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Antenas Parabólicas parte 1 - Monografía



 
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INSTALACIÓN DE ANTENAS PARABÓLICAS



La idea de la transmisión vía satélite comenzó en 1945 con el científico norteamericano Arthur C. Clarke.
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Sistema de distribución de datos

Sistema de distribución de datos
Red vsat para una organización
Red vsat para una organización

El HUB y su sistema de control puede ser compartido para soportar varias subredes de otras tantas organizaciones.

Vsats componentes
Vsats componentes

Red corporativa de servicios integrados

Red corporativa de servicios integrados

Conexión sede social - gobelas/ccs-arganda

Conexión sede social - gobelas/ccs-arganda
Videoconferencia
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Enlaces de redes
Enlaces de redes

Distribución de TV
Distribución de TV

SATÉLITES GEOESTACIONARIOS


Es un satélite artificial, situado a una determinada distancia de la superficie terrestre (concretamente del Ecuador) y a la misma velocidad de rotación que la Tierra (una vuelta en 24 horas), de forma que permanece estacionario con respecto al mismo punto de la Tierra y es visible para bastante superficie de la misma.

DISTANCIA DEL SATÉLITE A LA TIERRA



Los satélites geoestacionarios están situados en el plano del Ecuador terrestre, por tanto están en órbita ecuatorial, y giran en el mismo sentido y a la misma velocidad angular que la Tierra. Para cumplir este requisito, la distancia a la que se ha de colocar el satélite sobre el Ecuador de la Tierra es de 35806 Km.


BANDAS 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 banda Ku.


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.

Recepción TV Combinada: SRS + SFS
Recepción TV Combinada: SRS + SFS

Plan de frecuencias
Plan de frecuencias

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Configuración del satélite en órbita de transferencia
Configuración del satélite en órbita de transferencia

Además están entre otros: EUTELSAT, INTELSAT, TELECOM, OLIMPUS, PANAMSAT, GORIZONT…
Cada satélite está situado en una posición geoestacionaria concreta.

Centro de control CCS
Centro de control CCS

Estructura genérica de una red de radiodifusión (TV y/o radio)
Estructura genérica de una red de radiodifusión (TV y/o radio)

Solución digital SCPC para una res de contribución de TV (D-SNG)
Solución digital SCPC para una res de contribución de TV (D-SNG)

En el caso de los ASTRA, su posición es de 19.2º Este, y para el HISPASAT es de 31º Oeste (aunque está colocado a 30º Oeste). Ambos requieren conversores de parábola distintos, lo cual implica que son necesarios dos antenas para recibir los dos satélites.

ZONA DE COBERTURA DE LOS SATÉLITES



Es la superficie de la Tierra delimitada por un contorno de densidad de flujo de potencia (potencia/m2) constante, que permite obtener la calidad deseada de recepción en ausencia de interferencias.
La zona de cobertura debe ser el área más pequeña que cubre la zona de servicio.
La zona de cobertura se representa en los mapas como “Huella” de potencia del satélite en cuestión. La huella de potencia viene definida de acuerdo a la anchura del haz de la antena transmisora del satélite. Como el satélite está en el ecuador, la huella tendrá en principio forma ovoidal.

ORIENTACIÓN Y MONTAJE DE UNA ANTENA PARABÓLICA



Depende del tipo concreto de antena, aunque el cálculo de los parámetros para su orientación es muy similar, y los conceptos son iguales en todos los tipos.


TIPOS DE ANTENAS PARABÓLICAS


Las más importantes son:
- Foco primario.
- OFFSET.
- Cassegrain.
- Antena plana.
Este tipo de antena tiene la característica fundamental de que las ondas que inciden en la superficie de la antena, dentro de un ángulo determinado, se reflejan e inciden en un punto denominado Foco (a excepción de la antena plana). Allí se colocará el detector correspondiente.

a) Antena parabólica de foco primario:


La superficie de la antena es un paraboloide de revolución.
Todas las ondas inciden paralelamente al eje principal se reflejan y van a parar al Foco. El Foco está centrado en el paraboloide.

