Enlaces Satelitales

Comunicaciones Satelitales
Análisis de los Enlaces Satelitales

Downlink (ejemplo)
• Consideremos un satélite con las siguientes características:
Geoestacionario. Potencia de Transmisión de 10 watts. Frecuencia de Downlink (Fd) 12 Ghz El angulo de Beam principal 3db = 2° . La eficiencia de la antena satelital = 0.55

Downlink (ejemplo)
• La estación terrena equipada con los siguientesequipos:
Antena de 4 metros de diámetro. Distancia al satélite de 40,000 Km. La eficiencia de la antena de la estación terrena de = 0.6.

Downlink (ejemplo)
• La densidad del flujo de potencia sobre la estación terrena se determina con: = PTGTmax/4 R² • Hay que considerar que la ganancia de la antena de transmisión es la misma que la de recepción pero no son del mismo diámetro.

Downlink(ejemplo)
• La PIRE radiada por el satélite es: PTGTMAX = 38.2 dB + 10 dB(W) = 48.2 dB • La densidad de flujo de potencia determinada por: = PTGTmax/4 R² = -114.8 dB (W/m²) esta

Downlink (ejemplo)
• La potencia recibida en dBW por la antena de la estación terrena es la siguiente: PR = PIRE – LFS + GRmax • La atenuación de espacio libre es: LFS = (4 R / D ) ² LFS = 206.1 dB

Downlink(ejemplo)
• La ganancia de la antena de recepción: Gmax = ( D/ f/c)² Gmax = 51.8 dB. • La potencia de recepción calculada es de: PR = PIRE – LFS + GRmax PR = 48.2– 206.1 + 51.8 PR = - 106.1 dB(W)

Consideraciones Prácticas
• En un enlace real es necesario considerar pérdidas adicionales por diversas causas:
Pérdidas por atenuación atmosférica. Pérdidas e los equipos de transmisión y recepción.Pérdidas por mal alineamiento de antenas. Pérdidas por mal acoplamiento en la polarización.

Pérdidas en la Atmósfera
• Las ondas sufren atenuación en la atmósfera debido fundamentalmente a los gases presentes en la troposfera y ionosfera. L = LFS + LA

Pérdidas en la Atmósfera
• Los principales fenómenos que influencian la propagación en la atmósfera los podemos resumir en:
Atenuación ycambio de polarización por lluvia. Atenuación por gases atmosféricos. Atenuación por tormentas de arena. Atenuación por refracción. Atenuación por efecto Faraday. Atenuación por cristales de nieve. Atenuación por multitrayectoria,

Efectos de la LLuvia
• La atenuación por lluvias afecta de dos formas a las ondas electromagnéticas:
Atenuación de la señal. Cambios en la polarización.

• Laintensidad de la lluvia es medida por su rate R en mm/s. • La probabilidad de distribución se indica por p(%) y representa el tiempo durante el Rp es excedido.

Efectos de la LLuvia
• El p(%) mas usado es 0.001% y corresponde a 53 minutos es el mas común para analizar los sistemas. • El valor de la atenuación por lluvias ARAIN es función de la atenuación específica RAIN en dB/km y la longitudefectiva del enlace Le en km. ARAIN =
RAIN

Le

Efectos de la LLuvia
• Los valores mas comunes para p = 0.01% para un promedio anual de 30 a 50 mm/h nos da las siguientes atenuaciones:
0.1 dB para 4Ghz, 5.0 dB a 10 dB para 12Ghz. 10 dB a 20 dB para 20 Ghz. 25 dB a 40 dB para 30 Ghz.

Efectos de la LLuvia
• El cambio de polarización se produce debido por la atenuación y desplazamiento de fasediferencial de las señales al atravesar un gota de agua no esférica.

Atenuación por gases atmosféricos
• La atenuación por gases atmoféricos depende de:
La frecuencia de operación. El angulo de elevación. La altitud de la estación. La concentración de vapor de agua.

Atenuación por gases atmosféricos
• Es despreciable para frecuencias menores a 10 Ghz. • Para valores de 22Ghz es de 1 a 2dB. Esta frecuencia corresponde a la banda de absorción del vapor de agua.

Atenuación por tormenta de arena
• Es inversamente proporcional a la visibilidad. • Depende de la concentración de agua en las particulas. • A 14 Ghz es del orden de 0.03 dB/Km para particulas secas y 0,65 dB/Km para particulas con 20% de humedad.

Atenuación por refracción
• La troposfera y la ionosfera tienen...