Conferencia Técnica Virtual ACIEM: “Tendencias en tecnología satelital”

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Tecnología Satelital

• Suministrar al participante una referencia para el entendimiento y comprensión de los fundamentos básicos de los sistemas satelitales y sus aplicaciones en la sociedad.

OBJETIVO GENERAL
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AGENDA 1. El Satélite 2. Clasificación 3. Redes Satelitales 4. Redes VSAT 5. El Espectro Radio Eléctrico 6. Estación Terrena 7. Tipos de Antena 8. Componentes de una VSAT 9. Apuntamiento 10. Afectaciones Naturales del Servicio Pag 3

1. El Satélite

• Un satélite es un objeto que orbita un planeta.

• Las órbitas son las trayectorias que describen los satélites alrededor del planeta.

• Hay satélites artificiales y naturales. Ambos tienen una masa menor con respecto a la masa del planeta.

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2. Clasificación de los Satélites

• 2.1.-Por su Función o Misión

• Satélites astronómicos: son satélites utilizados para la observación de planetas, galaxias y otros objetos astronómicos.

• Satélites de comunicaciones, son los empleados para realizar telecomunicación

• Biosatélites, diseñados para llevar organismos vivos, generalmente con propósitos de experimentos científicos

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Clasificación
Satélites Pag 6 • 2.1.-Por su Función o Misión • Satélites de reconocimiento, denominados satélites espías, utilizados por militares u organizaciones de inteligencia. • Satélites de observación terrestre
son utilizados para
observación
meteorología, cartografía. • •Satélites meteorológicos
satélites utilizados principalmente
2.
de los
,
la
del medio ambiente,
, son
para registrar el tiempo atmosférico y el clima de la Tierra.
Clasificación de los satélites Satélite Astronómico Satélite de Comunicación Biosatélite Satélite de Reconocimiento Satélite de Observación Satélite Meteorológico Pag 7

Clasificación de los satélites

2.2.- Por su Órbita según la distancia de la tierra

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2.3.- Por su Plano Orbital respecto al Ecuador • Orbita Ecuatorial. • Orbita Inclinada. • Orbita Polar. Clasificación de los satélites Pag 9

2.2.1.- La Órbita Geoestacionaria

Sir Arthur C. Clarke, 1917–2008

En su artículo de 1945, Clarke ilustró cómo podía cubrirse todo el mundo con tres satélites en órbita geoestacionaria

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La Órbita Geoestacionaria

Una órbita geoestacionaria GEO es una órbita geosíncrona en el plano ecuatorial terrestre con una órbita circular y un movimiento de Oeste a Este. Los satélites que se encuentran en esta órbita se llaman sincrónicos porque el período de rotación alrededor de su eje es igual al de rotación de la Tierra. Y se llaman geoestacionarios porque giran en torno a la Tierra, siguiendo la ruta de su propia órbita, en la misma dirección que el planeta y durante el mismo tiempo, de modo que, observados desde la Tierra, ellos parecen estacionados en el espacio.

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3.- Redes Satelitales

Las redes satelitales se componen por una serie de estaciones terrenas que se conectan entre sí, por medio de satélites colocados en una órbita espacial que retransmiten señales por microondas a través del espacio atmosférico.

El equipo instalado dentro de un satélite recibe las señales de la estación terrena enviadas desde una estación terrestre, las amplifica y transmite a otra estación terrestre que las distribuye por fibras ópticas y enlaces terrestres.

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Redes Satelitales

El segmento espacial, formado por la constelación de satélites y una o varias estaciones de control encargadas de la gestión, telemetría, mantenimiento en posición etc.

El segmento terrestre, constituido por las estaciones terrenas que utilizan los satélites para su comunicación entre ellas

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3.1.- Ventajas • Permite mayores áreas de cobertura terrestre y elude barreras naturales reduciendo el problema de línea de vista. • Elevada confiabilidad. • Tiene un despliegue rápido que permite disponer de los servicios en corto tiempo y de manera eficiente. • Fácil despliegue de estaciones remotas. • La red como tal permite la conexión de muchas estaciones de forma simultánea, logrando llegar a mayor número de comunidades al mismo tiempo. • Las plataformas soportan los diferentes servicios: Voz, Video y Data. Pag 14

3.2.- Desventajas

• Debilidad de su señal ante fenómenos naturales, tales como: lluvias intensas, nieves y manchas solares que afectan la estación terrena.

• Además sufren interferencias de radio, microondas

• Presentan costos de fabricación y lanzamiento muy elevados.

• La limitación principal de las redes satelitales procede del retardo habitual en la propagación por el enlace satelital (350ms)

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4.- Redes VSAT

Son redes de comunicaciones digitales que conforman grupos cerrados de usuarios, permitiendo manejar diferentes tipos de servicios asociados a video, datos, voz, entre otros. Por sus siglas en inglés: very small aperture terminal las cuales significan: terminal de pequeña apertura.

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4.1.- Aplicaciones de las Redes VSAT

4.1.1.- Aplicaciones de servicios en un solo sentido (servicio de radiodifusión):

Esta es una de las aplicaciones más simples que existen dentro de las redes VSAT, comprende servicios de distribución amplia de voz, video o datos que son transmitidos por una estación central a las VSAT dentro de la cobertura del satélite.

