Indice
1-
2- Tipos de
cobertura
3- Antena de
estación terrena TVRO
4- Tipos de
antena
5- Ganancia de la
antena
6- Directividad
7- Diagrama de
lóbulos laterales
8- Temperatura
de ruido
9- Polarización
10- Alimentador
11- Factor de calidad
del sistema
Desde el punto de vista de la trasmision, la
comunicación vía satélite presenta las
siguientes ventajas:
- Posibilidad de efectuar transmisiones de television
punto a punto de larga distancia. - Amplia cobertura para la radiodifusión de
television. - Posibilidad de llega r a lugares muy remotos,
economicamente difíciles de alcanzar con otros medios de
comunicación. - Posibilidad de recibir transmisiones en vivo desde
distintos lugares del planeta.
Las transmisiones domesticas de television por
satélite, codificadas o no, fueron rápidamente
adoptadas por muchos países. La Argentina
también incorpora este servicio, a
través de un satélite del consorcio INTELSAT u
otro.
Indican el área de la superficie de la tierra que
cubren los satélites
y la potencia emitida
por los mismos (Potencia Isotropica Radiada Equivalente, PIRE).
Esta ultima definirá la figura de mérito de la
antena receptora. Se pueden distinguir 3 tipos:
- Haz Global: Es el de mayor cobertura y menor
PIRE - Haz Hemisférico: por la cobertura
geográfica - Haz ‘spot’: es el haz mas concentrado,
con menor superficie terrestre cubierta y mayor PIRE. Es
típicamente utilizado para transmisiones domesticas de
television tanto a traspondedor completo (36MHz de ancho de
banda) como a medio traspondedor (18MHz).
3- Antenas de
estaciones terrenas TVRO
La antena no solo debe tener la ganancia necesaria para
permitir una adecuada trasmision 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.
De acuerdo a su estructura
geométrica, pueden ser agrupadas en 2 categorías
principales:
- Simétricas.
- Asimétricas (antenas tipo
óffset’).
También, de acuerdo al numero de reflectores se
puede hablar de:
- Reflector Simple
- Reflector dual (tipo Cassegrain).
La mayoría de las antenas que cumplen funciones
exclusivamente de recepción de TV vía
satélite para uso de canales de television de circuito
abierto o cerrado, son del tipo simétricos de un solo
reflector, debido a su simplicidad de construcción y funcionamiento, y al bajo
costo en relacion
con otros tipos.
Características Eléctricas de la
antena
Se la define como la relacion de la potencia por unidad
de ángulo sólido radiada en una dirección dada de la antena, a la potencia
por unidad de ángulo sólido radiada desde una
antena isotropica a la que se le suministra la misma
potencia.
La ganancia de una antena, a una determinada frecuencia,
depende del diámetro de la misma y de diversos factores
constructivos, y se expresa mediante la siguiente
formula:
Siendo A el área efectiva de la superficie del
reflector, quedando
D: diámetro de la antena
l : longitud de onda
de operación
η: rendimiento o eficiencia total,
la cual es producto de
varios.
ηa: eficiencia de apertura, resulta de la
iluminaciσn no uniforme y errores de fase.
ηb: eficiencia de bloqueo, resultante del bloqueo
del reflector principal por el alimentador y soportes del
mismo.
ηs: eficiencia de dispersiσn (spillover)
provocada por la perdida de energía ya que el
alimentador no recibe toda la energía
reflejada.
ηc: eficiencia de polarizaciσn cruzada,
perdida de energνa debida al desalineamiento en
la polarización deseada.
ηp: eficiencia de precisiσn de superficie,
perdida en la ganancia resultante de irregularidades
en la superficie.
ηo: eficiencia ohmica y de desadaptacion, referida a
la energνa reflejada en el terminal de entrada de la antena
(ROE) y a la disipada en perdida ohmica en las superficies
conductoras.
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%.
Se llama directividad al grado de concentración
de un campo irradiado en una dirección
determinada.
El diagrama de
radiación de la antena da una representación de la
directividad de la misma.
