Ministerio de Educación

Indice
1.
Introducción
2. Televisión analógica vs.
Televisión digital
3. Historia de la televisión
satelital
4. Televisión
satelital
5. Satélite
6. Planificación de las
radiocomunicaciones
7. Bibliografía

1.
Introducción

El ser humano siempre en busca del desarrollo de
su calidad de
vida está evolucionando e inventando nuevas herramientas
que le ayuden con este propósito.
Las personas en general pasan desde horas, hasta días en
su hogar descansando y viendo televisión, es por ello que
este es un importante centro de estudio y desarrollo con el
objetivo de
mejorar y ampliar el rango de acción y efecto de la
televisión. Desde sus inicios (televisión
blanco y negro) hasta sus más recientes
innovaciones:

• La digitalización de la señal para su
  posterior compresión pudiendo así utilizar mejor
  el espectro radio
  eléctrico, esto se traduce en más canales
  televisivos en el mismo ancho de banda.
• Nuevas formas de acceso al usuario; dentro de las
  cuales se pueden mencionar el cable
  coaxial y la fibra
  óptica, las cuales conforman las redes híbridas
  fibra–coaxial y por otro lado, en los medios no
  guiados se llega al extremo de los satélites, los cuales, debido al gran
  ancho de banda que poseen, tienen la capacidad no solo de
  transmitir un gran número de canales de
  televisión digitalizada (mayor calidad de
  vídeo y de sonido), sino
  también de implementar la televisión interactiva,
  la cual basa su funcionamiento en la navegación en
  Internet para
  la adquisición de Video on Demand
  (VoD), compras en
  línea y un sin fin de capacidades que acaban en el mismo
  sitio donde termina la capacidad de Internet con su comercio
  electrónico, por ende no tienen nada que envidiarle
  a las aplicaciones que corren sobre PC’s para la compra
  en línea a través de Internet.

Nuestro objetivo en este trabajo, más allá
de narrar la historia de la
televisión desde sus inicios, es estudiar esta nueva
plataforma de televisión que va más allá de
los medios guiados (coaxial y/o fibra), dicha plataforma es la
futurista técnica de acceso de "última milla":
Televisión Satelital, incluyendo sus normativas, nuevos
servicios a
implementar sobre esta plataforma y desarrollo sobre la
región de América.

2. Televisión
analógica vs. Televisión digital

El principal problema de la televisión
analógica es que no saca partido al hecho de que en la
mayoría de los casos, las señales de vídeo
varían muy poco al pasar de un elemento de imagen
(píxel) a los contiguos, o por lo menos existe una
dependencia entre ellos. En pocas palabras, se derrocha espectro
electromagnético, además de que al crecer el
número de estaciones transmisoras, la interferencia pasa a
convertirse en un grave problema.
En la televisión analógica, los parámetros
de la imagen y del sonido se representan por las magnitudes
analógicas de una señal eléctrica, por tanto
su transporte
hasta los hogares ocupa muchos recursos. En el
mundo digital esos parámetros se representan por
números; en un sistema de base
dos, es decir, usando únicamente los dígitos "1" y
"0".
El proceso de
digitalización de una señal analógica lo
realiza el conversor analógico/digital. Esta
representación, numérica en bits, permite someter
la señal de televisión a procesos muy
complejos, sin degradación de calidad, que ofrecen
múltiples ventajas y abren un abanico de posibilidades de
nuevos servicios en el hogar. Sin embargo, la señal de
televisión digital ofrecida directamente por el conversor
analógico/digital contiene una gran cantidad de bits que
no hacen viable su transporte y almacenamiento
sin un consumo
excesivo de recursos.
La cantidad de bits que genera el proceso de
digitalización de una señal de televisión es
tan alto que necesita mucha capacidad de almacenamiento y de
recursos para su transporte.
Ejemplos de la cantidad de bits que genera la
digitalización de 3 diferentes formatos de
televisión:

• En formato convencional (4:3) una imagen digital de
  televisión está formada por 720×576 puntos
  (pixel). Almacenar esta imagen requiere de 1 Mbyte. Transmitir
  un segundo estas imágenes
  continuas, requiere una velocidad de
  transmisión de 170 Mbits/s.
• En formato panorámico (16:9) una imagen
  digital de televisión está formada por 960x 576
  puntos (pixel): requiere un 30% más de capacidad que el
  formato 4:3
• En formato alta definición la imagen digital
  de televisión consiste en 1920 x1080 puntos (pixel).
  Almacenar esta imagen requiere más de 4 Mbyte.
  Transmitir un segundo de imágenes continuas, requiere
  una velocidad de transmisión de 1Gbit/s.

