Comunicaciones satelitales a1

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Page 2: Comunicaciones satelitales a1

Los satélites describen órbitas elípticas siguiendo las Leyes de Kepler.Tres tipos de órbitas son posibles:

•Polar•Ecuatorial•Inclinada

Cualquiera que sea el tipo de órbita, la misma yace en un plano que contiene el centro del tierra.En el caso de órbitas polares, el plano también contiene los dos polos.En el caso de órbitas ecuatoriales, el plano de la órbita coincide con el plano ecuatorial terrestre

ÓRBITAS SATELITALESÓRBITAS SATELITALES

Page 3: Comunicaciones satelitales a1

Plano ecuatorial Ángulo de inclinación

INCLINACIÓN DE LA ÓRBITA SATELITALINCLINACIÓN DE LA ÓRBITA SATELITAL

Órbita polar: inclinación 90ºÓrbita ecuatorial: inclinación 0º

Page 4: Comunicaciones satelitales a1

SATÉLITE GEOESTACIONARIOSATÉLITE GEOESTACIONARIO

PuntoPunto

Subsate

lital:

Subsate

lital:

Lat. 0º

Lat. 0º

Lon. Yº

Lon. Yº

Polo Norte

Latitud 0º0ºLongitud 0º (Mer. Greenwich)0º (Mer. Greenwich)

15º15º

45º45º

60º60º

EEWW

Altura:Altura:35.786 km35.786 km

T: 23h 56 m 4.09 sT: 23h 56 m 4.09 s

Page 5: Comunicaciones satelitales a1

UBICACIÓN DEL SATÉLITEUBICACIÓN DEL SATÉLITE

Ubicación de la antena:Lat. 32ºLon. 15º

Ubicación punto subsatelital:Lat. 0ºLon. –30º

Page 6: Comunicaciones satelitales a1

UBICACIÓN DEL SATÉLITEUBICACIÓN DEL SATÉLITE

EE

NN

WW

SS

90º

180º

270º

D: RANGOD: RANGO

: ÁNGULO DE INCLINACIÓN (: ÁNGULO DE INCLINACIÓN (look up anglelook up angle))

: AZIMUT: AZIMUT

D

Page 7: Comunicaciones satelitales a1

EJEMPLOEJEMPLO

10

2

0

30

4

0

50

6

0

7

0

10 20 30 40 50 60 70

176 170 164 158 152 146 140 134 128 122 116 110 104 98 92

75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15

40610

40265

39920

39575

39230

38885

38540

38195

37850

37505

37160

36815

36470

36125 Elevación (º)Elevación (º)

Rango (km)Rango (km)

Azimuth (º)Azimuth (º)

Diferencia de longitud entre la antena y el punto subsatelital (º)

Latitud de la antena (º)

Azimuth2do. Cuadrante: -3er. Cuadrante: + 90º4to. Cuadrante: +180º1er. Cuadrante: - 90º

Ubicación de la antena:Lat. 32ºLon. 15º

Ubicación punto subsatelital:Lat. 0ºLon. –30º

D=39575 kmD=39575 km=30º=30º=212º=212º

Page 8: Comunicaciones satelitales a1

TRANSPONDER FDMTRANSPONDER FDM((Bent Pipe SatelliteBent Pipe Satellite))

EntradaSeñal PSK

Decod.diferencialDecisión

Detección coherente

Conmu.

Cod.diferencial

ModuladorPSK

Recup.portadora

Recup.clock

Gener.portadora

SalidaSeñal PSK

SATÉLITE TDM SATÉLITE TDM REGENERATIVOREGENERATIVO

ModuladorModulador

OsciladorOsciladorlocallocal

Page 9: Comunicaciones satelitales a1

BBaannddaa FFrreeccuueenncciiaass EEnnllaaccee UUssoo

6 / 4 GHz 5925-6425 MHz

3700-4200 MHz

Up

Down

Comercial

8 / 7 GHz 7900-8400 MHz

7250-7750 MHz

Up

Down

Militar

14 / 11 GHz 14 - 14.5 GHz

11.7 - 12.2 GHz

Up

Down

Comercial

30 / 20 GHz 27.5 – 30.5 GHz

17.7 – 20.2 GHz

Up

Down

Comercial

30 / 20 GHz 30 – 31 GHz

20.2 – 21.2 GHz

Up

Down

Militar

44 / 20 GHz 43.5 – 45.5 GHz

20.2 – 21.2 GHz

Up

Down

Militar

FRECUENCIAS SATELITALESFRECUENCIAS SATELITALES

Page 10: Comunicaciones satelitales a1

ENLACE DEL SATÉLITE A LA ESTACIÓN TERRESTREENLACE DEL SATÉLITE A LA ESTACIÓN TERRESTRE

EIRP (EIRP (Efective Isotropically Radiated PowerEfective Isotropically Radiated Power))

FSL (FSL (Free Space LossFree Space Loss))

ALAL((Atmosferic LossAtmosferic Loss))

