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ANTENAS PARA SISTEMAS SATELITALES

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¿QUÉ SON LOS SISTEMAS SATELITALES?

La Luna gira y gira, incansablemente, alredor de la Tierra. Por eso, se la llama satélite. La Luna la vemos iluminada porque refleja la luz del Sol. ¡Eureka!... Si pudiéramos tener en el cielo una especie de “lunas” que reflejen, en vez de la luz solar, las ondas de radio y TV, podríamos enviar señales de un lado a otro del mundo… ¡Así se inventaron los satélites!

La Luna es un satélite natural. Imitándola, el ser humano inventó los satélites artificiales. Los satélites no son más que espejos suspendidos en el espacio que reciben ondas de radiocomunicación y las reflejan de nuevo a la Tierra. Esto nos permite realizar enlaces satelitales desde un punto a otro del planeta.

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Características de los sistemas satelitales

• Gran distancia entre el satélite y las estaciones terrenas:• Acceso múltiple: Debe permitir el servicio a un número grande y variable de usuarios deforma simultánea y eficiente

con el mínimo control externo posible.• Diseño del satélite: Optimización del tamaño y el peso para reducir el coste de la puesta en órbita, utilizar el mínimo

posible de energía y prolongar la vida útil. Flexibilidad en la implementación de canales de comunicaciones.• Autonomía: Capaz de funcionar sin mantenimiento en un entorno hostil.• Estaciones terrenas: Asequibles por los usuarios a la vez que potentes y suficientemente sofisticadas para poderse

comunicar de forma eficiente con los satélites• Frecuencias muy altas de 3 GHz a 100 GHz.• Longitud de onda muy pequeña.• Antenas parabólicas.• Receptor y transmisor en línea visual.• A 100m de altura se alcanzan unos 80 Km sin repetidores.• Rebotan en los metales (radar).

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Tipos de antenas de sistemas satelitales

Hay tres patrones orbitales básicos utilizados por los satélites de comunicaciones:•Órbita terrestre baja (LEO)•Órbita terrestre media (MEO)•Órbita terrestre geoestacionaria (GEO)

Consulte la figura siguiente para ver una ilustración de la disposición básica

Satélites LEO y MEO orbitan la tierra en menos de 24 horas por lo que parecen moverse con respecto a un punto fijo en el suelo.

A unos 1000 km de altitud, un satélite LEO vuelta a la Tierra en sólo 90 minutos. Cada ubicación de la planta sólo verá un satélite LEO particular, durante unos diez minutos, ya que al alza de un punto en el horizonte y se pone en el punto opuesto. Para proporcionar un servicio de comunicaciones continuas, debe haber al menos 48 satélites en funcionamiento coordinado - esto se llama una constelación.

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MEO satélites en órbita a una altitud de cerca de 10.000 kilometros por lo que tienen un período de órbita mucho más tiempo que los satélites LEO. Un satélite MEO se mueve lentamente a través del cielo, y sólo 10 son necesarios para asegurar un servicio continuo.

Finalmente, aparece un satélite GEO a permanecer fijo con respecto al suelo. Como resultado, las antenas pueden ser fijos, así si lo desea. Debido a que no se mueve, un satélite puede servir a toda una región. Satélites múltiples pueden ser utilizados para proporcionar capacidad adicional y una ruta alternativa para lograr la mayor disponibilidad posible.

Los satélites GEO, proporcionan el único medio disponible actualmente para proporcionar comunicaciones de banda ancha.

Satélites GEO son los medios probados de comunicaciones coherentes y fiables en las partes habitadas de la Tierra. Más de 250 satélites de comunicaciones GEO están actualmente en operación.

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Diferencias entre satélites de diferentes órbitas

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FUNCIONAMIENTO DE LOS SATÉLITESBANDAS DE FRECUENCIAS UTILIZADAS• Las frecuencias utilizadas en los

satélites están comprendidas en las bandas "C" y "Ku" de microondas.

• Dentro de las bandas "C" y "Ku", para el enlace descendente se utiliza la gama de frecuencias de los 4GHz en banda C y los 12GHz en bandaKu.

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ENLACES ASCENDENTES Y DESCENDENTES• Las señales llegan al satélite desde la estación en tierra por lo que se llama "Haz

ascendente" y se envían a la tierra desde el satélite por el "Haz descendente".• Para evitar interferencias entre los dos haces, las frecuencias de ambos son

distintas. Las frecuencias del haz ascendente son mayores que las del haz descendente, debido a que a mayor frecuencia se produce mayor atenuación en el recorrido de la señal, y por tanto hay que transmitir con más potencia, y en la tierra se disponen de ella.

• Por su parte, los satélites que emiten señales de radiodifusión, Tv, u otras de carácter unidireccional, utilizan estaciones transmisoras terrestres (que son las que tienen la infraestructura de telecomunicaciones para acceder al satélite) para recoger y reenviar las señales de las distintas productoras de programas.

• Estas señales, tras su multiplexación por la estación terrestre, son canalizadas hacia el satélite por medio del haz ascendente, y transmitidas de nuevo a determinada área de la tierra a través del haz descendente, para se captadas por los receptores de los usuarios.

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• En cualquier caso, un mismo satélite puede estar técnicamente dotado para realizar ambas funciones, la bidireccional para telecomunicaciones, y unidireccional para emisiones en un solo sentido. Dado que el haz que desciende no cae de forma perpendicular, la proyección del satélite se realiza de forma elíptica, al igual que sucede si proyectamos la luz de una linterna sobre una superficie esférica. Consecuentemente, en la zona central del foco iluminada por el satélite se recibe la mayor intensidad de señal, mientras que ésta se va atenuando progresivamente conforme nos alejamos hacia los extremos. 

• La estación terrestre utiliza sistemas de telemetría para conocer en todo momento si el satélite se desvía de su posición correcta. Si ocurriera una deriva, se realizan entonces correcciones mediante señales de control a los motores de orientación. A su vez, el satélite envía señales a la estación terrestre con información sobre el estado operativo de todos los sistemas importantes, de tal manera que en caso de fallo o funcionamiento defectuoso de alguno de ellos se puede ordenar a un sistema redundante que lo sustituya.