Afortunadamente, las señales de televisión
tienen más información de la que el ojo humano
necesita para percibir correctamente una imagen. Es decir, tienen
una redundancia considerable, la cual es explotada por las
técnicas de compresión digital, para
reducir la cantidad de "números" generados en la
digitalización hasta unos niveles adecuados que permiten
su transporte con una gran calidad y economía de
recursos.
Estas y otras técnicas han sido los factores que han
impulsado definitivamente el desarrollo de la Televisión
Digital, permitiendo el almacenamiento y transporte de la
señal de televisión con un mínimo uso de
recursos.
La televisión digital posee múltiples ventajas,
tales como:

• Resolución igual o mejor que una
  película de 35 mm. La televisión analógica
  convencional tiene una resolución inferior a una
  película de 16 mm. Esa baja resolución se puede
  apreciar en la televisión analógica convencional
  cuando se usan pantallas grandes o proyectores de
  TV.
• Libre de perturbaciones o ecos. La televisión
  analógica convencional, cuando se recibe por antena,
  está sujeta a ecos que se manifiestan como
  señales superpuestas, con variaciones de color. Estos
  ecos son debidos a reflexiones de propagación de la
  señal. Este fenómeno pasa casi inadvertido en la
  televisión por cable, ya que la señal es guiada
  por el mismo y no existen posibilidades de reflexión,
  salvo en el caso de desadaptación de impedancias entre
  el cable y el receptor.
• Calidad de sonido digital semejante a los CD’s.
  La televisión convencional modula el video en amplitud y
  el audio en FM. La diferencia en calidad de sonido en la
  televisión digital es la misma que la que existe en una
  estación de audio en FM y la que se obtiene en un
  amplificador de alta fidelidad con un disco compacto
  (CD).
• Soporta hasta 16 canales de audio digitales. Con lo
  cual pueden obtenerse efectos semejantes a los
  cinematográficos "sensoround". Permite también
  transmitir programas en
  varios idiomas.
• Presenta mayor inmunidad contra interferencias y
  distorsión. Una señal digital es
  prácticamente inmune a las interferencias y no
  está sujeta a distorsión.
• Requiere menor potencia de
  transmisión para cubrir una zona de servicio. La
  televisión analógica necesita mayor potencia de
  transmisión para la misma zona de servicio.
• Posee mayor eficiencia en
  el uso del espectro. El espectro radio eléctrico es un
  recurso escaso, la televisión digital permite la
  utilización de redes de frecuencia única, que en
  la misma frecuencia pueden cubrir áreas de servicio
  diferentes.
• Ideal para el uso de compresión digital y
  emisiones multiprograma, con lo cual se pueden acomodar
  más de cuatro señales de televisión
  digital en el mismo ancho de banda de una señal
  analógica. Por ejemplo: la compresión
  según el sistema MPEG consiste en no enviar las
  imágenes completas, sino sólo los cambios entre
  dichas imágenes. El resultado es que se necesitan muchos
  menos datos para
  actualizar una imagen. Los datos comprimidos de vídeo,
  audio y otros se multiplexan formando una sola sucesión
  de bits. Esta sucesión de bits modula una señal
  que se transmite por radiodifusión
  terrestre.

Se presentan dos sistemas de transmisión:
NTSC: National Television System Commitee.
– Características principales:

1. La señal Y se trasmite por modulación de amplitud con banda lateral
   vestigial, sobre una portadora de R.F. correspondiente al canal
   utilizado.
2. La modulación de la croma es en cuadratura, Cb
   (diferencia al azul) modula en amplitud a una subportadora de
   valor
   fsp=3.58MHz y Cr (diferencia al rojo) modula la misma
   portadora, pero tras haber sido adelantada en 90 grados y
   colocados en los ejes I y Q, 33 y 123 grados
   respectivamente.
3. La señal de prueba es una señal
   constitutiva de 8 barras verticales adyacentes que presenta los
   3 colores
   primarios (rojo, verde y azul), sus respectivos complementarios
   (cían, púrpura y amarillo) y además el
   blanco y el negro. La suelen trasmitir las emisoras previo al
   comienzo de la programación y sirve al usuario para
   corregir si es necesario los matices de su receptor. El arreglo
   de colores no es arbitrario, sino empieza por el de mayor
   luminancia (el blanco) y termina en el extremo derecho con el
   negro (luminancia nula). Por lo tanto, la secuencia de colores
   es: blanco, amarillo, cían, verde, magenta, rojo, azul y
   negro.
4. La frecuencia exacta de la subportadora es
   fsp=3.579545MHz y el burst se trasmite con fase de 180
   grados.
5. La señal C debe ir incluida dentro del canal
   asignado, pero sin interferir en lo posible a la señal
   Y.
6. El sistema NTSC adolece de gran inconveniente frente
   a corrimientos de fase en el trayecto entre emisor y receptor.
   El receptor NTSC dispone de un control
   manual al
   alcance del usuario, que neutraliza este efecto, para lo cual
   se toma como referencia el color de la piel
   humana.

PAL: Phase Alternation Line.
– Características principales:

1. Este sistema conserva la modulación en
   cuadratura, pero con los ejes Cb y Cr, asignándole a
   ambos igual ancho de banda.

