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UNIVERSIDAD CONTINENTAL

“AÑO DEL BUEN SERVICIO AL CIUDADANO” “UNIVERSIDAD CONTINENTAL”

TEMA: “LAS TELECOMUNICACIONES SATELITALES Y SISTEMAS DE COMUNICACIONES”

ASIGNATURA: Fundamento de telecomunicaciones DOCENTE: Ing. Bartolome Saenz Loayza

INTEGRANTES:

 Pariona Campos Jhonny Edgard

HUANCAYO – PERU

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Satélite de comunicaciones Los satélites de comunicaciones son un medio para emitir señales de radio y televisión desde unas zonas de la Tierra hasta otras, ya que se utilizan como enormes antenas suspendidas en orbitas. Las frecuencias que manejan son elevadas, en el rango de los GHZ. Arquitectura de un satélite de comunicaciones Un satélite de comunicaciones consta de una plataforma y una carga útil. La plataforma consiste en los sistemas que auxilian a la carga útil para su funcionamiento apropiado, tales como los sistemas de generación de energía, control térmico y estabilización, entre otros. La carga útil de un satélite de comunicaciones consiste básicamente de varios transpondedores. Típicamente los satélites tienen entre 24 y 72 transpondedores que pueden ser compartidos entre muchos clientes. Un transpondedor puede manejar hasta 155 millones de bits por segundo. Con esta capacidad, los satélites de comunicaciones son un medio ideal para recibir y transmitir cualquier tipo de contenido.

Tiempo de vida de un satélite de comunicaciones Los satélites geoestacionarios tienen una vida útil de unos 15 años. Este periodo está limitado por la cantidad de combustible que pueden llevar para corregir su órbita. La órbita GEO tiene que corregirse periódicamente desde tierra para evitar que el satélite "derive" y se salga de curso y entonces lo dejemos de ver en el mismo lugar en el cielo. La deriva de un satélite se debe a las fuerzas gravitatorias que ejercen el Sol y la Luna sobre el satélite así como al hecho que la tierra no es una esfera perfecta. Una vez que concluye la vida útil de un satélite geoestacionario, éste se traslada a una órbita cementerio localizada a varios cientos de kilómetros más arriba que la órbita GEO. Ahí el satélite se apaga para evitar que su funcionamiento interfiera con satélites de comunicaciones activos.

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Tabla 1. Bandas de frecuencia utilizadas en la comunicación satelital Banda Rango de frecuencias Ancho de banda total Aplicaciones L 1 a 2 GHz 1 GHz Servicio móvil por satélite (MSS) S 2 a 4 GHz 2 GHz MSS, investigación espacial C 4 a 8 GHz 4 GHz Servicio fijo por satélite (FSS) X 8 a 12.5 GHz 4.5 GHz FSS militar, exploración de la tierra, meteorología Ku 12.5 a 18 GHz 5.5 GHz FSS, servicio de radiodifusión por satélite (BSS) K 18 a 26.5 GHz 8.5 GHz BSS, FSS Ka 26.5 a 40 GHz 13.5 GHz FSS

Órbita geoestacionaria Una órbita geosíncrona es la órbita que describe un satélite alrededor de la Tierra con el mismo período de rotación que la Tierra (es decir, con la misma velocidad angular ω). Si además la órbita está sobre el Ecuador, y es una circunferencia, se denomina órbita geoestacionaria. Para calcular la altura de una órbita geoestacionaria, se utiliza la Segunda Ley de Newton y la Ley de Gravitación Universal.

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La fuerza que la Tierra ejerce sobre el satélite es la fuerza gravitatoria, donde M T es la masa de la Tierra, ms es la masa del satélite, R T es el radio de la Tierra y G la constante de gravitación universal. Como la velocidad angular es constante, la única aceleración que tiene el satélite es aceleración normal, paralela a la fuerza gravitatoria. Aplicando la Segunda Ley de Newton

Despejando r,

Ahora no queda más que sustituir los valores numéricos en la ecuación anterior.

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G

6,67 10-11 N m2 kg-2

RT

6,378 106 m

MT

5,973610 1024 kg

Ω

7,29 10-5 rad s-1

El valor de r para la órbita geoestacionaria es entonces:

Los satélites se clasifican según su uso y tipo de órbita 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. Se usan para proporcionar datos geológicos sobre movimiento de placas terrestres y para la industria de la telefonía satélite.

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Satélites MEO (Medium Earth Orbit, órbitas medias). Son satélites con órbitas medianamente cercanas, de unos 10.000 km. Su uso se destina a comunicaciones de telefonía y televisión, y a las mediciones de experimentos espaciales.

Satélites HEO (Highly Elliptical Orbit, órbitas muy elípticas). Estos satélites no siguen una órbita circular, sino que su órbita es elíptica. Esto supone que alcanzan distancias muchos mayores en el punto de órbita más alejada. A menudo se utilizan para cartografiar la superficie de la Tierra, ya que pueden detectar un gran ángulo de superficie terrestre.