El ancho del haz principal ( el de la dirección
deseada) se determina con el diagrama y se define como el
ángulo existente entre 2 puntos del haz cuyos niveles son
de –3dB debajo del pico del mismo.
El ángulo de potencia mitad de la antena, depende
exclusivamente de la longitud de onda de operación y del
diámetro de la misma y su valor
aproximado esta dado por la siguiente formula:
7- Diagrama de
lóbulos laterales
Los lóbulos de irradiación de una antena
en direcciones distintas a la del eje (off-axis) se los llama
lóbulos laterales. Representan la sensibilidad de la
antena en captar energía proveniente de direcciones no
deseadas.
El lóbulo de 180 grados se denomina lóbulo
trasero y la relacion entre este y el lóbulo principal se
especifica como relacion frente –espalda (front-to-back
ratio).
A los efectos de reducir los lóbulos laterales y
mejorar la eficiencia de la antena es conveniente:
- Reducir el nivel de iluminación del
alimentador hacia el borde del reflector. - Mejorar la precisión de las superficies
reflectantes. - Reducir en lo posible el bloqueo del alimentador y su
soporte respecto al reflector principal.
Las nuevas recomendaciones internacionales especifican
una envolvente, que no debe ser superada por los lóbulos
laterales en la banda 2 a 10 GHz de:
Siendo 
el
ángulo existente entre el haz principal y la
dirección considerada. (dBi) es la unidad de la ganancia
relativa al nivel isotópico.
La temperatura de
ruido de la
antena forma parte de la temperatura de ruido de todo el sistema de
recepción, afectando directamente al factor de calidad del
mismo. Dicha temperatura de ruido de la antena esta determinada
por los siguientes factores:
- Ruido cósmico en RF.
- Ruido Galáctico.
- Precipitaciones.
- Ruido Solar.
- Presencia de la tierra.
- Contribución de objetos cercanos.
- Temperatura de bloqueo (alimentadores,
etc.)
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).
El comportamiento
del reflector principal de la antena es independiente de la
polarización, no así el alimentador.
Se llama alimentador (feedhorn) a la guía de onda
que recibe la señal del reflector principal y la trasmite
hasta la entrada del amplificador de bajo ruido LNA (Low Noise
Amplifier). El dieléctrico de la guía de onda
(aire) presenta
menos perdidas que el plástico de un coaxil a la
frecuencia de 4 Ghz.
Para la recepción de señales polarizadas
circularmente es necesario incluir en la guía de onda de
entrada del alimentador algún elemento desfasador de
características dieléctricas, que produzca la
conversión de polarización circular a
lineal.
11- Factor de
Calidad del sistema
El factor que determinara la calidad de recepción
del sistema, representado por la relacion 
donde:
G: ganancia de recepción de la antena respecto a una
isotropica (dB).
T: temperatura de ruido del sistema de recepción (grados
Kelvin) a la entrada del amplificador de bajo ruido LNA.
A su vez, dentro de la temperatura de ruido de recepción
intervienen los siguientes parámetros:
- Temperatura de ruido de antena
- Perdida numérica ohmica del
alimentador - Temperatura de ruido debido al ROE de la
antena - Temperatura de ruido del LNA
- Temperatura ambiente
- Temperatura de ruido adicional posterior al LNA,
debidas a líneas de trasmision, divisores de potencia,
convertidores, etc.
Como en toda cadena de trasmision de una señal,
los bloques que determinan el nivel de ruido final son los
incluidos en la primera etapa. En este caso, las temperaturas de
ruido intervinientes hasta la entrada del LNA, incluyendo la
aportada por él mismo, son las que definen
básicamente el G/T juntamente con la ganancia de la
antena.
Titulo: sistema de television por satelite
Categoria: tecnologia
Resumen: descripcion del
sistema de radodifusion de television por medio de satelites de
comunicaciones
Palabras claves: TVRO, antenas, satelites, , directividad,
polarizacion, cobertura.
Trabajo de investigación de :
R.G.Bosco
Ing. Electrónico
Buenos Aires
Argentina