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Telecomunicaciones Microondas y Satélites

Proceso
by

erick landaverde

on 3 October 2013

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Transcript of Telecomunicaciones Microondas y Satélites

Sistemas de comunicación por satélite
Los sistemas satelitales constan de las siguientes partes:
Microondas y Satélites
Sistemas de posicionamiento global.
Guías de onda
La guía de onda es un medio de comunicación muy usado, el cual opera en el rango de las frecuencias comúnmente llamadas como microondas (en el orden de GHz).
Su construcción es de material metálico por lo que no se puede decir que sea un cable.
El ancho de banda es extremadamente grande y es usada principalmente cuando se requiere bajas perdidas en la señal bajo condiciones de muy alta potencia como el caso desde una antena de microondas al receptor/transmisor de radio frecuencia.
Las aplicaciones típicas de este medio es en las
centrales telefónicas para bajar/subir señales provenientes de antenas de satélite o estaciones terrenas de microondas.

Telecomunicaciones
En electromagnetismo y en telecomunicación, una guía de onda es
cualquier estructura física que guía ondas electromagnéticas.
Algunos sistemas de telecomunicaciones utilizan la propagación de ondas en el espacio libre,
sin embargo también se puede transmitir información mediante el confinamiento de las ondas en cables o guías.
En altas frecuencias las líneas de transmisión y los cables coaxiales presentan atenuaciones muy elevadas por lo que impiden que la transmisión de la información sea la adecuada, son imprácticos para aplicaciones en HF (alta frecuencia) o de bajo consumo de potencia, especialmente en el caso de las señales cuyas longitudes de onda son del orden de centímetros, esto es, microondas.
Orbitas satelitales
Radares

4.1. Comunicaciones con microondas: guías de onda, estaciones de microondas, y radares.
Las micro-ondas son ondas electromagnéticas (poseen componentes eléctricos y magnéticos) cuyas frecuencias están en el intervalo de 0.3 G [Hz] hasta 300 G [Hz].
Sin embargo, a base de algunos estándares (IEC estándar 60050 and IEEE estándar 100) las señales de micro-ondas comienzan en 1 G [Hz].
Las microondas forman parte del espectro electromagnético, al igual que la luz visible, la luz infrarroja o los rayos X. En concreto, las microondas ocupan las frecuencias entre 1 y 300Ghz
No hay más que decir que la comunicación a través de teléfonos móviles se realiza dentro del espectro de las microondas en casi todo el mundo.
En la actualidad el empleo de sistemas de microondas es importantísimo y sus aplicaciones incluyen control de tráfico aéreo, navegación marina, control de misiles, aviación, telecomunicaciones, entre muchas otras.
En los últimos años las frecuencias de microondas son utilizadas cada vez más en telecomunicaciones:
- En tierra, las telecomunicaciones con microondas se utilizan cada vez más utilizando antenas repetidoras, necesarias a lo largo de un camino o trayecto de comunicación

- En el espacio, los satélites se emplean como estaciones retransmisoras de microondas. Estos satélites tienen una enorme capacidad y las nuevas generaciones de satélites serán aún más potentes.
-Las comunicaciones por satélite, se están volviendo muy importantes en el área comercial. Muchas estaciones de televisión retransmiten a todo el mundo mediante satélites.