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. Para que la Tierra y el satélite igualen sus velocidades es necesario que este último se encuentre a una distancia fija de 35.800 km sobre el ecuador. Se destinan a emisiones de televisión y de telefonía, a la transmisión de datos a larga distancia, y a la detección y difusión de datos meteorológicos.

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Por su uso

Satélites Científicos: Tienen como principal objetivo estudiar la Tierra: superficie, atmósfera y entorno y los demás cuerpos celestes. Estos aparatos permitieron que el conocimiento del Universo sea mucho más preciso en la actualidad.

Satélites de comunicación: Se ubican en la intersección de la tecnología del espacio y la de las comunicaciones. Constituyen la aplicación espacial más rentable y, a la vez, más difundida en la actualidad.

Satélites de meteorología: Son aparatos especializados que se dedican exclusivamente a la observación de la atmósfera en su conjunto.

Satélites de navegación: Desarrollados originalmente con fines militares al marcar el rumbo de misiles, submarinos, bombarderos y tropas, ahora se usan como sistemas de posicionamiento global para identificar locaciones terrestres mediante la triangulación de tres satélites y una unidad receptora manual que puede señalar el lugar donde ésta se encuentra y obtener así con exactitud las coordenadas de su localización geográfica.

Satélites de teledetección: Permite localizar recursos naturales, vigilar las condiciones de salud de los cultivos, el grado de deforestación, el avance de la contaminación en los mares y un sinfín de características más.

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Satélites Militares: Apoyan las operaciones militares de ciertos países, bajo la premisa de su seguridad nacional.

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Cuántos satélites hay alrededor de la Tierra

Según la NASA, alrededor de la Tierra orbitan actualmente unos 5.600 satélites artificiales (aunque solo 800 están en activo). Realmente, resulta difícil contar con exactitud estos objetos: está claro que ningún país revela el número de satélites espía que tiene orbitando alrededor de la Tierra, y además, muchos de estos objetos han quedado desorbitados y no se han contabilizado. Desde el lanzamiento del Sputnik en 1957 (primer satélite artificial lanzado) se han enviado al espacio unos 6.000 artefactos, aunque 400 de ellos han explotado o han salido de la trayectoria terrestre. En la actualidad, el país con más satélites en órbita es Rusia, con 1.300, Estados Unidos, con 700 y Japón, con 60 satélites. Por curiosidad, España cuenta con solo cinco satélites en órbita.

La SSN se fundó en 1957 tras el lanzamiento del Sputnik 1 por la Unión Soviética en Octubre de ese año, el primer satélite artificial puesto en órbita terrestre. El Sputnik estuvo en órbita hasta que se incineró el 8 de enero de 1958 durante su reentrada a la atmósfera. Orbitó a una velocidad de 32.186,88 km/h emitiendo una señal de radio constante que permitió medir, en otras cosas, la concentración de iones en la ionosfera. La puesta en órbita del Sputnik 1 hizo que Estados Unidos no diese por sentado su dominio tecnológico. La carrera espacial entre la Unión Soviética y Estados Unidos terminaría con el lanzamiento del Apolo XI el 16 de Julio de 1969 convirtiéndose en el primer viaje tripulado en llegar a la superficie de la Luna.

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En 2008, Rusia contaba con cerca de 1.400 satélites en órbita, Estados Unidos unos 1.000, Japón más de 100, China alrededor de 80, unos 40 tenía Francia, India más de 30, casi igual que Alemania, 25 Canadá y Reino Unido y al menos 10 satélites cada uno de estos países: Italia, Australia, Indonesia, Brasil, Suecia, Argentina, Arabia Saudí y Corea del Sur. El total aproximado era de unos 3000 satélites operativos. Además de los satélites operativos, miles de objetos artificiales orbitan la Tierra, la denominada basura espacial. Según la Orbital Debris Program Office de la NASA, en el año 2016 se alcanzó la cifra de 17817 objetos, de cuales 6.354 objetos pertenecían a la Comunidad de Estados Independientes (antigua Unión Soviética), seguida de Estados Unidos con 5.699 y de China con 3.782. La Agencia Espacial Europea es la que menos basura espacial produce. El satélite artificial más grande actualmente en órbita terrestre es la Estación Espacial Internacional. Algunos satélites, los llamados micro, nano o picosatélites, pueden ser tan pequeños como 10 cm de diámetro y pesar poco más 0.1 kg. El satélite operativo más antiguo es el Vanguard 1, puesto en órbita el 17 de Marzo de 1958, y también fue el primer objeto artificial que utilizó la energía solar.

Cobertura De acuerdo a la COBERTURA que tienen en tierra, existen 3 sistemas de satélites para comunicaciones:  

Internacionales, Regionales

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

Nacionales.

