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SISTEMAS DE RADIO – TV FIEE - UNAC

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAOUNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

ESCUELA PROFESIONAL DE ELECTRÓNICA

DISEÑO DE ENLACE POR SATELITE

CURSO : SISTEMAS DE RADIO – TVCURSO : SISTEMAS DE RADIO – TV

INTEGRANTE : INTEGRANTE :

TRABAJO : TRABAJO 2 TRABAJO : TRABAJO 2

G.H. : 01 - E G.H. : 01 - E

PROFESOR : PROFESOR : ING. JULIO RICARDO VENERO VILLAFUERTE ING. JULIO RICARDO VENERO VILLAFUERTE

CICLO CICLO : : IX IX

Bellavista – Callao

20092009

1


DISEÑO DE ENLACE POR SATÉLITE

(IQUiTOS CUZCO)

I.- Planeamiento de diseño:

1) Tráfico:

La transmisión es Full Duplex

2) Coordenadas de las ciudades:

LUGAR LONGITUD LATITUD ALTITUDA.- IQUITOS 73º 16' 24'' 3º 45' 37'' 92.64msnmB.-CUZCO 71º 58' 43'' 13º 31' 2'' 3403.0msnm

3) Datos del satélite:

Satélite: Panamsat Longitud: 45º W Transpondedor: 7

4) Datos de las estaciones terrenas:

PIRE ø LNAEstación terrena A 56dBW 3.5 m. 60ºKEstación terrena B 52dBW 3.5 m. 60ºK

5) Datos del acceso y modulación:

Acceso: FDMA Modulación: QPSK FEC: 3/4 BER: 10-6

II.- CALCULOS PRELIMINARES:

Para Abancay:

1.- Cálculo de distancia (d):

d = 42644* Km.Cos(u) = Cos(L)*Cos(p)

L = 72º 24' 1'' – 45º p = 13º 22' 55'' L = 27º 24’ 4” p = 13º 22' 55''

2


L = 27º 24’ 4”

Cos(u) = Cos(27.024°)* Cos(13.022º)

Cos(u) = 0.868

d = 42644* Km.

d = 42644* Km.

d = 36772.7 Km.

2.- Angulo de elevación (S):

S = arctg

S = arctg

S = 55.273º

3. - Angulo azimutal (A):

A = arctg

A = arctg

A = 66.165º

4. - Pérdidas por espacio libre (Ao):

Ao = 92.46 + 20log(f) + 20log(d)

tenemos: d = 36722.7 Km.Además en la banda C:

UP – LINK: 6GHzDOWN – LINK: 4 GHz

UP – LINK : 6GHz

Ao = 92.46 + 20log(6) + 20log(36722.7)Ao = 199.32 dB

DOWN – LINK: 4 GHz

Ao = 92.46 + 20log(4) + 20log(36722.7)Ao = 195.799 dB

3


5.- Pérdidas atmosféricas:

a) Altura reducida:p = 13.022º

Como: 0 < p < 36ºPor lo tanto hR = 4 Km.

b) Trayecto debajo de la altura de precipitación (Ls):

S = = 55.273º , hs = 2377m. = 2.377Km.

Como >5º

Ls =

Ls =

Ls = 1.97. Km.

c) Longitud de trayecto (LG):

LG = Ls*Cos( ) Km.LG = (1.97)*Cos(55.273º)

LG = 1.122 Km.

d) Factor de reducción (t0.01%):

t0.01% =

t0.01% =

t0.01% = 0.957

e) Evaluación de la intensidad de lluvia (R0.01):

R0.01 = 95Zona N

f) Coeficiente de atenuación (R):

UP – LINK Vertical DOWN – LINK HorizontalF= 6GHz F = 4 GHz

R = 0.48dB/Km R = 0.12dB/Km

g) Atenuación (A0.01%):