((Isotropic Received LevelIsotropic Received Level))IRLIRL

IRL (dBW)=EIRP(dBW)-FSL(dB)-AL(dB)IRL (dBW)=EIRP(dBW)-FSL(dB)-AL(dB)

FSL(dB)=32.5+20logFSL(dB)=32.5+20log[[DD(km(km))]]+20log+20log[f[f((MHzMHz))]]

Page 11: Comunicaciones satelitales a1

IRLIRL

Frente del Frente del sistema receptorsistema receptor

GGaa

nn

Plano de Plano de referenciareferencia

LLff

ee

LLacac

LLgogo

LLfifi

AntenaAntena

GGRFRF

LLcxcx

GGIFIF

ReceptorReceptor

CC

ESTACIÓN TERRESTREESTACIÓN TERRESTREy nivel de la portadoray nivel de la portadora

TskyTsky

Page 12: Comunicaciones satelitales a1

TEMPERATURA DEL CIELOTEMPERATURA DEL CIELO(SÓLO FINES ACADÉMICOS)(SÓLO FINES ACADÉMICOS)

11

1010

100100

10001000

00 1010 2020 3030 4040 5050

55ºº10º10º

20º20º

30º30º60º60º

90º90º

SK

Y T

EM

PER

ATU

R (

K)

FRECUENCIA (GHz)

ElevaciónElevación

Page 13: Comunicaciones satelitales a1

Frente del receptorFrente del receptor Plano de referenciaPlano de referencia

TTskysky

Antena & Co. Amplificador RF / Demodulador IFfeederacopl. dir.guía ondafiltro PBn A.B.R. coax. amp./dem. IF

lac lgo lfi llcxcx

ffNN=1/l=1/l

ggRFRF

ffRFRF

ggIFIF

ffIFIF

Antena (sin ruido)Antena (sin ruido)

llaa=l=lfefellacacllgogollfifi

ffaa=1/l=1/laa

Ta=To(fa-1)

TTskysky+T+TaaReceptor (sin ruido)

gr=gRFlcxgIF

TRF=To(fRF-1)Tcx=To(1/lcx-1)TIF=To(fIF-1)

TTRxRx TTRFRFTTcxcx

ggRFRF

TTIFIF

llcxcx ggRFRF

(T(Tskysky+T+Taa) l) laa+T+TRxRx

Sistema (sin ruido) Sistema (sin ruido) antena + receptorantena + receptor

TTskysky+T+Ta a + T+ TRxRx/l/laa

ESTACIÓN TERRESTRE y RuidoESTACIÓN TERRESTRE y Ruido

lfe

Page 14: Comunicaciones satelitales a1

TTskysky

Antena & Co. Amplificador RF / Demodulador IFfeederacopl. dir.guía ondafiltro PBn A.B.R. coax. amp./dem. IF

-10dB-10dBG=50 dBG=50 dB

NF=1,2 dBNF=1,2 dB

G=40dBG=40dB

NF=15dBNF=15dB-0,1 dB-0,1 dB

Ubicación antena:Ubicación antena:Lat. 32º Lon. 15ºLat. 32º Lon. 15º

Ubicación Ubicación satélite:satélite:Lat. 0º Lon. –30º Lat. 0º Lon. –30º

TTskysky= =

TTaa==

TTss==

TTsdBsdB==

G/T=G/T=

f=17,7 GHzf=17,7 GHzTToo=290K=290K

GGaa=50dB=50dB

-0,1 dB-0,1 dB -0,1 dB-0,1 dB -0,1 dB-0,1 dB

EJEMPLOEJEMPLO

Page 15: Comunicaciones satelitales a1

EJEMPLOEJEMPLOUbicación antena:Ubicación antena:Lat. 32º Lon. 15ºLat. 32º Lon. 15º

Ubicación Ubicación satélite:satélite:Lat. 0º Lon. –30º Lat. 0º Lon. –30º

Antena & Co. Rx S & N

To 290,000 K GRF 50,00 dB f 17.700,00 MHz

Tsky 25,000 K gRF 100.000,00 D 39.500,00 km

Gan 50,000 dB NFRF 1,20 dB 30,00 º

Lfe -0,100 dB fRF 1,32 EIRP 30,00 dBW

Lac -0,100 dB TRF 92,29 K LEL -209,39 dB

Lgo -0,100 dB Lcx -10,00 dB LAT -3,00 dB

Lfi -0,100 dB lcx 0,10 IRP -182,39 dBW

Lan -0,400 dB fcx 10,00

lan 0,912 Tcx 2.610,00 K

fan 1,096 GIF 40,00 dB

Tan 27,979 K NFIF 15,00 dB C (PR) -132,79 dBW

TSKY+Tan 52,979 K fIF 31,62 k 1,38x10-23 J / K

TIF 8.880,61 K No (PR) -207,09 dBW/ Hz

TRx 93,21 K C/ No (PR) 74,30 dB

TSYS 155,180 K TPR 141,53 K G/ T 28,09 dB