Comunicações por Satélites-1

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Comunicações por Satélites 
Prof. Leonardo Moraes 
 
Aula 1- Histórico das Comunicações Via Satélite 
1.1 Os estudos dos três satélites com arcos orbitais de 120 graus 
 Os lançamentos desde 1960 
1.2 Faixas de Frequências 
 Designação de banda 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. Histórico das Comunicações Via Satélite 
 
Introdução 
 Na década de 1950 e no início dos anos 60, as pessoas tentavam configurar sistemas 
de comunicações emitindo sinais que se refletiam em balões meteorológicos metalizados. 
Infelizmente, os sinais recebidos eram muito fracos para que tivessem algum uso prático. Em 
seguida, a Marinha dos Estados Unidos detectou uma espécie de balão meteorológico que 
ficava permanentemente no céu- a Lua- e criou um sistema operacional para comunicações 
entre o navio e a base que utilizava a Lua em suas transmissões. 
 O progresso no campo da comunicação celeste precisou esperar até que o primeiro 
satélite de comunicações fosse lançado. A principal diferença entre um satélite artificial e um 
real é que o artificial amplifica os sinais antes de enviá-los de volta, transformando em uma 
estranha curiosidade em um avançado sistema de comunicações. 
 Os satélites possuem algumas propriedades interessantes, que os tornam atraentes 
para muitas aplicações. Em sua forma mais simples, um satélite de comunicações pode ser 
considerado um grande repetidor de microondas no céu. Ele contém diversos transponders; 
cada um deles ouve uma parte do espectro, amplifica os sinais de entrada e os transmite 
novamente em outra frequência, para evitar interferência com o sinal de entrada. Os feixes 
descendentes podem ser largos, cobrindo uma fração substancial da superfície terrestre, ou 
estreitos, cobrindo uma área com apenas centenas de quilômetros de diâmetro. Esse modo de 
operação é conhecido como canal em curva (bent pipe). 
 De acordo com a Lei de Kepler, o período orbital de um satélite varia de acordo com o 
raio da órbita elevado à potência 3/2. Quanto mais alto o satélite, mais longo o período. Perto 
da superfície da Terra, o período é de cerca de 90 min. Consequentemente, os satélites de 
baixa órbita saem de visão com bastante rapidez, e assim são necessários muitos deles para 
proporcionar cobertura contínua. A uma altitude de aproximadamente 35.800 Km, o período é 
de 24 horas. Na altitude de 384.000Km, o período é de cerca de um mês, como pode atestar 
qualquer pessoa que observe a Lua regularmente. 
 O período do satélite é importante, mas não é o único fator para se determinar onde 
posicioná-lo. Outra questão é a presença dos cinturões de Van Allen, camadas de partículas 
altamente carregadas que são capturadas pelo campo magnético terrestre. Qualquer satélite 
em órbita dentro deles seria destruído com bastante rapidez pelas partículas carregadas com 
alta energia presas pelo campo magnético da Terra. 
 
 
Satélites Geoestacionários 
 
 Em 1945, o escritor de ficção científica Arthur C. Clarke calculou que um satélite na 
altitude de 35.800 Km em órbita circular equatorial pareceria permanecer imóvel no céu, e 
assim não precisaria ser rastreado (Clarke, 1945). Ele continuou a descrever um sistema de 
comunicação completa que usava esses satélites geoestacionários ou satélites geossíncronos 
(tripulados), incluindo as órbitas, os painéis solares, as frequências de rádio e os 
processamentos de lançamento. Infelizmente, ele concluiu que os satélites eram impraticáveis 
devido à impossibilidade de colocar em órbita amplificadores a válvulas, frágeis e ávidos por 
energia; assim, nunca levou sua ideia adiante, embora tenha escrito histórias de ficção 
científica sobre ela. 
 A invenção do transistor mudou tudo isso, e o primeiro satélite artificial de 
comunicações, chamado Telstar, foi lançado em julho de 1962. Desde então, os satélites de 
comunicações se transformaram em um negócio de vários bilhões de dólares, e o único 
aspecto do espaço sideral que se to 
 
1.2 Faixas de Frequências 
Designação de banda 
 O conceito de banda na classificação dos satélites envolve a faixa de frequência tanto 
para o uplink (caminho percorrido pelas ondas eletromagnéticas até o satélite) quanto para o 
downlink (caminho das ondas do satélite). O downlink e o uplink possuem frequências 
diferentes a fim de não causar interferência mútua. Abaixo segue uma tabela de todas as 
bandas encontradas nas transmissões por satélite. 
Banda Downlink Uplink Largura de Banda Problemas 
L 1,5 GHz 1,6 GHz 15 MHz Baixa largura de banda; lotada 
S 1,9 Hz 2,2 GHz 70 MHZ Baixa largura de banda; lotada 
C 4 GHz 6 GHz 500 MHz Interferência terrestre 
Ku 11 GHz 14 GHz 500 MHz Chuva 
Ka 20 GHz 30 GHz 3.500 MHz Chuva, custo do equipamento