Este documento describe el diseño de un enlace de microondas y satelital entre dos sedes universitarias separadas por 6.47 km. Incluye cálculos detallados de la potencia de transmisión, ganancia de antenas, pérdidas de propagación, relación señal a ruido y confiabilidad. El diseño propuesto cumple con los requisitos técnicos para un enlace satisfactorio y confiable entre las dos ubicaciones.

1. Enlace de Microondas y Satelital
Desde la UFT Sede “Chucho Briceño” hasta la UFT
Sede “El Ujano”
Radioenlace
Prof:
Heddy Lu Gimenez
Alumna:
Pérez Karen

2. ENLACE UFT CHUCHO BRICEÑO- UFT EL UJANO

3. Enlace Satelital
Subida
1 Potencia de salida del transmisor de la estación terrena en saturación,
2000dBW
33 dBW
2 Pérdida de respaldo de la estación terrena (dB) 3 dB
3 Pérdida de ramificacion y alimentador de la estación terrena 4 dB
4 Ganancia de la antena transmisora de la estación terrena (de la fig. a) a 15 m a
14 GHz
64 dB
5 Pérdida atmosférica de subida adicional 0.6 Db
6 Pérdida de trayectoria de espacio libre (de la fig b) , a 14 GHz 206.5 dB
7 Relación G/Te del receptor satelital -5.3 dBK-1
8 Pérdida de ramificación y alimentador satelital 0 dB
9 Tasa de bits 120 Mbps
10 Esquema de modulación 8-PSK
Bajada
1 Potencia de salida del transmisor del satélite en saturación, 10 W 10 dBW
2 Pérdida de respaldo del satélite 0.1 dB
3 Pérdida de la ramificación y alimentador del satélite 0.5 dB
4 Ganancia de la antena transmisora del satélite (de la fig. a), 0.37 m a 12
GHz)
30.8 dB
5 Pérdida atmosférica de bajada adicional 0.4 dB
6 Pérdida de trayectoria de espacio libre (de la fig. b), a 12 GHz 205.6 dB
7 Ganancia de la antena receptora de la estación terrena (15 m , 12 GHz) 62 dB
8 Pérdida de ramificación y alimentador de la estación terrena 0 dB
9 Temperatura de ruido equivalente de la estación terrena 270 K
10 Relación G/Te de la estación terrena. 37.7 dBK-1
11 Tasa de bits 120 Mbps
12 Esquema de modulación 8-PSK

5. Calculo de subida: expresado como logaritmo,
EIRP (estación terrena) = Pt + At – Lbo Lbf
= 33 dBW + 64dB – 3dB – 4dB = 90 dBW
Densidad de potencia de la portadora en la antena del satélite:
C’ = EIRP (estación terrena) - Lp - Lu
= 90 dBW - 206.5 dB - 0.6 dB = - 117.1 dBW
C/NO en el satélite:
C/NO = C/ Kte = C/ Te x 1 / K en donde C/ Te = C’ x G/ Te
C/NO = C’ x G/ Te x 1 / K
Expresado como logaritmo:
C/NO (dB) = C’ (dBW) + G/ Te (dBK-1
) - 10 log (1.38 x 10 –23
)
C/NO = - 117.1 dBW + (-5.3 dBK-1
) - (- 228.6 dBK) = 106.2 dB
Por lo tanto
Eb / NO(dB) = (C/fb)/NO (dB) = C/NO (dB) - 10 log fb
Eb / NO = 106.2 dB – 10 (log 120 x 106
) = 25.4 dB
y para un sistema de ancho de banda mínimo,
C/N = Eb / NO – B / fb = 25.4 - 10 log (40 x 10 6
) / (120 x 106
) = 30.2 dB
Cálculo de bajada: expresado como logaritmo,
EIRP (transponder del satélite) = Pt + At – Lbo - Lbf= 10 dBW + 30.8 dB - 0.l dB
- 0.5 dB = 40.2 dBW
Densidad de potencia de portadora en la antena de la estación terrena

