Buscar

comunicaoes-via-satelite-aspectos-principais

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 3, do total de 65 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 6, do total de 65 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 9, do total de 65 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Prévia do material em texto

Comunicações Via Satélite
Aspectos principais
• Os satélites de comunicação vem se firmando cada vez mais como um 
eficiente meio de transmissão entre dois pontos afastados geograficamente 
para transmissão de dados pura e simples à área de entretenimento, 
passando pela transmissão de voz e, mais recentemente, pela Internet.
• Várias tecnologias foram criadas de modo a adequar as redes via satélite 
aos diferentes perfis de tráfego.
• Até o presente momento, nenhum outro meio de transmissão permite uma 
comunicação entre dois pontos quaisquer na superfície da terra.
• Ao contrário do que alguns possam imaginar, o satélite de comunicação 
não se oferece como uma alternativa às comunicações ópticas em qualquer 
circunstância, mas apenas como uma opção de complemento. Um meio
óptico possui capacidade de canais muitas vezes superior ao satélite, 
porém não consegue ter a mesma abrangência.
Comunicações Via Satélite 
Meios de transmissão
kc
•PARES METÁLICOS / REDE EXISTENTE
•CABOS COAXIAIS
•FIBRAS ÓTICAS
•RÁDIO TERRESTRE
•SATÉLITE
•COMBINAÇÕES
bassat03.ppt
Comunicações Via Satélite
Meios de transmissão
• Todo o percurso do sinal transmitido de um ponto A para um ponto B é 
denominado “Meio de Transmissão”.
• O meio de transmissão, juntamente com os juntores de uma central telefônica, 
constituem o que se chama de “tronco”.
• A rigor, até mesmo uma central telefônica ou um computador existente entre A e 
B fazem parte do meio de transmissão.
• Cabos de pares, cabos coaxiais e cabos ópticos são geralmente chamados de 
“meio físicos” ou “meios confinados”.
• Rádio-enlaces (terrestres ou via satélite) são também chamados”de “meios 
radio-elétricos” ou “meios não confinados”.
Exercício: O meio de transmissão entre um telefone móvel celular e uma estação 
rádio-base é um meio confinado ou não confinado? Justifique.
Comunicações Via Satélite 
Meios confinados
kc
PARES METÁLICOS
CABOS COAXIAIS
FIBRAS ÓTICAS
COMBINACÕES
bassat04.ppt
Comunicações Via Satélite
Meios confinados
• Pares metálicos utilizam cobre (material de preço elevado e importado em 
grande parte). Por utilizarem bitolas reduzidas, visando menor custo, possuem 
baixa capacidade de transmissão. Modernas técnicas de modulação vem 
permitindo a fabricação de “modens” como HDSL, ADSL VDSL etc., que 
possibilitarão usar a rede metálica ainda por algum tempo, até que seja 
economicamente viável a implantação de fibra óptica nas residências.
• Cabos coaxiais também utilizam cobre, porém sua geometria possibilita uma 
capacidade de transmissão bem maior que a dos pares metálicos, só que inferior 
ao da fibra óptica.
• As fibras ópticas representam o que há de mais recente em tecnologia de 
transmissão em meio confinado. Além de utilizar sinais ópticos, imunes a 
interferências eletromagnéticas, possuem altíssima capacidade. Infelizmente 
apresentam problema similar ao dos demais meios físicos: grandes transtornos 
no caso de acidentes de rede.
• Exercício: O meio óptico é confinado ou não confinado? Justifique.
Comunicações Via Satélite
Vantagens da comunicação via satélite
kc
•Grande área de cobertura
•Largura de faixa considerável
•Independe de infra-estrutura terrestre complexa
•Implantação rápida
•Baixo custo por localidade acrescentada
•Topologia simples
bassat15.ppt
Comunicações Via Satélite
Vantagens da comunicação via satélite
• As vantagens de uma rede de comunicação via satélite convergem, em 
síntese, para uma única:
Abrangência geográfica.
• Nenhum outro meio de transmissão consegue ser tão eficiente quando 
se trata de atender vários pontos simultaneamente em uma grande área 
geográfica.
Comunicações Via Satélite
Tipos de cobertura
17,4o
COBERTURA HEMISFÉRICA (42,5%) COBERTURA REGIONAL
5o 2o
COBERTURA LOCAL
trans076.ppt
Comunicações Via Satélite
Tipos de cobertura
• As área de cobertura de um satélite dependem basicamente de dois 
fatores:
• Distância do satélite até a superfície da terra;
• Frequência de operação.
• Quanto maior a distância maior será a área de cobertura, de tal forma 
que com apenas 3 satélites geoestacionários é possível cobrir toda a 
superfície terrestre (proposto e demonstrado por Arthur Clarke).
• Quanto maior a frequência, menos será a área de cobertura, uma vez 
que as antenas tem sua diretividade diretamente proporcional à 
frequência.
Comunicações Via Satélite
Coberturas locais
• É possível proporcionar 
várias coberturas locais em 
regiões como a Europa, 
onde existem vários países 
com interesses diferentes 
em horários diferentes.