1. La fase del producto de
   modulación cambia de línea a línea en 180
   grados, teniéndose así una línea llamada
   NTSC y la siguiente llamada PAL con fase de 180
   grados.
2. El burst se trasmite con fase de 135 grados durante
   las líneas NTSC y de 225 grados durante las
   líneas PAL.
3. Confía al propio ojo humano el corregir
   errores de fase por integración de la imagen, para errores de
   fase de hasta unos 5 grados. Se parte de la premisa que el
   contenido de color de 2 líneas consecutivas es
   prácticamente el mismo. (PAL Simple)
4. En vez de que el ojo integre y corrija, lo hace un
   circuito, para lo cual es necesario almacenar una línea.
   (PAL-N)
5. La frecuencia de subportadora original; es de 4.43MHz
   en sistema PAL Simple y en PAL-N es de 3.58MHz.
6. La señal de vídeo se trasmite por el
   método
   de modulación de amplitud con polaridad negativa
   (máximo brillo corresponde a la mínima amplitud
   de portadora) y banda lateral vestigial para mayor estabilidad
   de sincronismo (máxima energía de la portadora)
   en zonas de recepción pobre.
7. Anchura de banda nominal del canal radio
   eléctrico: 6MHz.
8. Separación de la portadora de sonido respecto
   de la de imagen: +4.5MHz.
9. El sonido se trasmite por medio de una portadora
   independiente de la de imagen. Se emplea para el audio el
   método de modulación de frecuencia, denominado
   internacionalmente como F3.

Estándares digitales:
DVB: Digital Video Broadcasting. Norma Europea
– Características principales:

1. Ancho de banda por canal de 8MHz.
2. Modulación COFDM (Multicanalización por
   división de frecuencia ortogonal codificada) con mapeo
   QPSK o QAM.
3. Utiliza estándares de compresión MPEG-2
   para video y Musicam para audio.
4. Relación de aspecto 4:3 para televisión
   de definición estándar (SDTV) y 16:9 para
   televisión de alta definición (HDTV).
5. Resolución de 1152 líneas verticales y
   1920 píxeles horizontal.

ATSC: Advanced Television System Comitee. Norma
Americana.

• Características principales:

1. Ancho de banda por canal de 6MHz.
2. Modulación 8-VSB ó 16-VSB.
3. Utiliza estándares de compresión MPEG-2
   (Vídeo) y Dolby AC-3 (Audio).
4. Relación de aspecto 4:3 para televisión
   de definición estándar (SDTV) y 16:9 para
   televisión de alta definición (HDTV).
5. Resolución de 1080 líneas verticales y
   1920 píxeles horizontal.

Las transmisiones de televisión digital, al igual
que las de televisión analógica convencional,
pueden llegar al receptor por tres medios diferentes: por
transmisores ubicados en la tierra
(televisión terrenal), por transmisores ubicados en
satélites (televisión
directa por satélite) o por cables físicos que
pueden ser coaxiales o de fibra óptica
(televisión por cable).
Con la colocación en los últimos años de los
diferentes satélites en órbita, se ha producido un
espectacular avance de la televisión por satélite.
Cada día es más común la imagen de las
antenas
parabólicas en los tejados de las casas, siendo su
misión
recoger la señal que les envían los
satélites desde el espacio.

3. Historia de la
televisión satelital

En 1983, se había aprobado la Planificación del Servicio de
Radiodifusión por Satélite, para la Región
Américas, en la Conferencia
Administrativa Regional de Radiocomunicaciones realizada por la
Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT). En dicha conferencia se
aprobaron posiciones orbitales geoestacionarias y frecuencias en
la banda Ku (12-14 GHz) para todos los países de nuestro
continente. Dicha planificación se encuentra vigente a la
fecha.
En la década de los 80, Japón,
Estados Unidos
y la Unión
Europea desarrollaron Sistemas de Televisión de Alta
Definición (TVAD o en inglés
HDTV) con normas no
compatibles entre sí, impulsadas principalmente por las
industrias
electrónicas de dichos países, interesadas en
capturar un importante mercado. Se
efectuaron algunas transmisiones experimentales, algunas de ellas
utilizando satélites de radiodifusión directa, como
el BS-2A del Japón que inició transmisiones
experimentales en 1984.
La UIT realizó varios esfuerzos para tratar de lograr una
norma de carácter
mundial y así fue como en 1985 el Comité Consultivo
Internacional de Radiocomunicaciones de la UIT aprobó una
Propuesta de Recomendación sobre la norma para el estudio
de la televisión de alta definición (TVDA).
Luego de doce años de estudios y de conflictos de
intereses entre las industria de
los países participantes se aprobó en abril de 1997
una Norma Mundial para TVDA.
Al iniciarse dichos estudios los avances de la tecnología digital
eran aún incipientes. Recordemos que en 1985 se estaban
introduciendo el servicio de facsímil y las primeras
computadoras
personales. No existían redes digitales de
telecomunicaciones y las transmisiones por satélite eran
analógicas. Tampoco existían sistemas de
transmisión de fibra óptica ni cables submarinos de
fibra.
El concepto de
multimedia era
discutido sólo a nivel académico. Las redes de
Internet utilizaban una tecnología anticuada y cara, y
sólo estaban disponibles en organismos de gobierno y en
algunas universidades norteamericanas.
En la década de los noventas la tecnología digital
tuvo un explosivo desarrollo, tanto en los sistemas de comunicación y transmisión de
telecomunicaciones como en la informática. El desarrollo de microprocesadores
cada vez de mayor capacidad y velocidad así como de
costos cada vez
menores, produjeron una revolución
que sorprendió a los analistas más
optimistas.