6. C’ = EIRP (dBW) - LP (dB) - Ld (dB)
= 40.2 dBW - 205.6 dB - 0.4 dB = - 165.8 dBW
C/NO en el receptor de la estación terrena:
C/NO = C/ KTe = C/ Te x 1 / K en donde C/ Te = C’ x G/ Te
Por lo tanto
C/NO = C’ x G/ Te x 1 / K
Expresado como logaritmo:
C/NO (dB) = C’ (dBW) + G/ Te (dBK-1
) - 10 log (1.38 x 10 –23
)
C/NO = - 165.8 dBW + (37.7dBK-1
) - (- 228.6 dBK) = 100.5 dB
Un método alternativo de solución para C/NO es
C/NO (dB) = C’ (dBW) + Ar (dB) - Te (dBK-1
) - K ( dBK)
= - 165.8 dBW + 62 dB - 10 log 270 - (- 228.6 dBK)
= - 165.8 dBW + 62 dB - 24.3 dBK-1
+ 228.6 dBK = 100.5 dB
Eb / NO(dB) = C/ NO (dB) - 10 log fb
= 100.5 dB - 10 log (120 x 106
)
= 100.5 dB - 80.8 dB = 19.7 dB
y para un sistema de ancho de banda mínimo,
C/N = Eb / NO – B / fb = 19.7 - 10 log (40 x 10 6
) / (120 x 106
) = 24.5 dB
Con un análisis cuidadoso y un poco de álgebra, puede mostrarse que la relación de
densidad de energía total de bit a ruido (Eb/NO) que incluye los efectos combinados de la
relación de subida (Eb/NO)u y la relación de bajada (Eb/NO)d es un producto estándar sobre
la relación de suma y se expresa matemáticamente como
Eb / NO (total) = (Eb/NO)u (Eb/NO)d / (Eb/NO)u+(Eb/NO)d

7. En donde todas las relaciones (Eb/NO) están en valores absolutos, la relación (Eb/NO)
total es
Eb / NO (total) = (346.7)( 93.3) / 346.7 + 93.3 = 73.5
= 10 log 73.5 = 18.7 dB
Como con todas las relaciones de producto sobre suma, domina el más pequeño de
los dos números. Si un número es sustancialmente menor que otro, el resultado total es
aproximadamente igual al menor de los dos números.
El cálculo del enlace completo para el sistema, se muestra en la tabla
Subida
1 Potencia de salida del transmisor de la estación terrena en saturación,
2000dBW
33 dBW
2 Pérdida de respaldo de la estación terrena (dB) 3 dB
3 Pérdida de ramificacion y alimentador de la estación terrena 4 dB
4 Ganancia de la antena transmisora de la estación terrena (de la fig. a) a 15
m a 14 GHz
64 dB
5 EIRP de la estación terrena 90 dBW
6 Pérdidas atmosféricas de subida adicionales 0.6 dB
7 Pérdida de trayectoria de espacio libre 206.5 dB
8 Densidad de la potencia de la portadora en el satélite 117.1 dBW
9 Densidad de la potencia de la portadora en el satélite 117.1 dBW
10 Relación G/Te del satélite 5.3 dBK
11 Relación C/Te del satélite 122.4 dBK
12 Relación C/NO del satélite 106.2 dB
13 Relación C/N del satélite 30.2 dB
14 Relación Eh/NI del satélite 25.4 dB
15 Tasa de bits 120 Mbps
16 Esquema de modulación 8-PSK
17

8. Bajada
1 Potencia de salida del transmisor del satélite en saturación, 10W 10 dBW
2 Pérdida de respaldo del satélite 0.1 dB
3 Pérdidas de ramificación y alimentador del satélite
4 Ganancia de la antena transmisora del satélite 30.8 dB
5 EIRP del satélite 40.2 dBW
6 Pérdidas atmosféricas de bajada adicionales 0.4 dB
7 Pérdida de trayectoria de espacio libre 205.6 dB
8 Ganancia de la antena receptora de la estación terrena 62 dB
9 Temperatura de ruido equivalente de la estación terrena 270 K
10 Pérdidas de ramificación y alimentador de la estación terrena 0dB
11 Relación Gil’, de la estación terrena 37.7 dBK 1
12 Densidad de potencia de la portadora en la estación terrena 165.8 dBW
13 Relación C¡J’~ de la estación terrena 128.1dBWK
14 Relación C/NI de la estación terrena 100.5 dB
15 Relación CIN de la estación terrena 24.5 dB
16 Relación Eh/NO de la estación terrena 19.7
dB
17 Tasa de bits 120 Mbps
18 Esquema de modulación 8-PSK
Enlace de Microondas
Cuando se trata de un enlace punto a punto, es preferible calcular la atenuación en el
espacio libre entre las antenas isótropas, denominada también pérdida básica de transmisión
en el espacio libre (símbolos: Lbf o A0), de la siguiente manera:

