Estación terrena de comunicaciones La principal función de la estación terrena es la adecuación de las señales de TV para su transmisión al satélite, desde donde se realiza la radiodifusión de las mismas. Dependiendo del tipo de estación, ésta se puede encargar de transmitir y/o recibir información, controlar el estado del satélite y su situación orbital. Los tipos principales de estaciones son: Pequeñas estaciones receptoras de TV por satélite DBS; estaciones terrenas portátiles (deportes, conferencias); Estaciones o terminales VSAT, Terminales de Abertura Muy Pequeña (redes de difusión, transmisión de datos privados, intercambio de datos, etc); y Grandes estaciones de comunicaciones internacionales. Su diseño es conceptualmente el mismo que una estación convencional de comunicaciones dado que, en principio, el procesamiento de la señal a transmitir es similar en todos los casos. Por consiguiente, la estación estará formada por el susbistema de antena, subsistema
de seguimiento, transmisión/recepción en radiofrecuencia, etapa de conversión de frecuencia, modulación-demodulación, conexión con el Centro de Programas y suministro de energía eléctrica. Las cadenas de recepción no son estrictamente necesarias, ya que la radiodifusión implica una comunicación unidireccional, sin embargo, es muy conveniente poder supervisar las portadoras transmitidas a través del satélite, por lo que se debe considerar a las cadenas de recepción como parte integrante de la estación. El dimensionado, configuración e interconexión de sus diferentes subsistemas estará en función de las características técnicas del satélite, del número de canales a transmitir, así como la filosofía de redundancia que se adopte para los diferentes subsistemas. La vía de transmisión consta de: 1. Interconexión con las señales de entrada de la banda base. Procesamiento de la banda base. 2. Convertidor de IF a RF. Amplificador de gran potencia AGP. 3. Klinston de gran potencia. 4. Alimentación de la antena.
1. Terminales de abertura muy pequeña TAMP. Estaciones terrestres transportables. 2. Estaciones de conexión portátiles ligeras de transporte aéreo.
5. Antena parabólica. Para la recepción podemos considerar que es como la imagen de un espejo: Antena parabólica. 1. Convertidor de RF a IF . 2. Procesamiento de la banda base. 3. Interconexión con la salida de la banda base. 4. Amplificador de nivel bajo de ruidos de alimentación ANBA. El diseño de las estaciones terrestres ha progresado mucho. Además de las estaciones terrestres fijas que desempeñan papeles estratégicos existen:
Estaciones Terrenas Una estación terrena satelital es un conjunto de equipo de comunicaciones y de cómputo que puede ser terrestre (fijo y móvil), marítimo o aeronáutico. Las estaciones terrenas pueden ser usadas en forma general para transmitir y recibir del satélite. Pero en aplicaciones especiales solo pueden recibir o solo pueden transmitir. A continuación se enumeran cada uno de los subsistemas básicos que integran una estación terrena satelital. Plato Reflector (antena):
Amplificador de Potencia [HPA, High Power Amplifier] Al Amplificador de Alta Potencia [HPA] tambien se le conoce como Transmisor o Transceptor [Transceiver] ya que est谩 en la parte Transmisora. Existen varias versiones de HPAs, dependiendo de la potencia radiada y de otros factores. Los hay de estado s贸lido, los SSPA (Solid State Power Ampli-
fier) o SSHPA, los hay anal贸gicos de de Tubos de Vacio, los TWTs (Travelling Wave Tube), los KPA (Klystron Power Amplifiers) . Los SSPAs generalmente se usan para potencias bajas, los TWTs y los Klystron se utilizan para potencias muy altas.
Amplificador de Bajo Ruido (Receptor), LNA: Low Noise Amplifier: Conversor de subida/bajada (Up/ down converter): Un conversor de subida y bajada, se puede conseguir a parte, y generalmente convierten frecuencias de IF (Frecuencia Intermedia) a RF (Radio Frecuencia) cuando es UpConverter y de RF a If cuando es DownConverter. La frecuencias de IF son generalmente de 70 MHz, 140 MHz y la mas comun es la Banda L (950-1550 MHz aprox). La RF puede ser Banda C, Ku, Ka, etc. El conversor de subida/bajada tambien puede estar integrado junto con el LNA. Cuando es asi, se le conoce como LNB (Low Noise Block): entonces un
LNB = LNA + Up/Down Converter Conversor de bajada Modem satelital (modulador, demodulador): Multicanalizador:
Equipamiento para estaciones terrenas En una estación terrena habrá en general muchos transmisores y receptores multiplexados sobre una misma antena para proporcional una comunicación canalizada a transpondedores separados. Los transmisores son mucho más caros que los receptores, y su precio aumenta proporcionalmente a la potencia que se requiera transmitir. Ello se debe por una parte a que el número de recep-
tores fabricados es mucho mayor, pero también porque sus requerimientos en cuanto a ancho de banda, estabilidad en frecuencia y control de potencia no son tan difíciles de lograr. Los más importantes componentes de RF de una estación terrena son sin duda el Amplificador de bajo ruido del receptor (LNA o Low Noise Amplifier) y el amplificador de alta potencia del transmisor (HPA o High Power Amplifier). También
son importantes los convertidores de frecuencia para pasar de frecuencia intermedia FI a frecuencias de microondas.