4. Televisión
satelital

Este es un servicio conocido internacionalmente como
Direct to Home TV, el cual consiste en llevar un paquete de
señales tanto de televisión como de audio a un
satélite, desde el cual son bajadas directamente al hogar
del abonado. Para esto, el usuario debe tener una serie de
equipos y accesorios que le permitirán dar salida a esas
señales, generalmente digitales, por el aparato
analógico de televisión que comúnmente se
encuentra en nuestros hogares.

Transmisión digital satelital de la
televisión
La TV digital es toda una revolución tecnológica en
países europeos, EEUU y Canadá. Permite el uso de
una sola línea o conexión satelital para transmitir
cientos de canales digitales. Esto es posible gracias a que la
transmisión digital no necesita ser decodificada
simultáneamente como son aquellas transmitidas en forma
análoga. Por el contrario, por cada minuto de
recepción de un partido de fútbol, en el sistema
normal, pueden ser recibidos más de cien partidos en forma
digital. O por ponerlo de otra manera, la tecnología
digital satelital permite que en un minuto de transmisión
puedan recibirse más de doscientas horas de
programación de vídeo, o unos cientos de miles de
horas de audio, con la misma calidad que un disco compacto (CD),
o un disco de vídeo láser. La
compresión, transmisión y recepción digital
aprovecha mucho mejor una banda normal satelital (8.1 MHz),
haciendo pasar cientos de canales por donde antes sólo
pasaba uno.
Nadie puede percibir todo este cúmulo de
información, pero sí podemos seleccionar lo que
queremos ver o guardarlo en forma digital en un disquete o en
algún otro soporte de bits. Es aquí donde radica la
verdadera diferencia entre lo digital y lo análogo.
Llegará un día no muy lejano en el que la
televisión, los vídeos, la radio,
el
periódico y otras tantas formas de comunicación
más, viajen vía satélite y sean accedidas ya
no por medio de un decodificador o un aparato de TV, o un
vídeo, sino por un computador
personal (que
siempre ha trabajado a base y con estándares digitales).
En otras palabras, será posible (ya lo es, de forma
incipiente) acceder por medio del computador personal y a
través de Internet o el satélite a todo tipo de
medios de
comunicación, con el beneficio de que podemos
seleccionar, editar y conservar, en soportes casi indestructibles
y de alta resolución, la información que
deseemos.

Cómo se transmite la
información

La televisión directa por satélite (TDS)
ha experimentado un gran avance en la última
década. Cada sistema nacional de televisión por
satélite llega a telespectadores que viven fuera de las
fronteras del país emisor. Para producir una
emisión por satélite tenemos que situar la
estación de tierra de
emisión en un lugar accesible para la señal
procedente del centro de producción de programas. Dicha
estación está equipada con una antena de grandes
dimensiones y que establece el enlace ascendente con el
satélite. Después, la señal que recibe el
satélite se retransmite hacia el país por una
antena adecuada y con unas características, frecuencia y
potencia, que han sido previamente planificadas. Esta es la
señal que después van a recibir los receptores
situados en tierra, bien sea un usuario individual o una comunidad.
Un sistema de televisión vía satélite
está formado básicamente por tres partes: la
estación emisora, el satélite y la estación
receptora.

Estación Emisora
En esta estación se encuentra la antena de emisión
y el transmisor. La potencia que se emite desde la
estación de tierra es alta, del orden de los kW;
así, la señal captada por la parábola del
satélite, será lo suficientemente buena como para
que no se introduzca ni distorsión ni ruido en esta
parte del trayecto donde la señal es ascendente. La antena
de emisión es una parabólica cuyas dimensiones
dependen de la potencia que queramos emitir. Esta antena
también tiene que recibir las señales que le
envía el satélite para su posicionamiento y
seguimiento, que son señales bastante débiles.
Estas señales sólo son captadas por la
estación emisora y no por la estación receptora.
Con ellas, la antena parabólica de emisión se puede
orientar hacia el satélite con una mayor
precisión.

