Modelos de enlaces satelitales,Radioenlace

1. Integrantes:
•Gessica Abreu, 26.260.948
Sección: SAIA A
Prof.: Ormicé Colmenarez
Modelos de
Enlace Satelital

2. Modelos de Enlace por satélite.
El término modo de los satélites es uno de los que hacen parecer
complicada esta área de la radio experimentación. En HF el modo es el
tipo de emisión en el que trabajamos: SSB, FM, CW, etc. En satélite el
modo significa las bandas que estoy utilizando para trabajar al satélite:
que banda uso en el uplink, esto es para transmitir o subir al satélite y el
downlink o la banda en la que el satélite transmite de regreso o baja y en
la que nosotros recibimos.

3. En algunas ocasiones vemos modos de dos letras como JA y JD en este caso
se refiere a modo J Analógico o modo J Digital. En otras vemos que el
satélite trabaja en modo compuesto, por ejemplo KA esto significa que se
puede subir en 15 metros o en 2 metros y ambos bajan en 10 metros. En los
futuros satélites se prevén nuevos modos.
El sistema de comunicaciones vía satélite está formado básicamente por las
estaciones terrenas y el satélite. El objetivo del sistema es permitir que las
estaciones terrenas se comuniquen entre sí utilizando al satélite como una
estación repetidora cuando la distancia que separa a las estaciones terrenas
es tan grande que no permite la comunicación directa
Modelo del sistema de comunicación por satélite.

4. Básicamente un enlace satelital se conforma de tres etapas. Dos están
ubicadas en las estaciones terrestres, a las cuales llamaremos modelos de
enlace de subida o bajada y la tercera etapa estará ubicada en el espacio,
donde la señal de subida cruzara por el transpondedor del satélite y será
regresada a la tierra a una menor frecuencia con la que fue transmitida.
Modelo Básico de un Enlace Satelital

5. Estación Terrena
Los modelos tanto de subida como de bajada requieren de una estación
terrena, ya sea para transmitir o para recibir una señal y básicamente
están compuestas de cuatro segmentos. El primer segmento es un
modulador de FI para transmisión y en el caso de recepción se ocupa un
demodulador de FI. La segunda etapa es un convertidor elevador de FI a
microondas RF para transmisión y para la recepción un convertidor
descendente de RF a IF. La tercera es un amplificador de alta potencia
(HPA) para transmisión y para recepción un amplificador de bajo ruido
(LNA). Por último la cuarta etapa que son las antenas que conforman a la
estación terrena.

6. Estación Terrena
El segmento terrestre esta formado por todos los elementos que
intervengan en el enlace de comunicaciones de la misión espacial y que
estén localizados en el planeta tierra. A este grupo pertenecen las
antenas receptoras y transmisoras (situadas sobre la superficie del
planeta o en satélites artificiales), la interconexión entre ellas y los
centros de control de la misión, los mecanismos de distribución de los
datos científicos y las personas encargadas de supervisar y controlar el
correcto proceso de la misión. Una estación terrena satelital es un
conjunto de equipo de comunicaciones y de computo 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..

7. La principal función de la estación terrena es la adecuación de las
señales 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.
La estación estará formada por el subsistema 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. El
dimensionado, configuración e interconexión de sus diferentes
subsistemas estará en función de las características técnicas del
satélite, del número decanales a transmitir, así como la filosofía de
redundancia que se adopte para los diferentes subsistemas.

8. Modelo de Enlace de subida
El enlace de subida consiste en modular una señal de FI en banda base a
una señal de frecuencia intermedia modulada en FM, PSK y QAM, seguida
por el convertidor elevador, el cual está constituido por un mezclador y
filtro pasa bandas, el cual convertirá la señal de IF a RF. Por último la
señal pasara por un amplificador de potencia (HPA), el cual le dará la
potencia necesaria para que la señal llegue hasta el satélite.

9. El Transpondedor.
El transpondedor esta constituido por un filtro pasa banda (BFP), el cual se
encarga de limpiar el ruido que la señal adquiere en la trayectoria de
subida, además de que servirá como seleccionador de canal, ya que cada
canal satelital requiere un transpondedor por separado. Le sigue un
amplificador de bajo ruido (LNA) y un desplazador de frecuencia, el cual
tiene la función de convertir la frecuencia de banda alta de subida a banda
baja de salida, después seguirá un amplificador de baja potencia el cual
amplificara la señal de RF para el enlace de bajada, la señal será filtrada y
regresada hacia la estación terrena.