• A cobertura local só é 
viável em freqüências da 
banda Ku ou acima.
• Exercício: Por quê a banda 
C não é indicada em 
coberturas locais?
Comunicações Via Satélite
Diferenças em relação aos sistemas terrestres
kc
•Antenas de grande porte
•Estações terrenas com alta potência
•Potência limitada nos satélites
bassat14.ppt
Comunicações Via Satélite
Diferenças em relação a um sistema terrestre
• Antenas e transmissores de grande porte são necessárias para 
compensar a perda devida à grande distância da terra ao satélite.
• Os satélites tem potência de transmissão e diâmetro de antena 
limitados devido ao elevado custo necessário para lançar um objeto de 
grandes dimensões.
• Assim, a maior parte da potência necessária deve ser aplicada às 
estações terrenas.
Comunicações Via Satélite
O caso do retardo
kc
Enlaces via satélite
•Limitações para voz devido a eco e “cortes” 
durante a conversação nos dois sentidos
•Atraso em transações de dados quando
ocorrem erros e retransmissões frequentes
•Não há limitações significativas para áudio
e vídeo
Enlaces terrestres
•Atrasos na transmissão geralmente não apresentam
problema
•Sérios atrasos ocorrem durante a instalação e o
reparo
bassat16.ppt
Comunicações Via Satélite
O caso do retardo
• O tempo de propagação de ida e volta ao satélite é da ordem de 270 milissegundos.
• Na prática, esse tempo se eleva, dependendo dos tempos de processamentos da 
informação que ocorrem nos diversos equipamentos.
• Ocorrem ecos audíveis devido à grande distância.
• Cortes existem devido à presença de supressores e canceladores de eco nos 
circuitos. Existem cortes ainda devido à redução da faixa da voz digitalizada.
• Transmissões de dados apresentam maior tempo de resposta. Algumas técnicas são 
usadas para minimizar o retardo, como “cache” e “spoofing”.
•Para algumas aplicações, há necessidade de ajustar o “time-out” do equipamento do 
usuário.
• Existem protocolos inadequados à transmissão por satélite, independentemente dos 
ajustes que possam ser feitos.
• Não existem problemas relevantes para transmissões de programações de áudio e 
vídeo.
Retardo na propagação
em enlace simples...
280
270
260
250
240
230
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85
81,3o
Longitude relativa L 
80o
70o
60o
50o
40o
30o
20o
0o
Retardo na propagação
(ms)
Latitude (graus)
kcComunicações Via Satélite
Espectro eletromagnético
trans072.ppt
Comunicações Via Satélite
Espectro Eletromagnético
• A exemplo do que ocorre com sistemas terrestres, o espectro 
eletromagnético para satélite já começa a dar sinais de saturação, 
exigindo coordenação cada vez mais rigorosa.
• Mais cedo ou mais tarde deverão ser utilizadas freqüências mais
elevadas.
• Dentro de cada banda, reserva-se uma faixa superior para os lances de 
subida e uma faixa inferior para os lances de descida.
• Exercício: Porque o lance de subida utilizada a faixa de frequência 
superior?
Comunicações Via Satélite 
Faixas de freqüência
kc
BANDA L -Subida (Up-Link) :1,6 GHz
-Descida (Down-Link) :1,5 GHz
BANDA S -Subida (Up-Link) :2,6 GHz
-Descida (Down-Link) :2,5 GHz
BANDA C -Subida (Up-Link) :6 GHz
-Descida (Down-Link) :4 GHz
. 
bassat09.ppt
Comunicações Via Satélite
Faixas de frequência
• As bandas L e S são utilizadas principalmente em serviços móveis, 
enquanto a banda C em serviços fixos.
• A banda C é predominantemente usada em satélites geo-estacionários. 
É a bandamais usada, juntamente com a banda Ku. Requer rígida 
coordenação com sistemas terrestres de micro-ondas. A faixa de 6GHz 
ainda é bastante usada nos sistemas terrestres da EMBRATEL.
• Exercício: Qual a principal vantagem em utilizar uma frequência mais 
baixa para serviços móveis?
Comunicações Via Satélite 
Faixas de frequência
kc
. 
BANDA X - Subida(Up-Link) : 8 GHz
- Descida(Down-Link) : 7 GHz
Obs: Exclusivo de uso militar
BANDA Ku - Subida(Up-Link) : 14 GHz
- Descida(Down-Link) : 12 GHz
Obs: Problemas de atenuação devido a chuvas
BANDA Ka - Subida(Up-Link) : 30 GHz
- Descida(Down-Link) : 20 GHz
Obs:Grandes problemas de atenuação devido a chuvas
bassat10.ppt
Comunicações Via Satélite
Faixas de frequência
• A banda X é usada exclusivamente para fins militares.
• A banda Ku não necessita de coordenação com sistemas terrestres, já 
que é de uso exclusivo para comunicações via satélite. Porém apresenta 
atenuação elevada devido a chuvas.