Las señales que vamos a emitir se generan en un
estudio de televisión. La estación emisora puede
encontrarse junto al estudio de televisión o no. Si se
encuentran juntos, van a estar conectados por cable ya que las
distancias son muy cortas. La señal compuesta por
vídeo y audio va a pasar directamente al modulador y
después al transmisor para, posteriormente, ser radiada
por la antena hacia el satélite. Pero, normalmente, no se
encuentran en el mismo sitio, ya que los estudios de
televisión suelen estar en las grandes ciudades mientras
que las estaciones emisoras se suelen situar en sitios tranquilos
donde no puedan perturbarse las emisiones y recepciones con
ruidos exteriores. En este caso, al estar a una distancia de
incluso kilómetros, ya no se pueden conectar por cable por
lo que se utiliza un enlace radio eléctrico entre la
estación emisora y los estudios. Suelen emplearse las
frecuencias de microondas
para este tipo de enlaces ya que usando las frecuencias de
microondas a estas distancias, vamos a obtener una calidad alta
debido al gran ancho de banda de transmisión.
En la estación emisora se necesitan instalaciones
complementarias, como estaciones de telemando y telemedida, para
poder enviar
comandos desde
la Tierra y situar al satélite en su órbita
adecuada.
Cuando realizamos una comunicación por satélite,
normalmente, se pueden enviar hasta cuatro canales de
vídeo con un ancho aproximado por canal de 27 MHz. Una
forma que tenemos para enviar un mayor número de canales
sin salirnos de la banda permitida es polarizando las
señales, con una diferencia entre los ángulos de
ambas ondas de 90
grados, para poder emitir dos canales en un mismo ancho de banda,
sin que haya ningún tipo de problema a la hora de
demodular las señales. La única condición es
que el receptor sea capaz de discriminar la polarización
vertical de la horizontal.

Como hemos dicho, la estación emisora está
unida a los estudios de televisión que proporcionan la
información que deseamos transmitir, bien
físicamente con un cable o, si la distancia no lo permite,
a través de un enlace radio eléctrico usando la
frecuencia de las microondas. La información llega a la
estación emisora por uno de los dos medios antes citados,
y a la salida del enlace vamos a tener la información de
vídeo y audio ya moduladas y preparadas para formar la
señal que deseamos transmitir. Vamos a tener dos tipos de
cadena de modulación, ya que, como hemos dicho antes, los
tipos de polarización van a ser dos. En el satélite
se van a transmitir diferentes emisoras, y cada una de ellas va a
entrar en un modulador independiente. En estos moduladores, la
señal que les llega va a ser utilizada para modular en
frecuencia a una portadora cuyo valor suele estar alrededor de 70
MHz. Las señales moduladas sobre estas portadoras son las
que luego se van a mandar. Todas las señales moduladas van
a pasar por un "limitador" para eliminar las variaciones en
amplitud que se hayan podido producir.

Como nos podemos imaginar, si mezclásemos todos
estos canales antes de enviarlos sería casi imposible su
demodulación y la obtención correcta de la
información que queremos transmitir, por eso es necesario
multiplexarlos en frecuencia (MDF) antes de que salgan de la
estación emisora.
Multiplexar en frecuencia consiste en dar a cada canal una banda
determinada, que se caracteriza por la frecuencia central y el
ancho de banda que tiene. Cada canal va a estar separado del
siguiente, dejando una banda libre para que no puedan solaparse
los espectros de los diferentes canales. A la hora de
demultiplexarlo, es suficiente con poner un filtro pasa-banda
para poder separar cada canal.
Cuando la señal sale del multiplexador tiene una
frecuencia inferior a 3GHz. Para poder emitirla al
satélite hay que mezclar esta señal con una
generada por un oscilador. Al sumar estas dos señales,
todo el espectro se va a trasladar a una banda de frecuencias
mucho más alta y que ya puede ser trasmitida hasta el
satélite. Después de mezclar, las ondas van sobre
"guía – ondas", pasan por ecualizadores preparados para
corregir las señales y luego por dos amplificadores cuya
salida está conectada al control de polarización de
la antena que es parabólica.
Dentro de las antenas que van a emitir la señal podemos
hacer una diferenciación según el número de
reflectores parabólicos que tengan. Pueden tener uno o
dos. En el primer tipo tenemos un reflector parabólico, en
cuyo foco se sitúa una antena de bocina enfocada hacia el
reflector. En este tipo de antenas se pueden producir
atenuaciones debido a que la señal tiene que llegar a la
bocina por medio de una guía, y, si las dimensiones de
ésta son muy grandes, va a perderse parte de la
señal produciendo las citadas atenuaciones. En el segundo
tipo, formado por dos reflectores, se soluciona el problema de
las atenuaciones sustituyendo la guía por un segundo
reflector.

5.
Satélite

El satélite puede considerarse como un repetidor
que recibe una señal y la vuelve a enviar con la misma o
distinta frecuencia de la onda portadora. Se diferencia en varias
cosas de los repetidores convencionales y, sobre todo, en su
posición, ya que no está en un lugar fijo sino que
se encuentra en una órbita en el espacio. Para encontrar
dicha órbita se busca un punto en el espacio en el que la
fuerza de
atracción de la tierra y la fuerza centrífuga del
satélite sean iguales. La órbita del
satélite debe ser circular y, además, debe
conseguir que el satélite sea visto en una posición
fija desde la tierra para poder mantener la recepción de
los programas y poder establecer el enlace constantemente con un
ángulo fijo. Por todo esto se utilizan órbitas
geoestacionarias, ya que son órbitas circulares y
ecuatoriales. Los satélites se encuentran en una
órbita a 36.000 kilómetros de la Tierra. Las
pequeñas variaciones en la posición del
satélite pueden ser corregidas desde la estación
emisora, asegurando así que el satélite va a tener
una posición estable en el espacio.
Para colocar un satélite en órbita se suelen
utilizar vehículos de lanzamiento, colocando al
satélite en una órbita auxiliar que es
elíptica, muy inclinada, denominada órbita de
transferencia, para que luego la etapa propulsora del
satélite lo coloque en la órbita final.
Debido a todas las operaciones
asociadas con la colocación de un satélite en
órbita, como son la fase de lanzamiento, el
posicionamiento y mantenimiento
en una órbita, los satélites deben llevar
incorporados unos sistemas de apoyo que se encuentran en el
denominado módulo de servicio. Este módulo
también sirve de apoyo al módulo de comunicaciones, que es el encargado de gestionar
las señales.

