS
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
• Efecto Piel o SKIN •En un conductor, la circulación de corriente se distribuye en la superficie de su sección según la frecuencia. •Con corriente DC o AC de baja frecuencia toda la sección conduce. •A medida que la frecuencia aumenta, la circulación sólo se produce por el exterior del conductor: zonas Naranja y Roja. •A frecuencias muy altas, sólo conduce la superficie exterior, zona roja.
TIPOS DE CABLE
PREGUNTAS
TIPOS DE CABLES COAXIALES Y CARACTERÍSTICAS
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
TIPOS DE CABLE
PREGUNTAS
Zona de Conducción DC’AC
2 MHz
5 MHz
Zona de No Conducción
100 MHz
450 MHz
750 MHz
• Efecto Piel o SKIN
TIPOS DE CABLES COAXIALES Y CARACTERÍSTICAS
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
TIPOS DE CABLE
PREGUNTAS
d = diámetro interno
D = diámetro externo K = Constante del dieléctrico
K(e)
Z = Impedancia característica
D d 75 óhmios
TIPOS DE CABLES COAXIALES Y CARACTERÍSTICAS
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
TIPOS DE CABLE
PREGUNTAS
• Ejemplo: determine el valor de la impedancia característica del siguiente cable coaxial: D = 0.5in = 12.70mm d = 0.109in = 2.77mm k = 1.7206 Z=?
TIPOS DE CABLES COAXIALES Y CARACTERÍSTICAS
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
CABLE FLEXIBLE
PREGUNTAS
Este tipo de cable es utilizado para las conexiones o bajadas a abonados desde las redes de distribución de servicios. Las medidas generalmente utilizadas son en orden creciente de diámetro: RG11, RG6, RG59. Los mismos pueden ser del tipo simple, doble o cuádruple de mayado, siendo este último el más utilizado para las interconexiones con los usuarios debido a la gran flexibilidad que ofrece. Estos cables incorporan para su tendido un soporte para tensión llamado mensajero, el cual sirve para sujetar al cable en caso de tendidos aéreos. Mayado Conductor
TIPOS DE CABLES COAXIALES Y CARACTERÍSTICAS
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
CABLE SEMIFLEXIBLE
El tipo de conductor externo en este tipo de cable es semi-rígido ya que no se trata de pequeños conductores trenzados sino de un "tubo" de aluminio, el cual también posee mejores cualidades mecánicas. Se utiliza para el tendido de redes troncales y de distribución de servicios a abonados. Existen cuatro medidas básicas cuyas denominaciones son: .412, .500, .750 y 1", que corresponden a la medida del diámetro del conductor externo en pulgadas. Los mismos también se construyen provistos de un soporte o mensajero utilizado para el tendido aéreo.
PREGUNTAS
TIPOS DE CABLES COAXIALES Y CARACTERÍSTICAS
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
CABLE SEMIFLEXIBLE
ANTENAS
Mensajero
Conductor
Tubo de aluminio
PREGUNTAS
TIPOS DE CABLES COAXIALES Y CARACTERÍSTICAS
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
NORMA
La especificación mas difundida que rige la fabricación de los cables coaxiales, es la norma militar de los Estados Unidos MIL-C-17E, que además de asignar las características dimensionales y eléctricas, define una sigla que identifica a cada tipo de cable.
RG: Radio Frecuencia – Gobierno, seguida de un número (numeración progresiva del tipo de cable) y de la letra U (especificación universal).
PREGUNTAS
TIPOS DE CABLES COAXIALES Y CARACTERÍSTICAS
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
NORMA
SEGÚN EL BLINDAJE • • • • •
Tubo de aluminio sin costura. Tubo de aluminio con costura. Papel de aluminio más malla trenzada. Doble hoja de aluminio más malla trenzada. Doble hoja de aluminio más doble malla trenzada.
SEGÚN EL DIELÉCTRICO • • •
Dieléctrico sólido. Dieléctrico esponjoso. Dieléctrico sólido mas cámaras de aire.
SEGÚN EL CONDUCTOR CENTRAL • • •
Aluminio cubierto de cobre. Cobre macizo. Acero cubierto de cobre.
PREGUNTAS
TIPOS DE CABLES COAXIALES Y CARACTERÍSTICAS
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
NORMA
SEGÚN LA FORMA DE MONTAR •
•
Soporte externo. Para devanar. Auto soportado o figura 8. Con mensajero.
SEGÚN LA APLICACIÓN •
• • •
Cable desnudo para instalación aérea. Cable con chaqueta de polietileno para montaje aéreo. Cable con ¨gel¨ anti-humedad para instalación subterránea. Cable armado para enterrar.
PREGUNTAS
TIPOS DE CABLES COAXIALES Y CARACTERÍSTICAS
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
• Especificaciones cable RG-6U
ANTENAS
NORMA
PREGUNTAS
TIPOS DE CABLES COAXIALES Y CARACTERÍSTICAS
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
NORMA
• Especificaciones del cable RG-.500U
PREGUNTAS
INTRODUCCIÓN
1.
SATÉLITES
INSTALACIÓN DE ANTENAS
ANTENAS
PREGUNTAS
Selección de la ubicación óptima de la Antena. Para visualizar el arco se debe observar un mínimo de 3 satélites; el mas oriental, el mas occidental y el de mayor altura en e l arco, es decir no deben existir obstrucciones en el arco.