• A banda Ka proporcionará maior capacidade de transmissão, porém as 
perdas devido a chuvas são severas, além de exigir processamento a 
bordo.
• Exercício: O Brasil, ao implantar a primeira rede via satélite própria 
optou pela banda “C”. Qual, na sua opinião, teria sido o principal 
motivo?
Comunicações Via Satélite
Faixas de freqüência para Serviço Fixo
Locação primária e exclusiva 
Locação primária e compartilhada 
R1: Região 1 (Europa, África e CIS) 
R2: Região 2 (as Américas)
R3: Região 3 (Índia, Ásia, Austrália, Pacífico)
WW: o mundo inteiro 
uplink downlink 
3,4 GHz 4,2 GHz 4,5 GHz 4,8 GHz
5,725 
GHz
5,850 
GHz
Ku-band 
7,075 
GHz
C-band 
Ka-band 
10,7 
GHz
11,7 
GHz
12,1 
GHz
12,2 
GHz
12,2 
GHz
12,7 
GHz
12,75 
GHz
12,5 
GHz
12,75 
GHz
13,25 
GHz
13,75 
GHz
14,3 
GHz
14,4 
GHz
14,5 
GHz
17,7 
GHz
19,7
GHz
20,1 
GHz
21,2 
GHz
27 
GHz
27,5 
GHz
29,5 
GHz
29,9 
GHz
31 
GHz
WW WW 
WW 
WW 
WW WW WW 
WW WW 
WW WW R2 R2 
R2 
R2 
R2 
R2 R2 
R1 
R1 
R1 
R1 R3 R3 
R3 
R1 
R3 
R1 
R3 R3 
R1 
bassat115.ppt
Comunicações Via Satélite 
Faixas de freqüência para Serviço Fixo
• Os serviços fixos abrangem as comunicações entre estações terrenas em 
operação em um ponto fixo.
• A esta categoria também pertencem as estações “transportáveis”, uma vez 
que operaram em pontos fixos após os deslocamentos, ou seja, não
funcionam enquanto se deslocam.
• Na figura, as setas para cima indicam os lances de subida, enquanto as 
setas para baixa indicam os lances de descida.
• As setas se referem a alocação exclusiva, isto é, não existe risco de 
interferência com outros sistemas. As setas hachuradas se referem a 
alocação compartilhada, ou seja, as freqüências podem ser utilizadas por 
outros sistemas, havendo necessidade de coordenação.
• Exercício: Qual a grande desvantagem em se usar freqüências nas bandas 
C e K para comunicações móveis?
Comunicações Via Satélite
Reutilização de freqüências para a banda Ku
Polarização vertical 
do lance de subida
Polarização horizontal 
do lance de subida
Polarização vertical 
do lance de descida
Polarização horizontal 
do lance de descida
MHz
MHz
MHz
MHz
14.030 14.091 14.152 14.213 14.274 14.335 14.396 14.457
11.730 11.791 11.852 11.913 11.974 12.035 12.096 12.157
14.044 14.150 14.166 14.227 14.288 14.349 14.410 14.471
11.744 11.805 11.866 11.927 11.988 12.049 12.110 12.171
1V 2V 3V 4V 5V 6V 7V 8V
1V 2V 3V 4V 5V 6V 7V 8V
1H 2H 3H 4H 5H 6H 7H 8H
1H 2H 3H 4H 5H 6H 7H 8H
Obs.: Os números se referem às freqüências centrais dos transponderes
sat114.ppt
Comunicações Via Satélite
Reutilização de freqüências
• A reutilização de freqüências permite dobrar a capacidade de transmissão. Este método consiste 
em transmitir dois sinais na mesma freqüência, porém em polarizações diferentes. No caso de 
polarização linear, teremos dois sinais sendo transmitidos nas polarizações vertical e horizontal, 
ocupando a mesma faixa de freqüência. No caso de polarização circular, teremos dois sinais sendo 
transmitidos nas polarizações direita e esquerda.
• Seja um sinal sendo transmitido na polarização horizontal. Sempre haverá sinal sendo transmitido 
também na polarização vertical. Por mais elaborada que seja a antena, não significa que a diferença 
entre os dois sinais será infinita. Este fator deverá ser levado em conta ao se definir as freqüências 
de operação de uma estação terrena.
• O valor mínimo recomendado para isolação entre as polarizações ortogonais é da ordem de 26 dB. 
Isto quer dizer que se um sinal está sendo transmitido na polarização vertical, a transmissão do 
mesmo sinal na polarização vertical deverá estar 26 dB abaixo do sinal de polarização horizontal, de 
forma a permitir reutilizar a mesma freqüência na polarização vertical, sabendo que o outro sinal na 
mesma polarização estará 26 dB abaixo.
• O valor acima não é obrigatório, mas apenas uma recomendação mínima. Normalmente as 
operadoras são mais rígidas, chegando a exigir uma isolação de polarização de 30 dB para antenas 
de pequeno diâmetro e 33 dB para grandes diâmetros.