10. Modelo de Enlace de Bajada
El receptor de la estación terrena contiene un filtro pasa banda (BFP), el
cual limita la potencia de entrada que recibe el LNA, una vez amplificada
la señal en bajo ruido la señal será descendida de RF a frecuencia IF por
medio de un convertidor descendente, después la señal será modulada y
entregada en banda base

11. Ganancia de la Antena
La ganancia de una antena se define como la relación entre la densidad de
potencia radiada en una dirección y la densidad de potencia que radiaría
una antena isotrópica, a igualdad de distancias y potencias entregadas a la
antena.
Si no se especifica la dirección angular, se sobreentiende que la Ganancia
se refiere a la dirección de máxima radiación.
En la definición de Directividad se habla de potencia radiada por la antena,
mientras que en la definición de ganancia se habla de potencia entregada a
la antena. La diferencia entre ambas potencias es la potencia disipada por
la antena, debida a pérdidas óhmicas.

12. La eficiencia se puede definir como la relación entre la potencia radiada por
una antena y la potencia entregada a la misma. La eficiencia es un número
comprendido entre 0 y 1.
La relación entre la ganancia y la directividad es la eficiencia
Si una antena no tiene pérdidas óhmicas, la Directividad y la Ganancia son
iguales..
También, se puede definir como, la ganancia de potencia en la dirección de
máxima radiación. La Ganancia (G) se produce por el efecto de la directividad
al concentrarse la potencia en las zonas indicadas en el diagrama de radiación.
.
La unidad que sirve para medir esta ganancia es el decibelio (dB). Esta unidad
se calcula como el logaritmo de una relación de valores. Como para calcular la
ganancia de una antena, se toma como referencia la antena isotrópica, el valor
de dicha ganancia se representa en dBi.
Cuanto mayor es la ganancia, mejor es la antena

13. Ruido del Sistema
En comunicación, se denomina ruido a toda señal no deseada que se
mezcla con la señal útil que se quiere transmitir. Es el resultado de
diversos tipos de perturbaciones que tiende a enmascarar la información
cuando se presenta en la banda de frecuencias del espectro de la señal,
es decir, dentro de su ancho de banda.
Para medir la influencia del ruido sobre la señal se utiliza la relación
señal/ruido, que generalmente se maneja en decibelios (dB). Como
potencia de la señal se adopta generalmente la potencia de un tono de
pruebas que se inyecta en el canal. La potencia del ruido suele medirse a
la entrada del receptor, cuando por él no se emite dicho tono. Cuando se
transmiten señales digitales por un canal, el efecto del ruido se pone de
manifiesto en el número de errores que comete el receptor. Se deduce
inmediatamente que dicho número es tanto mayor cuanto más grande sea
la probabilidad de error.
La probabilidad de error depende del valor de la relación señal/ruido.
Cuanto mayor sea esta relación, más destaca la señal sobre el ruido y, por
tanto, menor es la probabilidad de error. Cuando el ruido se añade a una
señal con distorsión, la probabilidad de error crece rápidamente

14. El ruido es cualquier señal no deseada que tiene frecuencias o armónicas dentro de la
misma banda útil de un sistema de comunicaciones lo que ocasiona un enmascaramiento
de la señal deseada debido a que sus potencias se superponen.
Los ruidos están presentes desde la interferencia solar los cuales evidentemente
pueden dañar un enlace cuando la señal deseada no es lo suficientemente más alta o
más fuerte que el ruido. Conociendo esto podemos hablar de las comunicaciones
satelitales las cuales deben garantizar que la proporción de potencias entre la señal
deseada o portadora y el ruido sea mayor o igual que cierto valor del umbral, de tal
manera que la señal recuperada sea útil.
En los sistemas de comunicaciones existe un parámetro que se conoce como índice de
ruido, este es producido por todos los objetos cuya temperatura este por encima del
cero absoluto. El índice de ruido es útil para sistemas de microondas terrestres, pero
para las comunicaciones satelitales tiene que ser mas preciso al calcular las variaciones
de ruido. Para efectuar el cálculo de la temperatura equivalente de ruido se requiere
de otros parámetros como la temperatura ambiente T, así como el factor ruido F.
La ecuación dice como obtener el factor ruido, que es el índice que servirá para saber
cuándo se deteriora la relación señal a ruido que se genera cuando una señal pasa a
través de un circuito electrónico.

15. Densidad de Ruido
La densidad de ruido se conoce como la cantidad de potencia de ruido
normalizado a un ancho de banda de 1Hz, siendo esta la relación entre la
potencia de ruido generada por un amplificador.
Relación de Ganancia a temperatura equivalente de
ruido
La relación de ganancia a temperatura equivalente de ruido G/Te, es una cifra
de merito que sirve para demostrar la calidad de recepción de un satélite o
una estación terrena. A través de dicha formula se considera la relación entre
la ganancia de la antena receptora y la temperatura equivalente de ruido.