A0.01% = R * Ls * t0.01%

4


UP – LINK DOWN – LINK R = 0.48 dB/Km. R = 0.12 dB/Km. Ls = 1.97 Km. Ls = 1.97 Km. t0.01% = 0.957dB t0.01% = 0.957dB

A0.01% = 0.9dB A0.01% = 0.226 dB

6.- Determinar (G/T) de las estaciones terrenas para LNA 60ºK:

TR = 60ºK ; ø = 3.5 m. ; = 55.273 ºDe la tabla obtenemos:

(G/T) = 23 dB/ºK

Para Cajamarca:

1.- Cálculo de distancia (d):

L = 78º 31' 3'' – 45º p = 7º 9' 25'' L = 33º 31' 3'' p = 7.09º

L = 33.031º

Cos(u) = Cos(L)*Cos(p)Cos(u) = 0.832

d = 42644* Km.

d = 35770.952 Km.

2.- Angulo de elevación (S):

S = arctg

S = arctg

S = 50.816º

3. - Angulo azimutal (A):

A = arctg

A = arctg

5


A = 79.251º

4. - Pérdidas por espacio libre (Ao):

Ao = 92.46 + 20log(f) + 20log(d)

Tenemos: d = 35770.952 KmAdemás en la banda C:

UP – LINK: 6 GHz DOWN – LINK: 4 GHz

UP – LINK: 6 GHz

Ao = 92.46 + 20log(6) + 20log(35770.952)

Ao = 199.09dB

DOWN – LINK: 4 GHz

Ao = 92.46 + 20log(4) + 20log(35770.952)

Ao = 195.57 dB

5.- Pérdidas atmosféricas:

a) Altura reducida:p = 7º 9' 25''Como: 0 < p < 36º

Por lo tanto hR = 4 Km.

b) Trayecto debajo de la altura de precipitación (Ls):

S = = 50.816º hs = 2750m. = 2.750Km.

Como >5º

Ls =

Ls =

Ls = 1.61 Km.

c) Longitud de trayecto (LG):

LG = Ls*Cos( ) Km.

LG = 1.02 Km.

6


d) Factor de reducción (t0.01%):

t0.01% =

t0.01% =

t0.01% = 0.961

e) Evaluación de la intensidad de lluvia (R0.01):

R0.01 = 95

Zona N

f) Coeficiente de atenuación (R):

UP – LINK Vertical DOWN – LINK HorizontalF= 6GHz F = 4 GHz

R = 0.42dB/Km R = 0.09dB/Km

g) Atenuación (A0.01%):

A0.01% = R * Ls * t0.01%

UP – LINK DOWN – LINK R = 0.42 dB/Km. R = 0.09 dB/Km.

Ls = 1.61 Km. Ls = 1.61 Km.

t0.01% = 0.961dB t0.01% = 0.961dB

A0.01% = 0.649dB A0.01% = 0.139 dB

6.- Determinar (G/T) de las estaciones terrenas para LNA 60ºK:

TR = 60ºK ; ø = 3.5 m. ; = 40ºDe la tabla obtenemos:

(G/T) = 23 dB/ºK

III.- Cálculo de enlace:

3.1) (A) (B) ABANCAY CAJAMARCA

A) Enlace ascendente: (Abancay- sat.)

7


1.- PIRE = 56 dBW 2.- Ao = 199.32 dB 3.- Llluvia = 0.9dB 4.- Densidad de flujo (ø)

Ø =

d = 36772.7 Km.

Ø = PIREET/dB – 10log(4*3.14) – 20log(36772.7*103) Ø = -106.3dBW/m2

5. - Llluvia up = 199.32dB 6. - No aplicable

7. - = -3dBW

8. - = PIREET – Lup – Llluvia up +

= 56 – 199.32 – 0.9 + (-3)

= -147.22dBW

9. - Aislamiento del satélite:

= 22dB

10. – Dato de la E.T.

= 27dB

11. – Aislamiento neto.