• Exercício: Suponha que desejamos transmitir 60 canais de voz com banda plena, porém dispomos 
apenas de uma faixa disponível suficiente apenas para 30 canais em cada polarização. Faça um 
diagrama indicando de que forma seria possível transmitir os 60 canais com reutilização de 
freqüência.
Comunicações Via Satélite
Reutilização de freqüências
fD fU
f
X Pol 
Y Pol 
Satélite 
fD fU
f
Satélite 
fD fU
f
B = faixa alocada
fD fU
B B f
Por polarização ortogonal Por separação angular dos feixes em um satélite com feixes múltiplos
fD = frequência de descida
fU = frequência de subida
Comunicações Via Satélite 
Segmentos espacial e terrestre
kc
- SEGMENTO ESPACIAL:
Satélite + Estações de Controle
- SEGMENTO TERRESTRE:
Estações terrenas de comunicações
bassat21.ppt
Comunicações Via Satélite
Segmentos espacial e terrestre
• O acesso ao segmento espacial pelas estações do segmento terrestre é 
rigidamente controlado pelas operadoras do satélite, não só a nível nacional 
(para o caso de interferências com sistemas terrestres) como internacional 
(para o caso de interferência em outros satélites e entre os próprios 
satélites.
• No Brasil, a Anatel é responsável por toda a coordenação a níveis nacional 
e internacional.
• Todo acesso ao segmento espacial no Brasil deve ser precedido de 
autorização prévia da Star One. Esta autorização envolve estudo de 
interferência eletromagnética, alocação de freqüências e testes de avaliação 
de vários parâmetros das estações terrenas
• Exercício: Os receptores residenciais de TV por assinatura não são 
controlados pela Anatel. Por que?
Comunicações Via Satélite
Segmentos espacial e terrestre
Segmento espacial 
SATÉLITE
ESTAÇÃO DE
CONTROLE
(TT&C)
Segmento terrestre
ESTAÇÃO 
TRANSMISSORA
TERRENA
ESTAÇÃO 
RECEPTORA
TERRENA
Lance de
subida 
Lance de
descida
sat116.ppt
Comunicações Via Satélite 
Principais fornecedores de SE
kc
• Hughes (Boeing)
• Space Systems/Loral
• Lockheed Martin
• Spar
• Matra (Alcatel)
bassat23.ppt
Comunicações Via Satélite
Principais fornecedores de SE
• Boeing, Space Systems/Loral e Lockheed Martin são empresas 
estadunidenses e se destacaram durante anos na indústria bélica. Ainda 
detém a maior fatia do mercado mundial.
• A SS/Loral venceu a licitação da Anatel para ocupar a posição orbital 
63ºW, com previsão de lançamento para junho de 2001.
• A Spar é uma indústria aeroespacial canadense.
• A Matra é uma indústria aeroespacial francesa, recentemente incorporada
pela Alcatel, também francesa.
• Existem outras empresas, européias e asiáticas, porém com menor
participação no mercado mundial.
• Exercício: Expresse sua opinião sobre o fato de não existir fabricante de 
segmento espacial no Brasil.
Comunicações Via Satélite
Classificação dos satélites quanto à estabilização
kc
Estrutura
central
Antena
Painéis
solares
Giro-estabilizado
Tri-axial
trans077.ppt
Comunicações Via SatéliteClassificação dos satélite quanto à estabilização
• Satélites giro-estabilizados são cilíndricos a o giro em torno do próprio 
eixo já proporciona estabilização no eixo de rotação, restando, assim, 
criar apenas mais dois mecanismos. São mais simples, portanto. 
Todavia, a luz só consegue atingir cerca de um terço dos painéis
solares. Com efeito, possuem menor capacidade de fornecimento de
energia.
• Satélites tri-axiais possuem 3 mecanismos de estabilização (daí sua 
forma cúbica), sendo, assim, mais complexos. Entretanto, apresentam 
vida útil geralmente superior e conseguem, graças à sua construção, 
expor todos os painéis solares à luz.
• Exercício: Tente associar, por meio de um desenho, a forma cúbica do 
satélite tri-axial com os mecanismos de estabilização em 3 eixos.
Comunicações Via Satélite 
Satélite giro-estabilizado (Brasilsat B)
kc
Diâmetro: 3.65 m
Peso: 1052 kg
Altura: 8,3 m
Altura: 3,43 m
Comunicações Via Satélite
Satélite giro-estabilizado
• Os satélites giro-estabilizados são mais baratos e de construção mais 
simples, porém são limitados no que diz respeito ao aproveitamento de 
energia solar, já que apenas um terço do seu corpo consegue receber a 
luz do sol, ficando os dois terços restantes à sombra.
• Os atuais satélites da Star One (Embratel) são giro-estabilizados nas 
gerações A e B. Porém os da geração C serão tri-axiais
Comunicações Via Satélite
Satélite tri-axial
kc
bassat31.ppt
Comunicações Via Satélite
Satélite tri-axial
• Os satélites tri-axiais são de tecnologia mais moderna. Devido à sua 
maior complexidade e vida útil, são mais caros.