De acuerdo con su peso: 

Grandes satélites: pesan mas de 1,000 Kg (ej. Intelsat 6, pesa 3,800)



Satélites medianos: pesan de 500 a 1,000 Kg



Mini-satélites: pesan de 100 a 500 Kg



Micro-satélites: pesan de 10 a 100 Kg



Nano-satélites: pesan de 1 a 10 Kg



Pico-satélites: pesan menos de 1 Kg.

Satélites analógicos Se definen así porque emplean equipo de comunicaciones de tipo convencional. Satélites digitales Son capaces de administrar información en las computadoras instaladas a bordo. Estos se están poniendo de moda, y definiendo nuevas técnicas de modulación (BPSK etc.). Clasificación segun su altitud:

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Órbita baja terrestre (Lower Earth Orbit): su característica es que posee una órbita geocéntrica con una altitud de 0 a 2.000 km Órbita media terrestre (Middle Earth Orbit): su característica es que posee una órbita geocéntrica con una altitud entre 2.000 km y hasta el límite de la órbita geosíncrona de 35.786 km. También se la conocida como órbita circular intermedia. Órbita alta terrestre (High Earth Orbit): su característica es que posee una órbita geocéntrica por encima de la órbita geosíncrona de 35.786 km; también conocida como órbita muy excéntrica u órbita muy elíptica.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS VENTAJAS: - Los satélites pueden salvar vidas en caso de desastres naturales pero los países en desarrollo pierden oportunidades por escaso apoyo político.

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- Los satélites ofrecen a los países en desarrollo una nueva oportunidad para mejorar sus condiciones de vida: la teledetección para el manejo de desastres. - Los satélites pueden recoger información precisa, frecuente y prácticamente instantánea a lo largo del mundo. A menudo son la única manera de ver las áreas de desastre. - En 2005, por ejemplo, varios satélites de la NASA siguieron la estructura e intensidad del huracán Katrina a través del ciclo de vida de la tormenta, proporcionando información para guiar la recuperación posterior, evaluar los daños y analizar los impactos medioambientales

DESVENTAJAS: - Las demoras de propagación. -La interferencia de radio y microondas. - El debilitamiento de las señales debido a fenómenos meteorológicos como lluvias intensas, nieve y manchas solares.

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Sistemas de comunicación Para ser transmitido un mensaje, se requiere de un sistema de comunicación que permita que la información sea transferida, a través del espacio y el tiempo, desde un punto llamado fuente hasta otro punto de destino, mediante un cable como en el caso de un teléfono o por ondas como en el caso de las radios.

CARACTERÍSTICAS DE LOS MEDIOS DE COMUNICACIÓN VELOCIDAD DE TRANSMISIÓN ANCHO DE BANDA: se refiere al intervalo de frecuencia disponible en cualquier canal de comunicación. La capacidad del canal se divide en tres anchos de banda: BANDA ESTRECHA: es para transmisiones lentas y de baja capacidad. Ej. Transmisiones por líneas telegráficas.

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BANDA DE VOZ: transmisiones que se hacen por líneas telegráficas. BANDA ANCHA: se utiliza para transmisiones de capacidad mas elevada. Ej. Microondas y líneas de cable y fibra óptica.

DIRECCIÓN DE TRANSMISIÓN La transmisión de datos ocurre en una de tres direcciones: SIMPLEX: utiliza un circuito únicamente en sola dirección. Ej. El timbre de una puerta, transmisión de televisión y radio. DUPLEX MEDIA: usa también un solo circuito pero se emplea en ambas direcciones una a la vez. Ej. Boqui toqui, intercomunicador. DUPLEX COMPLETA: utiliza dos circuitos para las comunicaciones, uno para cada dirección simultáneamente. Ej. El teléfono común. MODO DE TRANSMISIÓN La transmisión de datos puede ser: ASÍNCRONA o SÍNCRONA.

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TRANSMISIÓN ASÍNCRONA: solo se transmite o recibe un carácter a la vez. Este carácter va seguido por un BIT de inicio y un BIT de paro que permite que el dispositivo receptor sepa donde empieza y termina un carácter. TRANSMISIÓN SÍNCRONA: se envía un grupo de caracteres por una conexión de comunicaciones en una corriente continua de bits mientras la transferencia de datos se controla por medio de una señal de tiempo iniciada por el dispositivo emisor.

BIBLIOGRAFIA: http://rotheleprocesos.blogspot.pe/2009/06/tipos-de-satelites.html http://www.satelites.site90.net/Satelites/tipos.html http://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/9540327/Cuantos-satelites-hay-alrededor-de-laTierra.html https://curiosoando.com/cuantos-satelites-estan-en-orbita-alrededor-de-la-tierra http://acer.forestales.upm.es/basicas/udfisica/asignaturas/fisica/dinam1p/sabiasgrav.html https://www.lpi.tel.uva.es/~nacho/docencia/EMC/trabajos_02_03/RADIOASTRONOMIA/web/Indic e/S_art/I_s_art/3_3/Clas.htm https://sistemascomunic.wordpress.com/redes-de-telecomunicaciones/ http://fccea.unicauca.edu.co/old/redes.htm