Funcionamiento básico de un sistema de recepción satelital. 1º Parte

Desde el satélite al LNB…

Un satélite no es ni más ni menos que un sistema repetidor de una emisión de radiofrecuencia originada en tierra, simplemente la toma desde un punto X, la varía en frecuencia para evitar una sobremodulación y la baja a tierra en forma de beam, o pisada, abarcando determinado sector de la tierra previamente diseñado, a la subida la llamamos Uplink, a la bajada Downlink.

Esto se realiza en ciertas porciones del espectro radioeléctrico asignados a tal fin,determinemos los valores asignados a cada banda, especialmente C y KU que son las que utilizamos los FTA tester, en el gráfico veremos las diferentes bandas y su utilidad...

Una característica importante de la señal a captar está relacionada con las polarizaciones.
La polarización es una característica de las ondas electromagnéticas que se transmiten a través de determinados medios, en nuestro caso el medio de propagación es la atmósfera terrestre.

El ancho de banda aproximado para estas transmisiones es de entre 24 y 36 MHz, y los llamamos traspondedores, ellos contienen un determinado flujo de información, pudiéndose comprimir digitalmente para obtener mayor cantidad de canales pero perdiendo calidad en este proceso, a los grupos de canales de determinadas empresas agrupados en mismo transponder los llamamos Mux.

Para poder duplicar la capacidad de utilización del espectro se recurre a la utilización de dos polarizaciones diferentes sobre una misma frecuencia, la polarización de una señal está relacionada con la forma en que varían espacialmente los campos electromagnéticos de dicha señal, en palabras menos engorrosas, es la forma en que acomodamos nuestra antena emisora y receptora, se colocarán vertical para dicha polarización y horizontal para esta.

Ejemplo de esto son las viejas antenas de TV, polarizadas en forma horizontal, la antena de nuestro canal emisor estará en la misma dirección, ejemplo contrario son las antenas de radiocomunicación o datos, polarizadas en forma vertical.

También tenemos la  llamada polarización circular, la circular a derecha se llama levógira, y la circular a izquierda se llama dextrógira, este tipo de polarización tiene la ventaja de anular el efecto horizonte producido por la diferencia de enfoque desde nuestro punto de observación hacia el horizonte de nuestro satélite a captar, entendamos esto, si el pájaro se encuentra en un horizonte lejano su ángulo de inclinación por efecto de la curvatura terrestre no estará a 90º como lo estará nuestra antena, el pequeño dipolo ubicado dentro de nuestro lnb, aunque la antena emisora en nuestro satélite sí estará a 90º, para corregir esto giramos el lnb, a este movimiento lo llamamos Skew  y es bien conocido por nosotros, es lo que medimos con la Q o calidad, con la S medimos la señal, y sabemos que podemos obtener un S90 en un Q0 por efecto del skew,  en la siguiente imagen veremos la famosa polarización circular, utilizada en nuestro continente exclusivamente en banda KU por DirecTV a través del Galaxy 3c 95°W y en banda C en varios satélites, el más buscado el NSS806 40,5°W...

A modo didáctico sepamos que por efecto del magnetismo terrestre la polarización horizontal tiende a ser atraída o deformada, obteniendo los mejores rendimientos en la vertical, ya que no es tan afectada, pero los modernos equipamientos prácticamente no toman en cuenta este concepto, por esto se tiende a utilizar en los enlaces comerciales o profesionales polarización circular, siendo ella la de mayor dificultad de ajuste, pero la menos afectada por fenómenos externos.

Se corta cuando llueve...

Pensemos en como nuestra señal en banda KU es afectada por la lluvia, y veremos que no es tan así, la frecuencia de KU es de en promedio 11.500 MHz, lo cual nos da una longitud de onda de .038 mm. que será básicamente la longitud del dipolo dentro de nuestro lnb, pudiendo ser más grande si es múltiplo de longitud de onda para obtener mayor ganancia, (Juaaaaaaaaaaaaaa, no entienden nada no?)  les explico, la cuenta es esta, frecuencia de trabajo dividida la velocidad de propagación de las ondas electromagnéticas en el espacio libre… bah, la velocidad de la luz!!! 300000 km. por segundo, esto nos da la longitud de onda de una transmisión, si es del orden de los cientos de khz, será la conocida AM, rebota en la atmosfera y cae a tierra, propagándose lejos, resumiendo, nuestra transmisión es tan… pequeña como un haz de luz, produciendo un efecto “prisma” contra las gotas de agua condensadas en la atmosfera, no llegando a tierra, explicando por qué se corta la señal antes de empezar a llover y retorna aún con lluvia, y no siendo afectada la banda C, que es de una longitud de onda mucho mayor, perdón si me puse muy técnico.

De esto obtenemos que dentro del ancho de banda asignado existen, en cada una de las frecuencias asignadas a dicho transpondedores, dos señales completamente diferentes en contenido y que viajan desde el satélite hasta las antenas de recepción dentro del mismo ancho de banda.

Literalmente se duplica el ancho de banda.

Esta singular ventaja de duplicar el ancho de banda de transmisión se logra mediante la aplicación de las dos polarizaciones mencionadas, pero deja de ser aplicable una vez que la señal es recibida por la antena.

Eso se debe, como dijimos antes, a que la polarización es una característica de la onda electromagnética que se transmite a través de la atmósfera, pero una vez que es recibida por el LNB (Low Noise Block Down Converter) la procesa convirtiéndola en una señal eléctrica capaz de ser transmitida por un cable hasta el receptor, nuestros lnb´s poseen la cualidad de recibir dichas polarizaciones.

Repasemos como funciona esto:

Cuando seleccionamos un canal nuestro STB (Set Top Box) recurre a cierta info (Frecuencia, simbol rate, pid´s, etc) que le indica porqué tranpondedor está siendo transmitido dicho canal, y además cuál polarización debe utilizar.

La forma en que nuestro STB transmite esta info  está relacionada con un nivel de tensión, de 13 o 18 volts, que además el lnb utilizará para alimentar sus circuitos de amplificación y procesamiento de señal, para bajarla entre los 900 y 2200 MHz, de ahora en más la dichosa FI, frecuencia intermedia o banda L, tema de la segunda parte de este tutorial.

Saludos cordiales.