• Seus painéis solares são giratórios, possibilitando sua exposição total 
ao sol, o que não ocorre som os giro-estabilizados.
• Exercício: Sua avó deve ter-lhe ensinado a andar de bicicleta. O que ela 
talvez não tenha dito é que o pneu da bicicleta é um exemplo de um 
dispositivo chamado giroscópio. Partindo do que acontece com uma 
bicicleta quando a velocidade está maior, tente fazer uma comparação 
com o sistema de estabilização de um satélite tri-axial.
Estabilização tri-axial
Eixo tangencial
Trajetória
na órbita
Refletor
Painel solar
Eixo perpendicular
Eixo radial
Para a Terra
P1-pg29
Comunicações Via Satélite
Estabilização tri-axial
• A estabilização do corpo do satélite (controle de atitude), consiste em 
implementar 3 sistemas giroscópicos, cada um controlando um dos 3 
eixos perpendiculares entre si, conforme mostra a figura.
• As principais funções desse sistema são:
- Manter a antena permanentemente apontada na direção desejada;
- Controlar as manobras do satélite durante o lançamento;
• A correção da atitude é feita através do acionamento de retrofoguetes 
instalados ao redor do corpo do satélite. A periodicidade do 
acionamento dos retrofoguetes dependerá da precisão desejada no 
apontamento da antena.
• Exercício: Por que os satélites giro-estabilizados tem o controle de 
atitude mais simples?.
Comunicações Via Satélite
Principais subsistemas do satélite
kc
bassat50.ppt
Comunicações Via Satélite
Principais subsistemas do satélite
Subsistemas de:
• comunicações
• telemetria, telecomando e posição orbital
• controle de atitude
• energia
• controle de reação
• motor de apogeu
• Exercício: Apenas como preparativo para as próximas aulas e, mais 
uma vez lembrando-se das aulas de geografia, defina o que é APOGEU e 
o que é PERIGEU.
Comunicações Via Satélite
Principais subsistemas do satélite
• O subsistema de comunicações tem a função de converter a frequência do sinal 
de subida para a frequência do sinal de descida.
• O subsistema de telemetria, telecomando e controle de posição orbital 
proporcionam a monitoração das condições do satélite, acionamento de retro-
foguetes, manutenção do apontamento das antenas e medição da distância entre 
o satélite e a estação de controle.
• O controle de atitude permite manter a orientação dos eixos do satélite em 
relação à sua órbita em torno da terra.
• O subsistema de energia é responsável pela geração de eletricidade para o 
satélite, a partir dos painéis solares que carregam as baterias.
• O subsistema de reação, ou de propulsão, formado por retro-foguetes e tanques 
de combustível, possibilita a correção norte-sul/leste-oeste na órbita, bem como a 
correção de atitude.
• O motor de apogeu é utilizado para conduzir o satélite até sua posição orbital.
Vista explodida de um satélite
giro-estabilizado
4 / 6, 11 / 14 GHz
telemetry and
command bicone
antennas
Despun
forward
thermal
barrier
Spinning
forward
thermal
radiator
Primary
thermal
radiatorForward
solar
panel
Solar panel
extension drive (3)
AFT thermal
barrier
AFT
solar
panel
Solar panel
extension rack (3)
Transmit / receive
feed horn and
assembly
Antenna
deployment
and positioning
mechanism
Antenna
support beam
14 / 11 GHz
shared aperture
reflectors
Despun
playload
compartment
BAPTA
Earth sensor (2)
Spun electronics
Propulsion tank (4)
Spinning section
Apogee motor
Axial thruster (2)
Radial thruster (2)
Spun / Despun lock (4)
Vista explodida de um satélite tri-axial
Torre da antena
Battery packs
East panel
Attitude processing electronics
Transponder control electronics
Battery packs
Momentum
wheels
Command logic 
decoder
Apogee kick motor
Structure central core
West panel
Hydrazine tanks
Sensor terreno
Refletor da antena
Solid state
multiplexers
Transponder panels
South solar
array boom
Central logic processor
Três diferentes gerações
Comunicações Via Satélite
Estações de controle
• As estações de controle do segmento espacial, embora terrestres, fazem 
parte do segmento espacial, já que são responsáveis pelo controle e pelo 
rastreamento do satélite.
•As estações de controle de comunicações fazem a supervisão de todas as 
estações terrenas que transmitem para o respectivo satélite.
• No caso do Brasilsat, o controle é feito pela Star One, através das estações 
de Guaratiba e Tanguá (RJ), e Mosqueiro (PA).
• A estação de Guaratiba é a mais importante de todas. Suas principais 
atividades são:
• Controle das estações terrenas pelo COCC (Centro de Operações e
Controle de Comunicações;
• Telemetria e telecomando pelo CCSE (Centro de Controle do Segmento 
Espacial.