Dentro del satélite se encuentran los equipos
necesarios para que este pueda actuar como repetidor. En el
exterior vamos a encontrar las antenas y los paneles solares. Con
las antenas vamos a cubrir la recepción y emisión
de las distintas señales y con los paneles solares vamos a
proporcionar alimentación a todas
las partes del satélite, así como a las
baterías auxiliares que funcionan cuando no se recibe
energía del sol.
Los satélites tienen incluidos varios subsistemas que
desempeñan diferentes funciones. Uno de
estos subsistemas es el de telemando. Parte de las maniobras que
realiza un satélite están dirigidas
automáticamente por las órdenes que lleva en
la memoria del
ordenador de a bordo, pero otras muchas son mandadas desde tierra
por medio del sistema de telemando. Por ejemplo, se puede
modificar la órbita del satélite, poner en
funcionamiento algunos equipos de medida, etc. Otro subsistema
importante es el de telemedida, gracias al cual es posible saber
en tierra todo lo que está ocurriendo a bordo. Se puede
saber el estado de
funcionamiento de los distintos equipos y sistemas, recibir la
información que va recogiendo el satélite como, por
ejemplo fotografías, etc.
El subsistema o módulo de comunicaciones realiza las
mismas funciones que un repetidor terrestre, ya que regenera la
señal y la cambia, modulándola en otra portadora de
frecuencia diferente a la modulación con la que entra en
el satélite.

La frecuencia de las ondas que llegan al satélite
y la de las que salen, no son iguales. Dentro del satélite
hay que realizar una conversión de frecuencias. Si las
antenas transmisoras y receptoras tuvieran una directividad muy
grande, es decir, se pudieran girar 180º, no sería
necesario realizar la conversión de frecuencias. Pero esto
no es posible ya que si las antenas están colocadas de
forma opuesta, es decir, formando 180º entre ellas, se
produce un fenómeno de realimentación, que consiste
en que parte de la señal emitida por la antena transmisora
sería captada por la receptora, que puede producir un eco
indeseado e incluso una auto-oscilación del
satélite. Otro problema que hay que controlar es la
potencia de las ondas emitidas por el satélite que es
bastante pequeña. Esto trae consigo que el rayo ascendente
deba tener una frecuencia que se atenúe más que la
del rayo descendente porque, la segunda, parte con menos
potencia.

Estación receptora

Es la parte que más conocemos ya que se trata de
los receptores que puede tener cualquier usuario en su casa. Las
estaciones receptoras están formadas por tres partes: la
antena, la unidad de sintonía y el aparato de
televisión.
La función
del televisor es traducir las señales radio
eléctricas que llegan a su toma de antena en
imágenes y sonido. La antena está formada por un
reflector parabólico y un cabezal de microondas, y es
conocida por todos como "antena parabólica". Las
débiles señales que llegan a la antena desde el
satélite son concentradas por el reflector en el foco de
la parábola, donde se encuentra el cabezal de microondas.
Así, se produce un mayor aprovechamiento de la
energía recibida siendo ésta mayor cuanto mayor es
el tamaño de la parábola, aunque, por otro lado, la
parábola no debe ser muy grande por problemas con
los grandes vientos y la tecnología de
fabricación.