9. Ambos edificios de los campus universitarios tomados para el diseño se encuentran
separados entre sí por una distancia de 6,47 Km.
dB
d
Lbf
4
log20
m
f
052.0
10*8.5
10*310*3
9
88
dB06.97
10*8.5
47,6π4
log20L 9bf
Donde:
Lbf : pérdida básica de transmisión en el espacio libre (dB)
d : distancia
: Longitud de onda
d y se expresan en las mismas unidades.
Determinación del radio de la primera Zona de Fresnel
Tomando primer punto a 6,4 Kms.
Df
dd
metrosr
*
2*1
31.17)(1
r1 (metros)=17,31x m578.047,6*5800/47,6 2

10. Determinación del margen de desvanecimiento
El margen de desvanecimiento permite relacionar con la confiabilidad del enlace,
para obtener este dato se utiliza la fórmula de Bamett-Vigant:
R= objetivo de confiabilidad= 99,99%
A= factor de rugosidad del terreno= 100
B= factor de análisis climático anual= 0,500
FM= 30log d(km) + 10log (6.A.B. F(GHz)) – 10log (1-R)- 70
FM= 30log 6,47 + 10log (6.1.0,5.5.8) – 10log (1-0,9999) - 70
FM= 24,33 +12.4 + 40 – 70
FM= 6,73dB
Pérdida por guía de onda rectangular 0,43 dB/m, empleándose 5m en total para
llevar la señal desde la caseta a la base de la antena y desde allí hasta la antena propiamente
dicha se usan 15 metros adicionales, para el vano.
Lp= (5+15) x 0,43 x 2= 17,2 dB
Pérdida en circuladores filtros y distribuidores 2,4 para cada vano Lb.
Determinación de la potencia recibida
Se utilizará el cable LMR 600 y la pérdida de señal por metro longitudinal es de
2,4dB/m, donde se tomará un valor de 1dB por cada cable coaxial cuya longitud es de 2m
por lado.
Con los valores obtenidos se realiza el cálculo de la potencia en el receptor:
Prx= Ptx + Gtx + Grx - Lp – Lf- Lb

11. Prx= 17 dBi + 17 dBi + 17 dBi – 17.2 dBi – 17,2 dBi – 2(2,4) dBi
Prx= 51 – 39.2
Prx= 11.8 dBi
La potencia de recepción del enlace mantiene un nivel de señal aceptable para que el
diseño funcione satisfactoriamente.
Relación Señal a Ruido
fpfsBBRX PPFfemkTbP
N
S
log10log10log20log20log10
PRX=Potencia del receptor
k=1.38*10-23
J/o
K
T=300o
K
b=3.1*10-6
Hz
10logPfp = 4 dB
10logPfs = 2.5 dB
10log(mkTb) = -8 dB
KHzfe 200
20log( fe) = 46.02 dB
KHzFBB 8024
20log( BBF ) = 78.08 dB
dB76.55.2408.7802.4688.11
N
S

12. Confiabilidad
La confiabilidad puede definirse como la capacidad de un componente, equipo o
sistema de no fallar durante un determinado período de tiempo, es decir, permitirá
determinar el porcentaje de tiempo que el radio enlace estará disponible.
P=6*10-7
*C*F*d3
*10-FM/10
P=6*10-7
*C*F*d3
*10-FM/10
=6*10-7
*(5.8)*(6,47)3
*10—46..97/10
=1.068*10-47
R = 1− P=1-1.068*10-47
=1
Donde:
R: Confiabilidad del sistema.
P: Porcentaje de indisponibilidad del sistema.
f: Frecuencia de la portadora en [GHz].
d: Longitud del trayecto en [Km].
FM: Margen de desvanecimiento.
C: Factor dependiente del terreno.
Factor de Calidad
Recomendación UIT
Pn=3*L*300=3*6,47*300=5823 pW=5.823 mW
Luego Pn>=Pntotal el enlace tiene calidad sin desvanecimiento