Comunicações Via Satélite
Estações de controle
•A estação de Tanguá é mais antiga e foi implantada na época em que o 
Brasil não possuía satélite próprio. Sua principal atividade é servir como 
contingência em caso de falha na estação de controle de Guaratiba, com 
a qual está permanentemente interligada.
• A estação de Mosqueiro é utilizada para medir a distância do satélite 
até o Centro de Controle, através do tempo de propagação de ida e 
volta.
• Exercício: Na sua opinião, a Estação de Controle de Guaratiba poderia 
ter sido implantada em outro estado do Brasil?
Comunicações Via Satélite
Segmento terrestre
• O segmento terrestre abrange todas as estações de comunicação uni e 
bi-direcionais que se utilizam do satélite como repetidor.
• Até maio de 2000 existiam cerca de 3 mil estações terrenas licenciadas, 
cada uma delas integrando ou não uma determinada rede.
• Exercício: Dentro do conceito de segmentos terrestre e espacial, como 
estariam classificadas as estações de recepção de sinal de TV por 
assinatura (DirecTV, SkyNet etc)?
Enlaces de RF e de banda-básica
Destino 
da
mensagem 
Lance de 
descida
Fonte 
da
mensagem 
Lance de 
subida 
Satélite 
Enlace de RF 
Enlace de banda-básica
terminal do usuário terminal do usuário 
Diagrama em blocos de um transponder
C
O
M
B
I
N
A
D
O
R
D
E
R
F
TX do 
Satélite
EIRPD
AP
AP
AP
AP
AP
AP
AP
D
I
V
I
S
O
R
D
E
R
FFreqüência dooscilador local (fixa)
RX no
Satélite
Faixa de
freqüências 
de subida
Faixa de
freqüências 
de descida
Comunicações Via Satélite
Diagrama em blocos de um transponder
• Como já foi dito, salvo no caso dos satélites com processamento a 
bordo, o satélite de comunicações é bem simples do ponto de vista 
funcional.
• Pouco há o que acrescentar,quando comparado a um repetidor 
terrestre comum.
• O sinal que chega da terra em uma dada faixa de frequência é 
amplificado, convertido com auxílio de um oscilador local e re-
transmitido para a terra em outra faixa de frequência.
• Exercício: Com base no diagrama a seguir e na tabela de 
transponderes, calcular a frequência de um satélite em banda C.
Satélite com regeneração a bordo com 
transmissão multiplexada na descida
D
EM
U
LT
IP
LE
XE
R
 
B
A
SE
B
A
N
D
 S
W
IT
C
H
IN
G
M
A
TR
IX
TD
M
 
M
U
LT
IP
LE
XE
R
 
MOD
DEM
DEM
DEM
DEM
DEM
M 
FDMA
LO
LNA
M
f1
f2
fM
TWT
TDM
M tempo
freqüência
tempo
freqüência
1 2 M
FDMA uplink TDM downlink
f
f
Comunicações Via Satélite 
Transponderes do Brasilsat, geração B
kc
. 
TPDR Subida Descida Larg. faixa TPDR Subida Descida Larg. faixa
1AE 5866.5 3644.5 33 MHz 1BE 5885 3660
2AE 5905 3680 2BE 5925 3700
1A 5945 3720 1B 5965 3740
2A 5985 3760 2B 6005 3780
3A 6025 3800 3B 6045 3820
4A 6065 3840 4B 6085 3860
5A 6105 3880 5B 6125 3900 36 MHz 
6A 6145 3920 36 MHz 6B 6165 3940
7A 6185 3960 7B 6205 3980
8A 6225 4000 8B 6245 4020
9A 6265 4040 9B 6285 4060
10A 6305 4080 10B 6325 4100
11A 6345 4120 11B 6365 4140
12A 6385 4160 12B 6405 4180
Subida vertical-Descida horizontal Subida horizontal-Descida vertical
Freq. Central Freq. Central
trans011.ppt
Comunicações Via Satélite
Transponderes do Brasilsat B2 e B3
• A grande complexidade de um satélite está mais associada ao seu controle orbital do 
que na parte destinada às comunicações, a não ser no caso dos satélites com 
processamento a bordo.
• Do ponto de vista de telecomunicações, o satélite é geralmente um repetidor no 
espaço, onde o elemento básico é o “transponder”.
• Transponder é um equipamento instalado a bordo do satélite, consistindo de 
amplificador de recepção, conversor de frequência e amplificador de transmissão.
• O Brasilsat B2 e B3 possuem 28 transponderes, sendo 14 em cada polarização. Cada 
transponder, exceto um, possui uma largura de faixa de 36 MHz. Apenas um deles 
possui 33 MHz de faixa. Além da faixa útil, existe uma banda de guarda de 2 MHz de 
cada lado, de modo a evitar interferência entre dois transponderes adjacentes.
• A largura de faixa total dos satélites B2 e B3 é de 575 MHz cada um.
• Exercício: Tente explicar como é possível caberem 28 transponderes de 36 MHz em 
apenas 575 MHz de faixa.