= +

= 20.81dB

12. - = + K +10log(B)

8


Para QPSK:B = 0.5*RB = 0.5*(600Kbps)B = 300Kbps

= 20.81 + (-228.6) + 10log (300*103)

= -153.02dB

13.- BO = 0.82*(BI – 4.5) BI = 9

BO = 0.82*(9 – 4.5) BO = 3.69 Ahora n = 6

= -150 – 10log(n) + 2*BO

= -150.40dBw/ºK

B) Enlace descendente: (Abancay- Cajamarca) 14.- PIRESat. = 41dB 15.- PIREOperación = 40dB 16.- Llluvia down = 0.226dB 17.- LDown = 195.79 dB

18.- No aplicable

19.- = 23dB/ºK

20.- = PIRESat. – LDown – Llluvia +

= 41 – 195.79 – 0.226 + 23

= -132.02dB

9


21.- Aislamiento del haz del satélite: 27dB 22.- Dato de la estación terrena: 23dB/ºK

23.- = +

= 20.85dB

24.- = + K +10log(B)

= 20.85 + (-228.6) + 10log (300*103)

= -152.97dB

C) Enlace total.

25.- = + + + +

=

= -157.50dBw/ºK

26.- Otras pérdidas: 1dB

27.- = - 1dB

= -158.50 dBW/ºK

D) Parámetros de modulación.

28.- Velocidad de dato: 600Kbps29.- FEC: 3/430.- Velocidad de TX

RTX = RTX = 800 Kbps

31.- Ancho de banda.

1


BW = (0.5)*(800) BW = 400 Kbps

32.- Ancho de banda de canal

BWCanal = 400 Kbps

33.- BER = 10-6; Modulación QPSK; Curva de error

= 5.5dB

34.- Margen de cielo claro: Consideramos 1dB

35.- ( ) Requerido

= 5.5 + 1

requerido = 6.5 dB

36.- = 10log(R) +

= 10log (400*103) +6.5

= 62.52 dB

37.- = -158.50 + 228.6

= 70.1 dBHz

Condición para un buen enlace:

> + 2dB

70.1 > 62.52

Se cumple la condición mayoría de

38.- Margen.

1


Margen = -

Margen = 70.1 – 62.52 Margen = 7.58 dBHz

3.2) A B ABANCAY CAJAMARCA

A) Enlace ascendente:(Cajamarca - sat.)

1.- PIRE = 52 dBW2.- Ao = 199.06 dB3.- Llluvia = 0.9dB4.- Densidad de flujo (ø)

d = 35770.952 km

Ø = PIREET/dB – 10log(4*3.14) – 20log( 35770.952 *103)

Ø = -110.06dBW/m2

5. - Llluvia up = 199.06Db

6. - No aplicable

7. - = -3dBW

8. - = PIREET – Lup – Llluvia up +

= 56 – 199.06 – 1 + (-3)

= -147.06dBW

9. - Aislamiento del satélite:

= 22dB

10. – Dato de la E.T.

= 27dB

1


11. – Aislamiento neto.

= +

= 20.81dB

12. - = + K +10log(B)

= 20.81 + (-228.6) + 10log (600*103)

= -150.01dB

13.- BO = 0.82*(BI – 4.5) BI = 9

BO = 0.82*(9 – 4.5) BO = 3.69 Ahora n = 6

= -150 – 10log(n) + 2*BO

= -150.40dBw/ºK

B) Enlace descendente: (Cajamarca - Abancay) 14.- PIRESat. = 41dB 15.- PIREOperación = 40dB 16.- Llluvia down = 0.226dB 17.- Ldown = 195.57 dB 18.- No aplicable

19.- = 22dB/ºK

20.- = -133.11

21.- Aislamiento del haz del satélite: 27dB 22.- Dato de la estación terrena: 22dB/ºK

1


23.- = 20.81dB

24.- = -153.71dB

C) Enlace total.

