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Un propietario de antena parabólica tiene un plato de 3m diseñado para operación de banda C(4GHz). El propietario quiere usar el mismo plato, con una nueva bocina de alimentación, para satélites de banda Ku(12GHz). ¿Qué efecto tendrá el cambio de frecuencia en la ganancia y la apertura de haz de la antena? Dado que las frecuencias de transmisión del enlace descendente del satélite (downlink) son imposibles de distribuir por los cables coaxiales, se hace necesario un dispositivo, situado en el foco de la antena parabólica, que convierta la señal de alta frecuencia (Banda Ku), en una señal de menor frecuencia, para que sea posible su distribución a través del cableado coaxial.

Universidad Fermín Toro

Enlaces Satelitales Siubely Mendoza Fabiola Paz

La parabólica sirve para ver canales en banda C de algunos satélites, el efecto al trabajar en la banda Ku será que sólo que no va a captar todos los canales. Es necesario sólo cambiar el LNB por uno para banda Ku, no hace falta cambiar el que ya se tiene instalado, solo basta cambiar la conexión del LNB anterior al nuevo y colocar el nuevo sobre el que ya está, cuidando que el escalar quede justo por delante y pegado al plástico del otro LNB banda C. En cuanto a la frecuencia, al aumentar la misma, se obtiene una menor ganancia, es decir, existirá mayor cantidad de perdida en el enlace. Finalmente, en relación con la apertura de haz, una antena de muy alta ganancia tendrá un ancho de haz de unos pocos grados y deberá apuntarse muy cuidadosamente para que pueda cubrir al objetivo. En este caso al aumentar la frecuencia y disminuir la ganancia, influye directamente en la apertura del ancho de haz. Concluimos que para tener una cobertura global se utiliza un ancho de haz relativamente grande que implica una ganancia menor.

RADIOENLACE • Prof. Víctor González

Radioenlace

Barquisimeto 26 de Septiembre de 2013

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ENLACES SATELITALES ¿Por qué es necesario usar polarización circular con los satélites que operan a frecuencias debajo de la región de microondas del espectro? Las ondas electromagnéticas tienen que atravesar varias capas de la atmósfera que poseen una carga eléctrica importante. Cuando trabajamos con satélites en bandas superiores, estas capas aparte de atenuar la radiofrecuencia producen un cambio de la polaridad que es imposible de predecir en cada instante. Las estaciones terrestres que trabajan con satélites deben tener un sistema radiante configurado de tal manera que permita recibir cualquier polarización con la mínima atenuación. Una solución sería que tuviéramos varias antenas lineales con diferentes orientaciones con respecto a la corteza terrestre y poder elegir la que en cada momento nos ofrezca mayor ganancia, que sería la que coincidiera con la que nos está llegando del satélite. Cualquier señal de una frecuencia constante que nos esté llegando con su polaridad o fase cambiante el tiempo, está produciendo una polarización elíptica. Esto quiere decir que si pudiéramos ver en forma de vector la magnitud y ángulo o fase de esta onda electromagnética a lo largo del tiempo, en este caso de un ciclo, este vector produciría con la punta de su flecha una elipse. Si se da el caso de que la dirección de este vector no varía (aunque si el sentido) en el tiempo, tendríamos una polarización lineal, que no es más que una elipse con longitud cero en uno de sus ejes. Si el cambio de fase se produce de forma que cubre los 360 grados en el tiempo de un ciclo de su frecuencia, estaríamos hablando de polarización circular. Luego cualquier polarización es un caso de polarización elíptica.

Entonces, ¿Cuál es la mejor? Por lo tanto la polarización circular es la que nos va a permitir que podamos recibir con el menor fading las polarizaciones cambiantes. Una alternativa sería instalar dos antenas yagi de polarización lineal, mecánicamente a 90 grados entre ellas con alimentaciones diferentes y conmutarlas. De esta forma iríamos eliminando el fading. Estas dos yagi montadas a 90 grados, podrían formar cualquier ángulo con

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ENLACES SATELITALES Redes VSAT (Very Small Aperture Terminals)

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Enlace Satelital

Las redes VSAT (Very Small Aperture Terminals) son redes privadas de comunicación de datos vía satélite para intercambio de información punto-punto o, puntomultipunto (broadcasting) o interactiva. Sus principales características son:

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Redes privadas diseñadas a la medida de las necesidades de las compañias que las usan. El aprovechamiento de las ventajas del satélite por el usuario de servicios de telecomunicación a un bajo coste y fácil instalación. Las antenas montadas en los terminales necesarios son de pequeño tamaño (menores de 2.4 metros, típicamente 1.3m). Las velocidades disponibles suelen ser del orden de 56 a 64 kbps. Permite la transferencia de datos, voz y video. La red puede tener gran densidad ( 1000 estaciones VSAT ) y está controlada por una estación central llamada HUB que organiza el tráfico entre terminales, y optimiza el acceso a la capacidad del satélite. Enlaces asimétricos. Las bandas de funcionamiento suelen ser K o C, donde se da alta potencia en transmisión y buena sensibilidad en recepción.

Debido a esto, entra a competir directamente con redes como la Red Pública de Transmisión de Paquetes X.25, o la Red Digital de Servicios Integrados. Cabe destacar su rápida y masiva implantación en Europa, Asia y USA, lo que está facilitando un acercamiento sin precedentes de las ventajas del satélite al usuario de servicios de telecomunicación.

respecto a la corteza terrestre. Lo que pasa es que siempre se montan en vertical y horizontal para aprovecharlas también en comunicaciones terrestres. Este sistema tiene el inconveniente de que nos obligaría a hacer bastantes conmutaciones de polarización para reducir el fading. Con todo lo que hasta ahora sabemos podemos deducir que la mejor antena para trabajar satélites será aquella que tenga polarización circular y que además podamos cambiar entre izquierda y derecha. Este sistema radiante nos producirá el mínimo fading y necesitaremos hacer las mínimas conmutaciones entre las diferentes polarizaciones. Como conclusión, y en esta vida todo es un compromiso, la antena que mas satisfacciones nos proporcionará en comunicaciones espaciales, serán dos yagi montadas mecánicamente a 90 grados, y enfasadas mediante los latiguillos necesarios para producir polarización circular. Además deben estar dotadas de unos relés de radiofrecuencia que nos permita conmutar entre polarización circular derecha e izquierda.


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ENLACES SATELITALES ¿Qué factores permiten la recepción satelital de banda Ku con antenas más pequeñas que las necesarias para los satélites de banda C?

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Banda Ku

La banda Ku es una porción del espectro electromagnético en el rango de las microondas que van desde 11,7 a 12.7GHz.

(frecuencias de bajada) y 14 a 14.5GHz (frecuencias de enlace ascendente). La banda Ku se usa principalmente en las comunicaciones satelitales, siendo la televisión uno de sus principales usos. La banda Ku permite el uso de antenas reducidas, desde este punto de vista son más estéticas y mucho más económicas que las antenas de banda C. Las antenas de banda Ku pueden variar sus tamaños desde 1.2 metros hasta 1.8 metros (4 pies a 6 pies) mientras las antenas de banda C pueden variar de 1.8m, 2.4m, 3.8m (6 pies a 12 pies), estas son bien conocidas por el seudónimo de BUDs (Big Ugly Dishes). Otras de las ventajas de la banda Ku es el factor de no necesitar el poder de transmisión que se utiliza para la transmisión de señales en la recepción de la banda C, pues la banda Ku puede con menos energía proveer la misma fuerza de señal que la usada para la recepción de las titánicas antenas de banda C. Tenemos que tomar en consideración otro factor muy importante sobre los sistemas de recepción y sus antenas. Los sistemas de banda C entiéndase los decodificadores, antena e instalación son 3 veces más costosa que una de banda Ku.

Entonces, ¿Cuáles son estos factores? La banda Ku de frecuencias resuelve los problemas que tenía la banda C. Se reduce el tamaño de la antena receptora y también esta banda de frecuencias es de uso exclusivo para satélite. Entre sus inconvenientes se encuentran la atenuación por lluvia y posibles pérdidas.

Al trabajar en estas frecuencias, se permite reducir el tamaño de la antena manteniendo una buena ganancia, dependiendo del espaciado entre el satélite y la antena, como esta banda está menos congestionada que la banda C, es posible realizar buenas transmisiones, sin embargo la banda C proporcionará una mejor calidad cuando existan factores climáticos de atenuación. Otro factor que se considera para la reducción del tamaño de la antena y aún así poder realizar un enlace satelital es la potencia isotrópica radiada equivalente que posea la antena, las antenas destinadas para el uso de banda Ku poseen una mayor PIRE.


Revista Enlace Satelital