Exemplo de reutilização
de freqüências
H
ímpar
H
par
V
ímpar
V
par
TWTA
TWTA
TWTA
TWTA
Reg A, ímpar
Reg C, ímpar
Reg D, ímpar
Reg D, par
Reg C, par
Reg B, ímpar
Reg A, par
Reg B, par
M
at
riz
 d
e 
re
du
nd
ân
ci
a
M
at
riz
 d
e 
re
du
nd
ân
ci
a
Receptores/
conversores de 
descida
redundantes 4:2
Recepção V
Recepção H
Multiplexadores 
de entrada
Refletor
gradeadoH
V
H
H
H
H
V
V
V
V
Multiplexadores 
de saída
Divisores
de potência
H = horizontal
V = vertical
Cadeia de
alimentadores
Cadeia de
alimentadores
Comunicações Via Satélite
Diagrama em blocos de uma estação terrena
kc
USUÁRIOS
D ADOS
TELEGRAFIA
TELEFONIA
TELEVISÃ O
DIFUSÃ O
O UTROS
MT MU X
TX
MO D C OMB CON V
SUB
C OMB AP C OMB
D ADOS
TELEGRAFIA
TELEFONIA
TELEVISÃ O
DIFUSÃ O
FAC SIMILE
O UTROS
MT DIV
OUTROS 
 MOD
OUTROS 
CONV SUB
OUTROS 
 AP
FACSIMILE
MU X
RX
DEM CON V
D ESC
A LIM
DIV
LN A
A LIM
SAT
AN TEN A
AN TEN A
 OUTR OS 
C ONV DE SC.
OUTR OS 
 DEM OUTR OS 
 L NA
trans070.ppt
Comunicações Via Satélite
Diagrama em blocos-Estação Terrena
• Do ponto de vista de “hardware”, uma estação terrena tem muita 
semelhança com um equipamento de micro-ondas terrestres. A grande 
diferença reside na parte de “software”, principalmente quando se trata 
de transmissão digital. Junto com o sinal de banda básica, outras 
informações são inseridas para garantir sigilo e qualidade.
• Como se pode ver pelo diagrama, uma única estação pode ser 
aproveitada para atender vários usuários simultaneamente.
• Exercício: O diagrama da página seguinte é um dos mais importantes 
do curso. Após a explicação do instrutor, descrever com suas palavras 
o diagrama em blocos de uma estação terrena.
Comunicações Via Satélite
Diagrama em blocos de uma estação terrena
kc
trans071.ppt
Comunicações Via Satélite
Diagrama em blocos (RF)-Estação Terrena
• O diagrama a seguir representa um subsistema de RF na configuração 
(1+1), ou seja, um dos sistemas transmite constantemente enquanto o 
outro é ativado automaticamente em caso de falha do primeiro.
• A comutação para o sistema reserva é independente em relação à 
transmissão e à recepção, isto é, se houver falha em um dos receptores, 
o transmissor associado não será comutado.
• A letra “C” no diagrama indica “Monitoramento e Controle”.
• Exercício: Após a explicação do instrutor, descrever com suas 
palavras o diagrama em blocos do sub-sistema de RF de uma estação 
terrena.
Estação de pequeno porte (1)
UNIDADE 
INTERNA 
(IDU) 
Cabo de FI 
tipo 950-1450 MHz ou 
140 MHz ou 70 MHz Portas de 
entrada e 
saída 
UNIDADE 
EXTERNA 
(ODU) 
Estação de pequeno porte (2)
Modulador 
Sintetizador 
de
Freqüências 
codificador 
FEC
F
o
n
t
e
Demodulador
Decodificador
FEC
Portas de entrada e saída 
Interface de 
banda básica 
Amplificador de 
potência
Conversor
de subida
Duplexado
r
Amplificador de
baixo ruído 
Conversor
de descida
Fonte de energia 
Sintetizador de
freqüência remota 
Alimentador
UNIDADE INTERNA (IDU)
Cabo de FI 
UNIDADE EXTERNA (ODU)
Comunicações Via Satélite
Amplificadores de Baixo Ruído - LNA 
kc
trans074.ppt
Comunicações Via Satélite
Amplificadores de Baixo Ruído - LNA
• O LNA é o principal elemento do sistema de recepção, tanto do satélite 
quanto da estação terrena. Preferencialmente é instalado diretamente 
acoplado ao alimentador da antena, pois além de operar com níveis bastante 
reduzidos, deve captar a menor potência de ruído possível e prover a 
primeira amplificação do sinal. Sua faixa de passagem deve ser equivalente 
a toda a banda de recepção do satélite e seu ganho típico é da ordem de 55 
dB.
•O amplificador maior na figura é utilizado na banda C, enquanto que os 
outros dois são utilizados nas bandas Ku e Ka. Observar as diferenças de 
tamanho. Pode-se concluir que os receptores em banda “V” serão ainda 
menores.
• Os parâmetros dos LNA utilizados nos cálculos de enlace são o ganho e a 
temperatura de ruído (medida em Kelvins). A temperatura em Kelvin é 
tomada em relação ao zero absoluto 
(- 273 oC).