Tiene un rendimiento máximo del 60% aproximadamente, es decir, de toda la energía que llega a la superficie de la antena, el 60% llega al foco y se aprovecha, el resto no llega al foco y se pierde.
Se suelen ver de tamaño grande, aproximadamente de 1,5 m de diámetro.

b) Antena parabólica OFFSET:


Este tipo de antena se obtiene recortando de grandes antenas parabólicas de forma esférica. Tienen el Foco desplazado hacia abajo, de tal forma que queda fuera de la superficie de la antena. Debido a esto, el rendimiento es algo mayor que en la de Foco primario, y llega a ser de un 70% o algo más.
El diagrama de directividad tiene forma de óvalo.
Las ondas que llegan a la antena, se reflejan, algunas se dirigen al foco, y el resto se pierde.

c) Antena parabólica Cassegrain:


Es similar a la de Foco Primario, sólo que tiene dos reflectores; el mayor apunta al lugar de recepción, y las ondas al chocar, se reflejan y van al Foco donde está el reflector menor; al chocar las ondas, van al Foco último, donde estará colocado el detector.
Se suelen utilizar en antenas muy grandes, donde es difícil llegar al Foco para el mantenimiento de la antena.

d) Antenas planas:


Se están utilizando mucho actualmente para la recepción de los satélites de alta potencia (DBS), como el Hispasat.
Este tipo de antena no requiere un apuntamiento al satélite tan preciso, aunque lógicamente hay que orientarlas hacia el satélite determinado.


HUELLA DE POTENCIA DE UN SATÉLITE



En una huella de potencia se indica la potencia con que emite el satélite hacia esa zona en concreto, expresándola en dBW (decibelios por vatio).
dBW = 10 log Ps / 1W
Siendo Ps la potencia de salida del satélite expresada en vatios.
Esto es lo que se denomina PIRE (Potencia Isotrópica Radiada Equivalente) del satélite.

En los mapas de la huella de potencia o zonas de cobertura, se indica el valor del PIRE en dBW. Con este dato, se puede calcular la instalación receptora adecuada a cada lugar de recepción.

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Ejemplo de cobertura de satélite
Ejemplo de cobertura de satélite
Cobertura TV América
Cobertura TV América

Recepción colectiva diámetro de antena optimizado.
Recepción colectiva (SMATV) (Hispasat 1 A+1B)
Recepción colectiva diámetro de antena optimizado.Recepción colectiva (SMATV) (Hispasat 1 A+1B)
Canales de TV y radio de Hispasat para América.  Coberturas y tamaños de antena
Canales de TV y radio de Hispasat para América. Coberturas y tamaños de antena

CÁLCULO DE ACIMUT, ELEVACIÓN Y DESPLAZAMIENTO DE POLARIZACIÓN



El ángulo de error para recibir adecuadamente el satélite es muy pequeño, del orden de 0,2º. Por ese motivo, para recibir la señal correctamente, hay que mover un poco la antena hasta encontrar el satélite con el máximo nivel de señal.
Para la orientación de una antena, hay que tener en cuenta la situación geográfica del lugar de recepción y la situación del satélite.
El Ecuador divide la Tierra en el hemisferio Norte y el hemisferio Sur, y el meridiano de Greenwich divide la Tierra en Este y Oeste.

Las divisiones paralelas al Ecuador se denominan Paralelos, y el ángulo considerado se llama Latitud, bien Norte o bien Sur, según sea del hemisferio Norte o del hemisferio Sur.
Las divisiones alrededor de Greenwich se denominan Meridianos, y el ángulo considerado se llama Longitud, bien Este o bien Oeste.
El Acimut (o azimut) es el ángulo horizontal al que hay que girar la antena, desde el polo Norte terrestre hasta encontrar el satélite. A veces se indica este ángulo con relación al polo Sur.

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