El cabezal de microondas tiene dos funciones: la primera
consiste en amplificar la señal que le llega para que
luego pueda ser tratada en los circuitos
posteriores. La otra función es la de mezcla (bajar la
frecuencia). El primer motivo por el que es necesaria la mezcla
es por la bajada de la antena a la unidad de sintonía ya
que, si no mezclamos, tendríamos la señal recibida
por el satélite y se producirían atenuaciones en la
línea. El otro motivo por el que es necesario mezclar es
porque el televisor no puede recibir señales de
microondas. Con la unidad de sintonía podemos recibir
diferentes señales de distintas unidades emisoras.
El servicio de radiodifusión de televisión por
satélite tiene asignada una banda de frecuencias
comprendida entre 11.700 y 12.500 MHz, estando modulada en
frecuencia la portadora de RF. Para poder recibir una
señal de satélite en un televisor, el usuario
necesita un equipo auxiliar que convierta las señales de
vídeo y audio separadas. Este equipo, que es la
estación receptora, consta de una antena, de un equipo
exterior, situado junto a la antena parabólica, y de otro
equipo que debe colocarse junto al televisor (equipo interior).
El equipo exterior consta de un amplificador de bajo ruido, un
oscilador, un mezclador y otro amplificador de frecuencia
intermedia. Este equipo tiene como función el adaptar las
frecuencias, es decir, trasladar la banda de frecuencias recibida
a otra más baja pero que siga manteniendo las mismas
características de modulación, es decir, la misma
frecuencia y el mismo ancho de banda de 27Mhz. Otra de las
funciones del equipo exterior es la amplificación de la
señal. Cuando se realiza el proceso de conversión
de la señal de satélite a los estándares de
la televisión, es necesario amplificar, filtrar, corregir
distorsiones, etc. En el equipo interior se encuentra un segundo
amplificador de frecuencia intermedia, un segundo oscilador que
es variable y un amplificador para la segunda frecuencia
intermedia. Actuando sobre el oscilador variable podemos
conseguir sintonizar el canal deseado.
Existen diferentes tipos de receptores, basándose sus
diferencias en su comportamiento
frente a las siguientes características: el número
de conversiones de frecuencia que haya que realizar, el procedimiento que
se utilice para la demodulación, el número de
canales que pueda recibir simultáneamente, la anchura de
banda de la recepción, etc.
La banda total de RF asignada a la radiodifusión directa
de televisión por satélite es de 800 MHz,
aproximadamente va desde los 11,7 a los 12,5 GHz. Un receptor
universal que pudiera recibir la señal procedente desde
cualquier país debe ser capaz de recibir toda la banda.
Aunque realmente, con la mitad de la banda, 400 MHz, sería
suficiente al cubrir una de las dos
semibandas o bien la de 11,7 a 12,1 ó bien de 12,1 a 12,5
GHz.
La Antena no solo debe tener la ganancia necesaria para permitir
una adecuada transmisión y recepción, sino que
también debe contar con las características de
radiación
que discriminen señales indeseadas y minimicen
interferencias sobre otros satélites o sistemas
terrenales. También debe permitir discriminar la
polarización deseada.
La mayoría de las antenas que cumplen funciones
exclusivamente de recepción de TV vía
satélite para uso de canales de televisión de
circuito abierto o cerrado, son del tipo simétrico, de un
solo reflector, debido a su simplicidad de construcción y funcionamiento, y al bajo
costo en
relación con otros tipos.
Los rendimientos de antenas de reflector simple de
características profesionales llegan aproximadamente al
60%, pudiendo disminuir en antenas de características muy
económicas hasta un 40%.
Polarización: Hace referencia a la dirección de traslado del vector campo
eléctrico E de la onda electromagnética. Los
satélites internacionales INTELSAT reciben y emites sus
ondas electromagnéticas en polarización circular
derecha (Right Hand Circular Polarization) e izquierda (Left Hand
Circular Polarization). Esto significa que el vector E se
traslada en el espacio rotando en los sentidos
mencionados. Los satélites domésticos y algunos
regionales, utilizan polarización lineal vertical u
horizontal (el vector E se traslada sin rotar).

6. Planificación de
las radiocomunicaciones

La televisión digital por satélite
está basada en transmisores ubicados en satélites
de órbita geoestacionaria, que transmiten
televisión con la norma mundial de televisión
digital para la recepción directa en una determinada
área geográfica por el público en general,
sin la participación de estaciones transmisoras de
televisión terrenal, por tal motivo se toman en cuenta,
para la planificación de las radiocomunicaciones, lo
siguiente:

Consideraciones relativas al espectro y órbitas
satelitales
El Servicio de Televisión por Satélite
(analógico o digital) opera en las bandas y órbitas
geoestacionarias aprobadas por la UIT para cada una de las tres
Regiones en que está dividido el mundo para fines de la
planificación de las radiocomunicaciones.
La Región Américas es la Región 2 de la UIT
para estos propósitos. En 1983 en la Conferencia
Administrativa Regional de Radiocomunicaciones (CARR-83) se
aprobó el Plan para el
Servicio de Radiodifusión por Satélite para los
países americanos.
En dicha Conferencia se aprobaron frecuencias y posiciones
orbitales para cada uno de los países americanos. Este
servicio opera en la banda Ku (12 – 14 GHz). La
Planificación aprobada en la CARR-83 se encuentra vigente.
En la CARR-83 se estableció que los sistemas que se
implementen de acuerdo al Plan serán fundamentalmente para
cobertura nacional. Durante la planificación del servicio
de radiodifusión por satélite se tomó en
cuenta tanto las características del receptor como las del
satélite. También se consideró el efecto de
atenuación por la lluvia (dicha atenuación es
importante en la banda Ku, especialmente en zonas tropicales
donde las lluvias son copiosas y frecuentes). Estos
satélites de difusión directa se caracterizan por
utilizar satélites de gran potencia, los cuales irradian
señales que pueden ser recibidas por antenas de
pequeño diámetro (menores de 1 m); estas antenas
requieren una interfase, que convierte la señal del
satélite (banda Ku 12 – 14 GHz) a las frecuencias
convencionales de los receptores de televisión (VHF-UHF).
La gran potencia de la señal en la tierra se logra
mediante antenas altamente directivas ubicadas en el
satélite, que producen haces puntuales, que en muchos
casos son capaces de cubrir el territorio de un país. En
el caso de países de amplio territorio, se recurre al uso
de múltiples haces puntuales en vez de uno de gran
tamaño, a fin de aprovechar la gran ganancia de antena de
los haces puntuales.