Estaciones de microondas
Las estaciones de microondas consisten de un par de antenas con línea de vistas conectadas a un radio transmisor que radian radio frecuencia (RF) en el orden de 1GHZ a 50 GHz. Las principales frecuencias utilizadas en microondas se encuentran alrededor de los 10-15 GHz, 18, 23 y 26 GHz, las cuales son capaces de conectar dos localidades de hasta 24 kilómetros de distancia una de la otra
4.2. Comunicaciones a través de satélites: tipos, orbitas satelitales, sistemas de comunicación por satélite, estaciones terrestres, y sistemas de posicionamiento global.
En las comunicaciones por satélite, las ondas electromagnéticas se transmiten gracias a la presencia en el espacio de satélites artificiales situados en órbita alrededor de la Tierra.
Radar, sistema electrónico que permite detectar objetos fuera del alcance de la vista y determinar la distancia a que se encuentran proyectando sobre ellos ondas de radio. La palabra "radar" corresponde a las iniciales de "radio detection and ranging". El radar, que designaba diversos equipos de detección, fue utilizado por las fuerzas aliadas durante la II Guerra Mundial.
No sólo indicaba la presencia y distancia de un objeto remoto, denominado objetivo, sino que fijaba su posición en el espacio, su tamaño y su forma, así como su velocidad y la dirección de desplazamiento
Aunque en sus orígenes fue
un instrumento bélico
,
hoy se utiliza ampliamente para fines pacíficos, como
la navegación,el control del tráfico aéreo
la detección de fenómenos meteorológicos y el seguimiento de aeronaves.
Los satélites son puestos en órbita mediante cohetes espaciales que los sitúan circundando la Tierra a distancias relativamente cercanas fuera de la atmósfera. Los tipos de satélites según sus órbitas son:
•Satélites LEO (Low Earth Orbit, que significa órbitas bajas). Orbitan la Tierra a una distancia de 160-2000 km y su velocidad les permite dar una vuelta al mundo en 90 minutos.
•Satélites MEO (Médium Earth Orbit, órbitas medias).Son satélites con órbitas medianamente cercanas, de unos 10.000 km.
•Satélites HEO (Highly Elliptical Orbit, órbitas muy elípticas).Estos satélites no siguen una órbita circular, sino que su órbita es elíptica.
•Satélites GEO.Tienen una velocidad de traslación igual a la velocidad de rotación de la Tierra, lo que supone que se encuentren suspendidos sobre un mismo punto del globo terrestre. Por eso se llaman satélites geoestacionarios.
Básicamente un sistema satelital es un sistema repetidor. La capacidad de recibir y retransmitir se debe a un dispositivo receptor-transmisor llamado transpondedor, cada uno de los cuales escuchan una parte del espectro, la amplifica y retransmite a otra frecuencia para evitar la interferencia de señales.
Un sistema satelital consiste en un cierto número de transpondedores además de una estación terrena maestra para controlar su operación, y una red de estaciones terrenas de usuarios, cada uno de los cuales posee facilidad de transmisión y recepción.
El control se realiza generalmente con dos estaciones terrenas especiales que se encargan de la telemetría, el rastreo y la provisión de los comandos para activar los servicios del satélite. Un vínculo satelital consta de:
• Un enlace tierra-satélite o enlace ascendente (uplink)
• Un enlace satélite-tierra o enlace descendente (downlink)

• Transpondedores
• Estaciones terrenas
El transpondedor es un dispositivo que realiza la función de recepción y transmisión. Las señales recibidas son amplificadas antes de ser retransmitidas a la tierra. Para evitar interferencias les cambia la frecuencia.
Estaciones terrestres:
Las estaciones terrenas controlan la recepción con/desde el satélite, regula la interconexión entre terminales, administra los canales de salida, codifica los datos y controla la velocidad de transferencia.
Consta de 3 componentes:
Estación receptora:
Recibe toda la información generada en la estación transmisora y retransmitida por el satélite.
•Antena:
Debe captar la radiación del satélite y concentrarla en un foco donde está ubicado el alimentador.
•Estación emisora:
Está compuesta por el transmisor y la antena de emisión.
El SPG o GPS (Global Positioning System: sistema de posicionamiento global) o NAVSTAR-GPS1 es un sistema global de navegación por satélite (GNSS) que permite determinar en todo el mundo la posición de un objeto, una persona o un vehículo con una precisión hasta de centímetros (si se utiliza GPS diferencial), aunque lo habitual son unos pocos metros de precisión. El sistema fue desarrollado, instalado y actualmente operado por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos. El sistema GPS está constituido por 24 satélites y utiliza la triangulación para determinar en todo del globo la posición con una precisión de más o menos metros.
El GPS funciona mediante una red de 24 satélites en órbita sobre el planeta tierra, a 20.200 km, con trayectorias sincronizadas para cubrir toda la superficie de la Tierra. Cuando se desea determinar la posición, el receptor que se utiliza para ello localiza automáticamente como mínimo tres satélites de la red, de los que recibe unas señales indicando la identificación y la hora del reloj de cada uno de ellos.
fin
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