Amplificadores de bajo ruido Los amplificadores paramétricos refrigerados criogénicamente son los LNA más ampliamente utilizados en las grandes estaciones terrenas. Para las estaciones de mediano y pequeño tamaño como las receptoras de TV en los que el coste es más crítico se prefieren los amplificadores de GaAsFET con refrigeración electrotérmica. Los LNA utilizados en las estaciones terrenas cubren usualmente un rango de frecuencias de unos 500 MHz de anchura a 4 GHz, o bien de 750 MHz a 11 GHz. Dichos dispositivos están normalmente duplicados en las grandes estaciones (redundancia uno a uno), tal y como se ve en la anterior figura, de manera que un fallo en el LNA activo produce inmediatamente la activación del LNA secundario. En las estaciones terrenas que utilizan técnicas de duplicado de ancho de banda usando polarización dual la redundancia es del tipo uno a dos.
Amplificadores de gran potencia
Las grandes estaciones terrenas utilizan con frecuencia un gran número de amplificadores de potencia (HPA o High-Power Amplifiers) con niveles de potencia de salida superiores a los 8.5 kW. La configuración empleada depende del número de portadoras a transmitir y de si se emplean señales FDM o TDM. La configuración más común emplea un HPA para cada uno de los transpondedores instalados. A 6 GHz, suelen emplearse HPAs de anchos de banda de entre 40 y 80 MHz bien sean amplificadores de tubo de onda progresiva (TWTA) refrigerados por aire o klystrons refrigerados por agua. Los TWTA tienen anchos de banda mayores que los klystrons llegando hasta los 500 MHz a 6GHz y permitiendo que se les sintonice a la banda de cualquiera de los transpondedores. La transmisión FDM de varias portadoras a uno o más transpondedores requiere un amplificador de potencia lineal si se quiere evitar la intermodulación. En una estación terrena ni la potencia de entrada ni la eficiencia
son problema, y por tanto pueden permitirse considerables back-off a la entrada de los amplificadores para asegurar el funcionamiento lineal y baja intermodulación. Típicamente, un HPA de 3kW operará con 12 o 14 dB de back-off de entrada, proporcionando un rango de salida de 300 a 500 W.
ida y vuelta sean vía satélite. Ello reduce el retardo de ida y vuelta en un enlace telefónico de larga distancia, por ejemplo. La siguiente figura muestra un diseño típico para un equipo de control de una estación terrena FDM/FDMA correspondiente al equipamiento de Fi y banda base de la figura genérica anterior.
Sistemas FDM
Tecnología
Los sistemas FDM transmiten y reciben gran cantidad de señales de voz o datos mediante la asignación de diferentes frecuencias a cada canal, bien sea en radiofrecuencia, banda base o ambas. Los canales de voz son recopilados de una extensa área geográfica y enviados vía gateway. En los sistemas internacionales, la gateway está localizada en una gran ciudad, y el tráfico internacional de varios países puede ser enrutado a través de ella. Los canales vocales de cada país o estación terrena que son enrutados, se combinan en grupos en una estación internacional de conmutación y enviadas entonces a la estación terrena apropiada. No es esencial que ambos caminos de
VSAT utiliza la más alta y al día las normas técnicas para la comunicación VSAT bidireccional vía satélite con soporte 24 X 7 soporte al cliente. Redes interactivas que ofrecen comunicaciones bidireccionales de voz, datos y vídeo, además de la radiodifusión y las opciones de multidifusión, con muchas decenas de miles de VSAT para las operaciones fijas y móviles con la confiabilidad de clase carrier, la calidad, escalabilidad y características. Esté donde esté y sea cual sea su demanda, si se necesita un satélite para hacer llamadas internacionales a bajo costo o streaming de vídeo de alta velocidad, los
sistemas VSAT ofrecen económicamente viable y fiable de banda ancha a través de soluciones vía satélite. Utilizan todas las pruebas e integrado de dos vías por satélite de banda ancha de tecnología de redes y VoIP/Telefonía por Internet Tecnología. Los sistemas de uso de DVB- RCS una tecnología MFTDMA. Estos sistemas están proporcionando a los clientes en todo el mundo con conexión a Internet de banda ancha y servicios telefónicos que son completamente independientes de cualquier otro servicio telefónico fijo o móvil o conexión. Las comunicaciones por satélite se realizan mediante el receptor inalámbrico y transmisores de un transpondedor en un satélite en el espacio. Los satélites proporcionan uno de los medios más eficaces para transmitir y recibir cualquier tipo de datos tales como fax, archivos, vídeo, audio y aplicaciones basadas en IP, como Internet de GSM .