Comunicaciones vía Satélite: Enlaces, ICT, Órbitas y Antenas
Tipos de Enlaces en Comunicaciones Satelitales
- Enlace de radiodifusión: El satélite emite señales directamente a los usuarios con antenas receptoras.
- Enlace de distribución: Lleva la señal a cabeceras de operadores de TV para su retransmisión.
- Enlace de contribución: Transporta señales de emisoras a centros de distribución antes de su difusión.
Infraestructura de Captación y Distribución de Señal de Satélite según la ICT
A nivel general, el decreto sobre la ICT establece que los edificios deben contar con una instalación que permita la recepción y distribución de señales de satélite, incluyendo una antena parabólica, cableado y amplificadores adecuados.
¿Qué es un Transpondedor?
Un transpondedor es un dispositivo del satélite que recibe, amplifica y retransmite señales en otra frecuencia para evitar interferencias.
Órbitas de Satélites de Radiodifusión
Los satélites se sitúan a 36000 km de la Tierra, en la órbita geoestacionaria, también llamada órbita de Clarke.
Frecuencias de Señales de Radiodifusión
Las señales de radiodifusión que emite el satélite se encuentran en las bandas Ku (10,7 – 12,75 GHz) y C (3,7 – 4,2 GHz).
Posición Orbital de un Satélite
La posición orbital de un satélite se define por sus coordenadas geográficas (longitud y latitud).
Ubicación de los Satélites Astra e Hispasat
Los satélites Astra están en 19,2° Este, y Hispasat en 30° Oeste.
Convención de Signos para la Longitud de un Satélite
La longitud de un satélite es positiva hacia el Este y negativa hacia el Oeste.
Estándar de Transmisión Digital de TV Satélite
El estándar para transmisión digital de TV satélite es DVB-S y DVB-S2, utilizando modulación QPSK o 8PSK.
¿Qué es el PIRE?
PIRE significa Potencia Isotrópica Radiada Equivalente, y es el producto de la potencia radiada por la ganancia de la antena; en dB, será la suma.
Huella de Satélite o Mapa de Cobertura
Es el mapa de cobertura que indica el PIRE con el que radia la señal el satélite a la superficie terrestre.
Significado de los Números en el Mapa de Cobertura
El número del mapa de cobertura representa la intensidad de la señal; al alejarse de la máxima cobertura, disminuye.
Antena Parabólica Polar
Una antena parabólica polar puede moverse para seguir la trayectoria de satélites en diferentes posiciones orbitales.
Funciones de la Unidad Exterior o LNB
La unidad exterior o LNB amplifica la señal satelital y la convierte a una frecuencia más baja para su distribución.
Señal Entregada por el LNB al Cable de Distribución
La señal entregada por el LNB al cable de distribución se encuentra en la banda intermedia (950 MHz – 2150 MHz) para ser transmitida por cable coaxial.
Conmutación de Banda y Polarización en un LNB Universal
La banda se conmuta con una señal de 22 kHz (apagado = baja, encendido = alta) y la polarización con voltajes de 13V (vertical) y 18V (horizontal).
Parámetros de Orientación del Reflector Parabólico
Para orientar una antena parabólica, se ajustan azimut y elevación usando brújula e inclinómetro, y el ángulo de polarización del LNB.
Consideraciones al Orientar una Antena Tipo Offset
Hay que tener en cuenta que el ángulo de elevación aparente es diferente al real. Para calcular la elevación real, se debe ajustar según las coordenadas del satélite. El azimut se ajusta con una brújula, girando la antena hacia la posición orbital del satélite. La elevación se ajusta con un inclinómetro para obtener el ángulo adecuado. Se realiza un ajuste fino moviendo la antena lentamente mientras se mide la señal con un medidor de satélite, optimizando la recepción.
Ajuste Fino de la Antena Parabólica
El ajuste fino de una antena parabólica consiste en realizar pequeños movimientos en la orientación de la antena para maximizar la calidad y potencia de la señal recibida.
Cómo se Realiza el Ajuste Fino:
- Ajuste del azimut: Se gira la antena lentamente hacia la izquierda o derecha, en pequeños incrementos, mientras se monitorea la señal con un medidor de satélite. Se busca el punto donde la señal es más fuerte.
- Ajuste de la elevación: Se modifica la inclinación de la antena (arriba o abajo) de manera gradual para optimizar la recepción.
- Ajuste de la polarización del LNB: Se gira el LNB en su soporte para reducir interferencias y mejorar la calidad de la señal, especialmente en señales con polarización lineal.
- Revisión final: Se realizan pequeños ajustes adicionales para alcanzar la mejor relación señal/ruido y minimizar pérdidas.
Declinación Magnética y su Impacto en la Orientación de la Antena
La declinación magnética es la diferencia angular entre el norte geográfico (o verdadero) y el norte magnético, que varía según la ubicación en la Tierra y cambia con el tiempo. En el caso de una antena parabólica, esta declinación afecta al ajuste del azimut. Dado que el azimut se mide en referencia al norte, es importante corregir la diferencia entre el norte magnético (usado por las brújulas) y el norte verdadero (usado en cálculos satelitales) para orientar correctamente la antena hacia la posición exacta del satélite.
Ejercicios Prácticos
1- Una antena parabólica tiene una ganancia de 33 dB, le llega un PIRE de 51 dBW y recibe una señal de 11 GHz de un satélite que se encuentra a 37.500 km. ¿Qué señal en dBμV le llegará al LNB?
λ= (3×18^8)/11×10^9= 0.02727m
L medio= -20log(0.02727/ 4πx 3.75x 10^7)=204.8 dB
Pt= 51+33-204.8=-120.8 dBW
Pdbμv=-120.8+120(fijo)=-0.8 dBμV
2- Cálculos de parámetros de orientación de un satélite. Queremos instalar una antena parabólica en Lugo para recibir la señal del Satélite Hot Bird. Calcular los parámetro de orientación de la antena (azimut y elevación) y la distancia al satélite. DATOS: Lugar de recepción(Lugo: Longitud(L) 7,55º O y Latitud(θ) 43ºN), Satélite(Hot bird, 13ºE)