Frecuencia intermedia y bandas en la recepción de TV por satélite

Resumen

El documento explica cómo funcionan los sistemas de telecomunicaciones por satélite geoestacionario, con especial atención a las bandas de frecuencia (sobre todo la banda Ku), las polarizaciones y los enlaces ascendente y descendente. También describe las partes de un sistema de recepción de TV por satélite y el papel del LNB, que convierte la señal de SHF a frecuencia intermedia (FI) mediante un oscilador local.

Puntos clave

Los satélites de telecomunicaciones se sitúan en órbita geoestacionaria a unos 36.000 km sobre el plano del ecuador (órbita de Clarke).
La banda Ku es la más utilizada en Europa: ascendente de 14 a 17,8 GHz y descendente de 10,7 a 12,75 GHz.
Existen polarizaciones lineal (FSS, horizontal o vertical) y circular (DBS, giro a derechas o izquierdas), que se alternan para aumentar la capacidad de canales sin interferencias.
El LNB amplifica con ruido muy bajo las señales SHF (aprox. 12000 MHz) y las convierte en frecuencia intermedia FI de 950 a 2150 MHz.
La FI se obtiene restando la frecuencia del oscilador local (FOL) a la frecuencia del enlace descendente: FI = frecuencia enlace descendente − FOL.
Un LNB universal usa dos osciladores locales (9,75 GHz y 10,6 GHz) y selecciona banda y polaridad mediante la tensión (13 o 18 Vcc) y la señal de 22 kHz.

Ponte a prueba

Los satélites de telecomunicaciones están en órbita geoestacionaria a 36.000 km de la tierra, sobre el plano del ecuador (órbita de Clarke). Un satélite puede cubrir hasta la tercera parte de la tierra (cobertura o huella del satélite).¿Cuánto recorre una señal desde que sale del emisor hasta que llega al usuario?Según la Unión Internacional deTelecomunicaciones se dividen en tres regiones:• Región I – Europa• Región II –América• Región III

Órbita geoestacionaria Cobertura europea del Hispasat

• El sistema se compone de:• Estación terrestre emisora• Satélite.Estación terrestre receptora• Ventaja: Ausencia de obstáculos• PIRE (potencia isotrópica radiadaefectiva) (dBW): Potencia que radia el satélite hacia la zona deemisión.

1.1. Bandas de frecuencia de los satélites

Las frecuencias de radiodifusión vía satélite están en la zona de las

microondas. Al tener frecuencia elevada,pueden enviar información mucho más rápido. Desde el enlace terrestre al satélite se utiliza un rango de frecuencias denominado enlace ascendente (uplink), y para el retorno desde el satélite al receptor, se usa un enlace descendente (downlink).

Enlaces de transmisión vía satélite.

Existen varias bandas (C, Ku, Ka...) aunque la más utilizada en Europa hoy en día es la Ku:• Ascendente: de 14 a 17,8GHz• Descendente: de 10,7 a 12,75GHz• Banda baja: 10,7-11,7 GHz• Banda alta: 11,7-12,75 GHz

Existen 2 tipos de polarizaciones:• Lineal (FSS): Horizontal o vertical

• Circular (DBS): Giro a derechas oizquierdas

Con el fin de ampliar la capacidad de canales y que éstos no interfieran

entre sí, los canales se van alternando en su tipo de polaridad. Así, los

canales con polarización lineal alternan la polaridad horizontal y la vertical.

Canales de transmisión del transpodedor

• ¿Cuál será el ancho de banda de cada canal?• Recordemos que la polarización es una característica de las ondaselectromagnéticas y es la trayectoria del vector de su campo eléctrico.

1.2. Partes de un sistema de recepción de TV satélite

El reflector parabólico recibe señales paralelas y las refleja concentrándolas en un solo punto.En este punto, llamado foco, se encuentra el

conversor de reducción de ruido o LNB (Low Noise Block), que es un conjunto de elementos (alimentador, polarizador, conversor) cuya misión es amplificar con un ruido muy bajo las señales de súper alta frecuencia (SHF, aprox. 12000 MHz) y convertirlas en UHF (frecuencia intermedia o FI, de 950 a 2150 MHz) para poderlas distribuir con menos pérdidas.

El conversor LNB utiliza un cable coaxial de 75 Ω, siendo recomendable que sea de mejores prestaciones que uno de TV. La alimentación se hace

por el cable, con tensión de continua de 13 ó 18Vcc. La parábola refleja los rayos paralelos en un punto llamado foco

Características principales del LNB:

• Figura de ruido: ruido que añade a la salida (0,6-1,1dB)• Frecuencia del oscilador local: marca la banda de trabajo del conversor (OL, de 10,6 y/o 9,75GHz)• Ganancia Factores para elegir LNB:• Instalación individual o colectiva• Banda y polaridad de los satélites

Tipos de LNB:• Simples: Un solo OL (10,6 GHz, banda alta ó 9,75

GHz, banda baja)• Universales: Dos OL (10,6 GHz, 9,75 GHz conmutados por una señal de 0/22 KHz). Trabajan en FSS (alta y baja) y DBS.

La parábola refleja los rayos paralelos en un punto llamado foco

LNB universal: es el más común en instalaciones domésticas. Lo constituyen: • Alimentador o guía ondas• Preamplificador• Conversor y amplificador de FI Un LNB tiene polaridad horizontal y vertical. La selección de ésta se hace conmutando la tensión para vertical (aplicando 13Vcc) u horizontal (18Vcc)El control de banda se hace inyectando o no una señal de 22 KHz a través del coaxial:• Banda baja / vertical: 13V, 0 KHz• Banda baja / horizontal: 18V, 0 KHz• Banda alta / vertical: 13V, 22 KHz• Banda alta / horizontal: 18V, 22 KHz El LNB cambia de SHF a UHF gracias a un oscilador local que le resta frecuencias. (FOL: Frecuencia de Oscilador Local): 1a FOL 9,75 GHz, 2a FOL 10,6GHz.

• Banda baja: de 10,7 a 11,7GHz: se le resta la FOL baja (9,75GHz) • Banda alta: de 11,7 a 12,75GHz: se le resta la FOL alta (10,6GHz) • FI=Frecuencia enlace descendente – FrecuenciaOL

Hay distintos tipos para banda Ku: Simple, Twin, Quad y Octo (para 1, 2, 4, u 8 receptores)El tipo Quattro entrega simultáneamente las señales de las 4 posibles configuraciones de banda y polaridad (para instalaciones colectivas).

Preguntas frecuentes

¿Qué es la órbita geoestacionaria?

Es la órbita en la que se sitúan los satélites de telecomunicaciones, a unos 36.000 km de la Tierra sobre el plano del ecuador, también llamada órbita de Clarke. Desde ella un satélite puede cubrir hasta la tercera parte de la Tierra.

¿Qué función tiene el LNB en una antena parabólica?

El LNB (Low Noise Block) amplifica con un ruido muy bajo las señales de súper alta frecuencia y las convierte en frecuencia intermedia (UHF, de 950 a 2150 MHz) para distribuirlas con menos pérdidas.

¿Cuál es la diferencia entre enlace ascendente y descendente?

El enlace ascendente (uplink) es el que va de la estación terrestre al satélite, y el descendente (downlink) es el que va del satélite al receptor.