A manera de ilustración, en el Cuadro Nº 1 se
muestran las características de las frecuencias y
órbitas (para televisión analógica),
contenidos en el Plan aprobado en la CARR-83. En el caso de la
televisión digital por satélite, el número
de canales puede ser multiplicado por cuatro o seis veces
utilizando técnicas de compresión.
Consideraciones relativas a las licencias. Algunos países
están condicionando las licencias de operación a
este servicio a que por lo menos uno de los canales que transmita
estos satélites sea un canal nacional; ello es posible ya
que la capacidad de estos satélites puede llegar a 140
canales.

Ventajas de la Televisión Directa por
Satélite
* Cobertura inmediata. La puesta en operación de un
sistema de difusión directa por satélite permite la
operación del sistema apenas el satélite entra en
operación, ya que no requiere infraestructura
terrestre.
* Costo menor que la implementación de una red terrenal de la misma
cobertura. Como hemos visto, un haz de la antena transmisora del
satélite puede cubrir íntegramente un país.
Lograr la misma cobertura con un sistema terrenal de
televisión tiene un costo mucho mayor.
* Permite la transmisión de Televisión de Alta
Definición (TVAD). En el mismo ancho de banda de un canal
analógico se puede introducir, con compresión
digital, un canal de TVAD.
* Permite la transmisión de Televisión
Multiprograma de televisión convencional. En el mismo
ancho de banda de un canal analógico, se puede transmitir
de cuatro a seis canales convencionales. Con ello se puede
conseguir un número significativo de coberturas nacionales
y descargar las actuales redes de cobertura nacional,
proporcionando mayor espectro a las estaciones locales o
regionales.

Desventajas de la Difusión Directa por
Satélite.
* Costo adicional en los receptores. Estos requieren de una
pequeña antena parabólica (60 a 80 cm) y un
convertidor. Estos accesorios no son necesarios para la
televisión terrenal.
* Imposibilidad de coberturas locales o regionales. Por su propia
característica de radiación, este sistema es para
cobertura nacional. Para cobertura local o regional tienen que
usarse sistemas terrenales.
* Carencia de una norma mundial de decodificadores para la
televisión digital multiprograma. Los sistemas
multiprogramas en actual funcionamiento, operan con diferentes
sistemas de códigos, por lo cual se necesitan diferentes
decodificadores según sea el sistema utilizado. La UIT ya
ha aprobado recomendaciones para normalizar un único
decodificador a nivel mundial, tal como se ha logrado para la
televisión digital, con lo cual se conseguiría
reducir los costos del equipo receptor.

Algunos operadores son:
DirecTV a lo largo del hemisferio a través de cinco
centros de transmisión satelital
SKY Latin America, como SKY Colombia en
Colombia, Chile,
Brasil y
México
El boom de los servicios satelitales
El surgimiento de los servicios por satélite en los
últimos años contribuyó mucho al impulso por
desarrollar nuevas posibilidades de interacción. En ocho
años los proveedores
satelitales captaron más del 20% del mercado de la
televisión paga. En Estados Unidos las empresas se han
concentrado en el servicio de videos a pedido y en los canales de
contenido local. Esto contrasta fuertemente con el sector
interactivo en Gran Bretaña, que se ha centrado en la
programación.
La televisión por cable, quien también ha tenido un
crecimiento explosivo debido a sus técnicas de
compresión digital, esta basada principalmente en la
transmisión de señales por satélite.
Con relación a los servicios de televisión, a fines
de 1994 existían en el mundo 1,161 millones de receptores
de televisión, 174 millones de abonados de
televisión por cable, y 38.1 millones de usuarios del
servicio de televisión directa por satélite. En una
década la tasa compuesta de crecimiento anual de
receptores de televisión fue de 6.1%, de los abonados de
televisión por cable 11.7 %, y la de los usuarios del
servicio de televisión directa por satélite 41.9%.
La mayoría de los países, especialmente los de
mayor extensión geográfica, distribuyen sus
señales de televisión por medio de satélites
del servicio fijo (no del servicio de recepción directa),
que transportan la señal de los centros de
producción o estaciones madres a las diferentes estaciones
ubicadas en su territorio.
Mediante este sistema de enlace por satélite se logra una
cobertura del 100% del territorio nacional y en muchos casos esa
cobertura es de tipo regional. En varios países existen
proyectos en
los cuales conjuntamente con la instalación de servicios
de telefonía rural o los modernos centros de
teleservicios integrados, se están instalando servicios
rurales de radio y televisión, utilizando los enlaces
satelitales y pequeñas estaciones receptoras de
satélite (TVRO), conectadas a receptores comunales de baja
potencia.

7.
Bibliografía

Autor:

Juan Carlos Rivas
Enlys Molina

Ministerio de Educación
Universidad
Central de Venezuela
Facultad de Ingeniería
Escuela de
Ingeniería Eléctrica
Departamento de Comunicaciones