Este
Oeste 90º
Satcom IV 18º
Galaxy 1 25º
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
INSTALACIÓN DE ANTENAS
PREGUNTAS
2. Medición del ángulo de Elevación . El ángulo de elevación puede medirse fácilmente colocando un inclinómetro sobre una regla o nivel, apuntando con esta al satélite deseado.
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
INSTALACIÓN DE ANTENAS
PREGUNTAS
3. Comprobación de la presencia de interferencia terrestre (TI). Para medir la interferencia terrestre podemos hacer uso de un sistema de antenas portátiles mejor conocido como Luly, que va instalado a un receptor de señal satelital. Una vez instalado el Luly, hacemos un barrido de no mas de 3 satélites y analizamos en un monitor la calidad de la señal. De forma paralela se instala un vatímetro para poder medir la potencia de la TI en casa de existir. Es importante destacar que mientras mas cerca del suelo este una antena existirá mas TI.
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
INSTALACIÓN DE ANTENAS
PREGUNTAS
4. Planificación de la Instalación La instalación de una antena parabólica debe seguir los siguientes pasos: Elección del sitio donde se instalara la antena, analizando la visibilidad del arco. Coordinar el trazado del recorrido de los cables hacia los receptores y otros equipos. Determinar el tipo de cable coaxial y cable de alimentación del motor de desplazamiento. Comprobar que el sitio de la instalación es seguro y de fácil acceso para garantizar el mantenimiento de la estación.
TIPOS DE RECEPTORES Y CARACTERÍSTICAS
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
RECEPTORES
PREGUNTAS
Receptores Los receptores de satélites procesan la señal captada por la antena receptora y amplificada por el LNB, para que sea recibida por un equipo de TV. Al receptor de señales satelitales le corresponde reconstruir las señales originales de video y/o audio, es decir, sustraer la banda base del canal de TV del satélite sintonizado y proporcionar salida de vídeo y audio separadas, así como una salida modulada al canal 3 o 4 para monitoreo. Las señales de televisión recibidas de los satélites se pueden decodificar a través de una tarjeta decodificadora adicional. Los receptores emplean convertidores que pueden ser individuales, dobles o en bloque, siendo el más utilizado el convertidor descendente en bloque, que facilita la sintonización de canales de TV distintos.
TIPOS DE RECEPTORES Y CARACTERÍSTICAS
SATÉLITES
INTRODUCCIÓN
ANTENAS
RECEPTORES
Convertidor LNB
Mixer
VTO
PREGUNTAS
Receptor RF
Mixer
VTO
VTO = Oscilador sintonizable por tensión LO = Oscilador local fijo DSO = Oscilador fijo con estabilización dieléctrica FI = Típicamente 70MHz RF Típicamente 950 a 1450 MHz
Etapa FI Selector de canal
TIPOS DE RECEPTORES Y CARACTERÍSTICAS
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
Doble conversión
Control Bloque FI
FI 70 MHz
~ VCO
Demodulador de video Ampl video
Segunda conversión Primera conversión
RECEPTORES
Detector FM
Detector Audio
Ampl
Demodulador de audio
PREGUNTAS
TIPOS DE RECEPTORES Y CARACTERÍSTICAS
SATÉLITES
INTRODUCCIÓN
ANTENAS
RECEPTORES
Power Vu 8234
DSR 3200
PREGUNTAS
TIPOS DE RECEPTORES Y CARACTERÍSTICAS
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
RECEPTORES
INTERCONEXIÓN MULTI ANTENA
PREGUNTAS
CABECERA DE RED O CRC
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
CABLEADO
CENTRO DE RECEPCIÓN Y CONTROL
INSTALACIÓN DE UN CRC
CABECERA DE RED O CRC
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
CABLEADO
INSTALACIÓN DE UN CRC
CENTRO DE RECEPCIÓN Y CONTROL
CABECERA DE RED O CRC
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
CABLEADO
CENTRO DE RECEPCIÓN Y CONTROL
INSTALACIÓN DE UN CRC
CABECERA DE RED O CRC
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
CABLEADO
CENTRO DE RECEPCIÓN Y CONTROL
INSTALACIÓN DE UN CRC
CABECERA DE RED O CRC
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
CABLEADO
INSTALACIÓN DE UN CRC
CABECERA DE RED O CRC
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
CABLEADO
INSTALACIÓN DE UN CRC
CABECERA DE RED O CRC
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
CABLEADO
INSTALACIÓN DE UN CRC
CABECERA DE RED O CRC
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
CABLEADO
INSTALACIÓN DE UN CRC
CABECERA DE RED O CRC
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
CABLEADO
INSTALACIÓN DE UN CRC
CABECERA DE RED O CRC
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
CABLEADO
INSTALACIÓN DE UN CRC
TIPOS DE CABLES COAXIALES Y CARACTERÍSTICAS
INTRODUCCIÓN INTRODUCCION
SATÉLITES SATELITAL
ANTENAS TIPOS
Radio mínimo de curvatura (cm)
• •
Con chaqueta Con armadura
Máxima tensión de jalado (Kgf)
Tensión de ruptura del mensajero (Kgf)
NORMA CABLEADO
Kilogramo fuerza (Kgf): es aquella fuerza que aplicada a la masa de un kilogramo le produce una aceleración de 9.81m/s
2
PREGUNTAS PREGUNTAS
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
CABLEADO
GRACIAS
INTRODUCCIÓN
SATÉLITES
ANTENAS
CABLEADO
EJERCICIOS PRÁCTICOS
edramirez952@yahoo.es
PRÁCTICAS