13. Cálculos extras para la verificación del enlace total
Se calculó las pérdidas de propagación del sistema en general:
Pp = 20log10(1) +100
Pp = 100 dB
Cálculo de las pérdidas de los cables:
0.542 * 0.2 + 0.217 * 10 = 2.28 dB (Pce + Pcr)
Se tuvo 4 puntos de inserción de conectores. Tarjeta Mini-PCI a pigtail, pigtail a
antena externa del PC, antena parabólica a pigtail y pigtail a punto de acceso.
4 * 0.5 db = 2 db (Pae + Par)
Pérdidas adicionales = 20 db (Pa)
Sr = Gse - Pce - Pae + Gae - Pp + Gar - Pcr - Par - Pa
Sr = Gse + Gae + Gar - (Pce + Pcr) - (Pae + Par) - Pp – Pa
Donde:
Sr = Nivel de señal que le llega al equipo receptor. Siempre es negativo
(dB).
Gse = Ganancia de salida del equipo transmisor.
Gae = Ganancia de la antena del equipo transmisor.
Pce = Pérdidas cables del equipo transmisor.

14. Pae = Pérdidas conectores del equipo transmisor.
Pp = Pérdida de propagación.
Gar = Ganancia de la antena del equipo receptor.
Pce = Pérdidas cables del equipo receptor
Par = Pérdida conectores del equipo receptor.
Pa = Pérdidas adicionales debido a las condiciones ambientales.
Se añadieron los valores reales y se obtuvo:
Sr = Gse + 5 + 21 - 2.28 - 2 - 100 - 20
Sr = Gse + 5 + 21 - 2.28 - 2 - 100 - 20
Sr = Gse - 98.28
Sabiendo que Gse (400mW-26dBm) y usando la fórmula;
Gse = 10*log (Pem) = 10 *log (400) = 26.02dB
Sr = Gse - 98.28
Sr = 26.02 - 98.28 ; Sr = - 72.26
El punto de acceso tiene una sensibilidad de -94 dBm, es decir, una diferencia de -
72.26dB - (-94 dBm) = 21.74dB mayor de lo que se necesita para mantener la conexión. Un
margen muy superior al que comentaba al principio de 6db.
Haciendo los cálculos y partiendo de la base que el equipo trasmisor será el punto
de acceso y el portátil como receptor, se tiene que:

15. Las pérdidas serán siempre las mismas, tanto en una dirección como en otra, por lo
tanto:
Sr = Gse - 98.28
Ahora como Gse corresponde al punto de acceso y éste era de 200mW,
Gse = 10*log (Pem) = 10 *log (200) = 23.01dB
Sr = 23.01 - 98.28 ; Sr = - 75.27
Cálculo de las tasas binarias de usuario máxima y mínima posibles
Nfft=256
Fs=5800MHz
Δf=5800*106
/256=22.65MHz
Tb=1000/ Δf=1000/22.65MHz=44.14 μs
La tasa mínima será para Tg máximo con G=1/4
Tg=64/4=16 μs
Tsimb=64+16= 80 μs
Rmin= 192*(0.5)*1/80=1.2Mb/s
La tasa máxima será para Tg mínimo con G = 1/32
Tg=64/32=2 μs
Tsimb=64+2= 66 μs

16. Rmax= 192*(0.75)*6/66=13.1Mb/s
Conclusiones
1. Transferencia de información a altas velocidades (Kbps, Mbps)
2. Ideal para comunicaciones en puntos distantes y no fácilmente accesibles
geográficamente.
3. Ideal en servicios de acceso múltiple a un gran número de puntos.
4. Permite establecer la comunicación entre dos usuarios distantes con la posibilidad
de evitar las redes públicas telefónicas.
5. 1/4 de segundo de tiempo de propagación. (Retardo)
6. Sensitividad a efectos atmosféricos
7. Sensibles a eclipses
8. Falla del satélite (no es muy común)
9. Requieren transmitir a mucha potencia
10. Posibilidad de interrupción por cuestiones de estrategia militar.
11. Suelen utilizarse antenas parabólicas. Para conexionas a larga distancia , se utilizan
conexiones intermedias punto a punto entre antenas parabólicas .
12. Se suelen utilizar en sustitución del cable coaxial o las fibras ópticas ya que se
necesitan menos repetidores y amplificadores, aunque se necesitan antenas
alineadas Se usan para transmisión de televisión y voz .
13. La principal causa de pérdidas es la atenuación debido a que las pérdidas aumentan
con el cuadrado de la distancia (con cable coaxial y par trenzado son logarítmicas).
La atenuación aumenta con las lluvias.

17. 14. Las interferencias es otro inconveniente de las microondas ya que al proliferar estos
sistemas, pude haber más solapamientos de señales.