En esta unidad vamos a hablar sobre comunicaciones por satélite. Los

satélites son útiles para conectar áreas remotas o cuando se quiere

retransmitir datos o videos con una mínima infraestructura.

Un satélite de comunicaciones es un satélite artificial que emite y

amplifica señales radiotelecomunicaciones entre una fuente y su

receptor. Para ello se emplea un dispositivo electrónico llamado

transpondedor. Un satélite dispone de varios transpondedores.

Los satélites de comunicaciones se utilizan para la televisión, teléfono,

radio, Internet y aplicaciones militares. Hay más de 2.000 satélites de

comunicaciones en órbita de la Tierra, utilizados por ambas

organizaciones privadas y del gobierno.

Se utilizan para las comunicaciones de barco a la costa marítima,

acceso a Internet de distancia, aulas rurales, o los datos vitales y las

comunicaciones para las operaciones de petróleo, por ejemplo.

Hay dos clases principales de satélites de comunicaciones, pasivos y

activos.

Satélites pasivos, se limitan a redirigir (por lo general a través de la

reflexión) la señal procedente de la fuente hacia la dirección del

receptor.

Con los satélites pasivos, la señal reflejada no se amplifica antes de

que vuelva a la Tierra, por lo que se recibe por lo general muy débil, y

por lo que requerirá grandes antenas.

Los satélites activos, por otro lado, amplifican la señal recibida antes de

volver a transmitir al receptor en el suelo. El problema es que tienen

mayores necesidades de energía y su vida activa es más corto.

La mayoría de satélites de comunicación usan bandas de frecuencia de

microondas, ya que sus características de propagación son adecuadas

para esta aplicación.

Hay cuatro bandas de radiofrecuencia que se usan para

comunicaciones civiles y servicios militares. A bajas frecuencias tiene

menos ancho de banda y necesita antenas más grandes, pero actúa

mejor en caso de climatología adversa.

Las bandas, de menor a mayor frecuencias, se denominan C,X Ku y

Ka.

Para un observador en la tierra, un satélite en una órbita geoestacionaria aparece inmóvil, en una posición fija en el cielo. Esto se debe a que gira alrededor de la tierra en propia velocidad angular de la Tierra (360 grados cada 24 horas en una órbita ecuatorial), como se puede ver en la diapositiva. Para ello debe estar ubicado en un una órbita circular 35.786 kilómetros (22.236 millas) por encima del ecuador de la Tierra y siguiendo la dirección de rotación de la Tierra.Una órbita geoestacionaria es útil para las comunicaciones debido a antenas de tierra pueden estar dirigidas hacia el satélite sin que tengan que seguir el movimiento del satélite. Esto es relativamente barato.En las aplicaciones que requieren un gran número de antenas de tierra, como la distribución de DirecTV, el ahorro en los equipos de tierra pueden más que compensar el coste y la complejidad de colocar un satélite en órbita que, eso está lejos de la tierraEl concepto del satélite de comunicaciones geoestacionario fue propuesto por primera vez por Arthur C. Clarke. En octubre de 1945 Clarke publicó un artículo titulado "Extraterrestres Relés" en la revista británica Wireless World. [7] El artículo describe los fundamentos detrás del despliegue de los satélites artificiales en órbita geoestacionaria con el fin de transmitir señales de radio. Por lo tanto, Arthur C. Clarke es a menudo citado como el inventor del satélite de comunicaciones y el término 'Cinturón de Clarke' empleado como una

descripción de la órbita

La huella de un satélite de comunicaciones es el área de tierra que sus

transpondedores ofrecen cobertura, y, junto con la potencia del

transpondedor, determina el diámetro del plato de la antena necesario

para recibir la señal de cada transpondedor (para la misma potencia,

cuanto más grande es la huella, cuanto más grande es la antena , ya

que la señal se extiende sobre un área más grande y menos energía

llegará a la antena). Por lo general hay un mapa diferente para cada

transpondedor (o grupo de transpondedores), ya que cada uno puede

tener por objeto cubrir diferentes áreas.

La Órbita terrestre baja (LEO) es una órbita circular entre 160 y 2000

km sobre la superficie de la Tierra que tiene un periodo (tiempo a girar

alrededor de la tierra) de unos 90 minutos.

Debido a su baja altitud, los satélites que lo usan sólo son visibles

desde dentro de un radio de aproximadamente 1.000 kilómetros del

punto de proyección del satélite. Además, los satélites en órbita

terrestre baja cambian su posición relativa a la posición de terreno con

rapidez. Por lo que incluso para aplicaciones locales, se necesita un

gran número de satélites si la misión requiere conectividad

ininterrumpida.

Los LEO son menos costosos para poner en órbita de los satélites

geoestacionarios y, debido a la proximidad al suelo, no requieren la

misma intensidad de la señal (recordemos que la intensidad de señal

se cae en el cuadrado de la distancia de la fuente) y tienen menos

latencia (es decir, el tiempo requerido por la onda de radio para

alcanzar el satélite y volver). Así, hay una compensación entre el

número de satélites y su coste.

Cuando llega el momento de entregar comunicaciones a tiempo

completo en una región en particular, los LEO requieren grandes

constelaciones de pequeños satélites, lo que supone mayores costes

de despliegue y operación.

La asignación de frecuencias a los servicios por satélite es un proceso complicado que requiere la coordinación y planificación internacional. Esto se lleva a cabo bajo los auspicios de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT). Para facilitar la planificación de frecuencias, el mundo se divide en tres regiones: • 1: Europa, África, lo que antes era la Unión Soviética y Mongolia Región • 2: Norte y Sur América y Groenlandia Región • 3: Asia (excluyendo región 1 áreas), Australia y el sudoeste del PacíficoDentro de estas regiones, las bandas de frecuencia se asignan a varios servicios por satélite, aunque un determinado servicio puede asignar diferentes bandas de frecuencia en diferentes regiones. Algunos de los servicios proporcionados por los satélites son:• el servicio fijo por satélite (SFS)• servicio de radiodifusión por satélite (SRS)• servicio móvil por satélite• servicio de radionavegación por satélite• servicio de meteorología por satélite• servicio de aficionados por satélite

Para recibir transmisiones cualquier usuario necesita un receptor adecuado. Dependiendo de la distancia al satélite y el poder de transmisión, se necesitarán antenas más grandes o más pequeñas. Para los satélites geoestacionarios, la antena más utilizada es el plato parabólico, el cual tiene que ser dirigida hacia el satélite deseado.Las estaciones de tierra utilizan , para la comunicación bidireccional por satélite ,pequeñas antenas parabólicas (menos de 3 metros y por lo general alrededor de 1 m) se llaman VSAT (por terminal de apertura muy pequeña) y tienen velocidades de datos por lo general van desde 4 Kbits/s a 4 Mbits/sTambién hay comunicaciones móviles basados en satélites en el que las antenas de un seguimiento de los satélites con sistemas mecánicos en tiempo real mientras la estación de tierra o en el mar está en movimiento. El mismo sistema se puede utilizar si se utilizan constelaciones de satélites móviles.