Comunicações Via Satélite
Amplificadores de Baixo Ruído - LNA
Quanto maior a frequência de operação do LNA, maior será a temperatura 
de ruído.
• É bastante comum o LNA ser construído com o primeiro estágio de
conversão, formando um bloco apenas, denominado LNB (Low Noise Block-
downconverter) e que converte o sinal de recepção em banda C em um sinal 
em banda L, com a mesma largura de faixa.
• Uma outra forma de conversão consiste em utilizar um LNC (Low Noise 
Converter). Neste componente ocorrem duas conversões, sendo uma igual à 
do LNB e a seguinte limitando a faixa do sinal em apenas um ou dois 
transponderes.
• Exercício: Tente explicar (mesmo que intuitivamente) se uma temperatura 
de ruído maior representa uma vantagem ou uma desvantagem para o
cálculo de enlace.
LNB – Diagrama simplificado
Conversor de Baixo Ruído 
Transição 
ou 
polarizador 
Alimentador Irradiador
Ganho: 50 dB 
	Comunicações Via SatéliteAspectos principais
	Comunicações Via Satélite Meios de transmissão
	Comunicações Via SatéliteMeios de transmissão
	Comunicações Via Satélite Meios confinados
	Comunicações Via SatéliteMeios confinados
	Comunicações Via SatéliteVantagens da comunicação via satélite
	Comunicações Via SatéliteVantagens da comunicação via satélite
	Comunicações Via SatéliteTipos de cobertura
	Comunicações Via SatéliteTipos de cobertura
	Comunicações Via SatéliteCoberturas locais
	Comunicações Via SatéliteDiferenças em relação aos sistemasterrestres
	Comunicações Via SatéliteDiferenças em relação a um sistema terrestre
	Comunicações Via SatéliteO caso do retardo
	Comunicações Via SatéliteO caso do retardo
	Retardo na propagaçãoem enlace simples...
	Comunicações Via SatéliteEspectro eletromagnético
	Comunicações Via SatéliteEspectro Eletromagnético
	Comunicações Via Satélite Faixas de freqüência
	Comunicações Via SatéliteFaixas de frequência
	Comunicações Via Satélite Faixas de frequência
	Comunicações Via SatéliteFaixas de frequência
	Comunicações Via SatéliteFaixas de freqüência para Serviço Fixo
	Comunicações Via Satélite Faixas de freqüência para Serviço Fixo
	Comunicações Via SatéliteReutilização de freqüências para a banda Ku
	Comunicações Via SatéliteReutilização de freqüências
	Comunicações Via SatéliteReutilização de freqüências
	Comunicações Via Satélite Segmentos espacial e terrestre
	Comunicações Via SatéliteSegmentos espacial e terrestre
	Comunicações Via SatéliteSegmentos espacial e terrestre
	Comunicações Via Satélite Principais fornecedores de SE
	Comunicações Via SatélitePrincipais fornecedores de SE
	Comunicações Via SatéliteClassificação dos satélites quanto à estabilização
	Comunicações Via Satélite Classificação dos satélite quanto à estabilização
	Comunicações Via Satélite Satélite giro-estabilizado (Brasilsat B)
	Comunicações Via SatéliteSatélite giro-estabilizado
	Comunicações Via SatéliteSatélite tri-axial
	Comunicações Via SatéliteSatélite tri-axial
	Comunicações Via SatéliteEstabilização tri-axial
	Comunicações Via SatélitePrincipais subsistemas do satélite
	Comunicações Via SatélitePrincipais subsistemas do satélite
	Comunicações Via SatélitePrincipais subsistemas do satélite
	Vista explodida de um satélitegiro-estabilizado
	Vista explodida de um satélite tri-axial
	Três diferentes gerações
	Comunicações Via SatéliteEstações de controle
	Comunicações Via SatéliteEstações de controle
	Comunicações Via SatéliteSegmento terrestre
	Enlaces de RF e de banda-básica
	Comunicações Via SatéliteDiagrama em blocos de um transponder
	Satélite com regeneração a bordo com transmissão multiplexada na descida
	Comunicações Via Satélite Transponderes do Brasilsat, geração B
	Comunicações Via Satélite Transponderes do Brasilsat B2 e B3
	Comunicações Via SatéliteDiagrama em blocos de uma estação terrena
	Comunicações Via SatéliteDiagrama em blocos-Estação Terrena
	Comunicações Via SatéliteDiagrama em blocos de uma estação terrena
	Comunicações Via SatéliteDiagrama em blocos (RF)-Estação Terrena
	Estação de pequeno porte (1)
	Estação de pequeno porte (2)
	Comunicações Via SatéliteAmplificadores de Baixo Ruído - LNA
	Comunicações Via SatéliteAmplificadores de Baixo Ruído - LNA
	Comunicações Via SatéliteAmplificadores de Baixo Ruído - LNA
	LNB – Diagrama simplificado

Continue navegando