25. - = + + + +

=

= -157.02 Dbw/ºK

26.- Otras pérdidas: 1dB

27.- = - 1dB

= -158.02 dBW/ºK

D) Parámetros de modulación.

28.- Velocidad de dato: 600Kbps29.- FEC: 3/430.- Velocidad de TX

RTX = RTX = 800 Kbps

31.- Ancho de banda.

BW = (0.5)*(800) BW = 400 Kbps

32.- Ancho de banda de canal

BWCanal = 400 Kbps

33.- BER = 10-6; Modulación QPSK; Curva de error

= 5.5dB

1


34.- Margen de cielo claro: Consideramos 1dB

35.- = 5.5 + 1

= 6.5 dB

36.- = 64.84 dB

37.- = -158.02 + 228.6

= 70.58 dBHz

Condición para un buen enlace:

> + 2dB

70.58 > 64.84

Se cumple la condición mayoría de

38.- Margen.

Margen = -

Margen = 70.58 – 64.84 Margen = 5.74dBHz

Este margen indica que se puede realizar el enlace.

TABLA DE CALCULOS DE ENLACE

ENLACE ASCENDENTE (UP-LINK)

NR PARAMETRO A a B B a A UNIDADES1 PIRE E.T. 56 52 dBW2 PERDIDAS DE ESPACIO LIBRE 199.32 199.06 dB3 PERDIDAS POR LLUVIA 0.9 0.9 dB

1


4 DENSIDAD DE FLUJO(OPERACION) -106.3 -110.06 dBW/m2

5 DENSIDAD DE FLUJO(SATURACION) -199.32 -199.06 dBW/m2

6 BACK OFF ENTRADA No apli. No apli. dB7 G/T SATELITE -3 -3 dB/K8 C/T UP -147.22 -147.06 dBW/K9 AISLAMIENTO HAZ DEL SATELITE 22 22 dB10 POLARIZACION CRUZADA E.T. 27 27 dB11 AISLAMIENTO NETO UP 20.81 20.81 dB12 C/T CO-CANAL (UP) -153.02 -150.01 dBW/K13 INTERMODULACION -150.40 -150.40 dBW/K

ENLACE DESCENDENTE (DOWN-LINK)

NR PARAMETRO A a B B a A UNIDADES14 PERDIDAS DE ESPACIO LIBRE 195.79 195.71 dB15 PERDIDAS POR LLUVIA 0. 226 226 dB16 PIRE DEL SATELITE 41 41 dBW17 PIRE DE OPERACION 40 40 dBW18 BACK OFF ENTRADA No apli. No apli. dB19 G/T E.T. 22 22 dB/K20 C/T DOWN -132.02 -133.11 dBW/K21 AISLAMIENTO HAZ DEL SATELITE 22 22 dB22 POLARIZACION CRUZADA E.T. 27 27 dB23 AISLAMIENTO NETO DOWN 20.81 20.81 dB24 C/T CO-CANAL (DOWN) -152.97 -153.71 dBW/K

ENLACE TOTAL

25 C/T TOTAL -157.50 -157.02 dBW/K26 OTRAS PERDIDAS 1 1 dB27 C/T DISPONIBLE -158.50 -158.62 dBW/K

NR PARAMETROS DE MODULACION A a B B a A UNIDADES28 VELOCIDAD DE DATOS 600 600 Kbps29 FEC 3/4 3/430 VELOCIDAD DE TRANSMISION 800 800 Kbps31 ANCHO DE BANDA DE PORTADORA 400 400 Khz32 ANCHO DE BANDA DE CANAL 400 400 Khz33 Eb/No 5.5 5.5 dB34 MARGEN DEL CIELO CLARO 1 1 dB35 Eb/No REQUERIDO 6.5 6.5 dB36 (C/No) TEORICO 64.84 64.84 dB - Hz37 (C/No) DISPONIBLE 70.1 70.58 dB - Hz

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