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Aplicaciones de las Redes VSAT

4.1.2.-

Aplicaciones Interactivas en ambos sentidos:

Las aplicaciones interactivas permiten una comunicación en doble sentido vía terminal VSAT. Las portadoras desde la estación maestra (concentrador) son llamadas “OUTBOUND”, mientras que las portadoras desde el VSAT hacia el concentrador llamadas “INBOUND”

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4.2.- Topología de las redes VSAT

4.2.1.- Topología Estrella

Los enlaces de la maestra con cada estación remota son independientes y les permiten cursar simultáneamente tráfico bidireccional utilizando frecuencias diferentes para cada uno, a fin de evitar las interferencias entre ellos.

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Topología de las redes VSAT

4.2.2.- Topología Malla

Cada estación requiere comunicación directa con las otras, por lo que la data no pasaría por una estación central, evitando así el doble salto satelital.

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5.5.- Espectro Radio Eléctrico

Símbolo Gama de frecuencias

Subdivisión métrica Correspondiente Abreviaturas métricas para las bandas

VLF 3 A 30 kHz Ondas miriamétricas Very Low Frequency

LF 30 A 300 Khz Ondas kilométricas Low Frequency

MF 300 A 3000 kHz Ondas hectométricas Medium Frequency

HF 3 A 30 MHz Ondas decamétricas High Frequency

VHF 30 A 300 MHz Ondas métricas Very High Frequency

UHF 300 A 3000 MHz Ondas decimétricas Ultra High Frequency

SHF 3 A 30 GHz Ondas centimétricas Super High Frequency

EHF 30 A 300 GHz Ondas milimétricas Extremely High Frequency

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5.6.- Sub-división de la Banda SHF (Bandas de Frecuencia C, Ku y Ka)

Denominación Nomenclatura Up Link (GHz) Down Link (GHz) Ancho de Banda

6 / 4 GHz

Banda C

Banda C 5,925 – 6,425 3,700 -4,200 500 MHz Banda C c/extensión 75MHz 5,850 6,425 3,625 4,200 575 MHz Banda C extendida 6,425 – 6,650 3,400 – 3,625 225 MHz

14 / 11 GHz

BandaA de Ku 13,75 – 14,5 10,95 – 11,20 750 MHz UP 250 MHz DL

Banda Ku

Banda C de Ku 13,75 – 14,5 11,7 – 11,95 750 MHz UP 250 MHz DL

Banda B de Ku 13,75 – 14,5 11,45 – 11,70 750 MHz UP 250 MHz DL 14 / 12 GHz

Banda Ku

Banda D de Ku 13,75 14,5 12,5 12,75 750 MHz UP 250 MHz DL

Banda Ka Ka 27,50 31.00 18,3 18.8 19,7 – 20,2 3500 MHz UP 500 MHz DL

30 / 20 GHz

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Tipos de Antena Parabólica

Foco Centrado

7.-
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Off Set

8.- Componentes de la Estación VSAT

Feed y Guía de Onda

Modems Satelitales

Electrónica

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LNB
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9.- Punto de referencia a Tierra

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de una VSAT

10.-
Azimuth Cross-Pol Pag 26
Apuntamiento
Proceso mediante el cual se alinea la antena parabólica hacia el satélite tomando en cuenta los valores arrojados por los cálculos de azimut y elevación. Elevación
10.1.- Herramientas para armado de estación VSAT Llaves y Destornillador SatFinder (Buscador de Satélite) Teipe Vulcanizante y Silicón Brújula Conectores Cable Coaxial GPS Pag 27

10.1.1.- Inclinómetro

Instrumento que permite medir el ángulo que forma la visual a un punto con el plano del horizonte. Para las antenas que no poseen escala graduada en elevación, este instrumento es muy útil. Además sirve para verificar la verticalidad del mástil de la antena

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10.1.2.- El GPS (Global Positioning System)

El

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GPS es un instrumento que determina las coordenadas de geográficas latitud y longitud de una localidad mediante una constelación de satélites en órbita.

10.1.3.- Brújula

La brújula es un instrumento que sirve de orientación, que tiene su fundamento en la propiedad de las agujas magnetizadas.

Este instrumento se utiliza para el apuntamiento en azimuth de la antena satelital

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10.1.4.- Buscador de satélites

Instrumento que se utiliza para el apuntamiento de la antena satelital, guiándose por un tono que se genera en el dispositivo cuando

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11.- Afectación por causas naturales

11.1.- Interferencia Solar: Fenómeno natural que es resultado de la alineación del Sol, satélite y cobertura o huella del mismo. Este fenómeno afecta el servicio, ocurre dos veces al año en otoño y primavera se puede predecir mediante cálculos.

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Interferencia Solar

Interferencia Solar Máxima

11.1.-
Interferencia Solar Mínima Interferencia Solar Mínima Pag 33

11.2.- Atenuación por Lluvia

La atenuación por lluvia tiene un gran impacto en frecuencias mayores a 10Ghz, donde las longitudes de ondas de las señales, son mas pequeñas que una gota de agua, y al chocar con estas, se desvanece o se pierde la señal.

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