ELT 374 – ELT 455
PROYECTO FINAL
Proyecto Final San Ignacio de Velasco
Integrantes:
Ortiz Fernando Gracia Mario Moruco Daniel Salvatierra Jorge Suaznabar Kevin Materias: Sistemas de comunicación I - ELT 374
Antenas, Propagación y Microondas – ELT ELT 455 Docente:
Ing. Saul Severiche Toledo
I – 2014 2014
ELT 374 – ELT 455
PROYECTO FINAL
I – 2014
PROYECTO FINAL ELT 374 - ELT 455 SEMESTRE I-2014
Parte 1: Se desea recibir una señal del satélite TKSAT-1 en el punto señalado y a una
frecuencia de 4,0 GHz con el sistema irradiante indicado en el texto. Determinar: 1. La ganancia del reflector en veces y dB
1 = 2 [ ] 3·10 = = 40·101 =0,075 =75 1 ·2, 4 = 2 [ 0,075 ] =5053,237 =, =10 =105053, 2 37=37, 0 36 =, 2.
¿Qué función tiene el servomotor?
Tiene la función de cambiar la posición del colector de manera horizontal o vertical, debido a que la onda puede ser horizontal o vertical. 3. ¿Qué funciones tiene el LNB?
Las funciones que tiene el LNB son: Amplificar, el LNB tiene una ganancia de 60 dB, es decir, aumenta un millón de veces la señal. Conversor de frecuencias, de SHF a VHF y viceversa. Adaptador de impedancia, de 600 Ω a 75 Ω (Impedancia de la antena y del equipo respectivamente). Disminuir el ruido cósmico. 4. ¿Qué tipo de reflector se tiene?
Se tiene una antena tipo Foco Primario, porque estamos trabajando a 4 GHz (Banda C). 5. Explicar las diferencias que existen entre reflector parabólico de Foco Primario y OFFSET
ELT 374 – ELT 455
PROYECTO FINAL
I – 2014
Reflector Foco Primario
Offset
Rendimiento
En el centro D ≥ 2,4 m C 60%
Desplazado D < 2,4 m K a, K u 70%
Está afectado por
Nieve, lluvia e interferencia terrestre.
Ruido solar y lluvia.
Foco Diámetro Sub banda de uso
6. ¿Qué impedancia y ganancia posee la antena tipo corneta?
Tienen una impedancia de 600 Ω y una ganancia de 20 dB. 7. Explicar que es un satélite geoestacionario y de que partes está compuesto.
Son los satélites que se ubican en la órbita del mismo nombre, sobre la línea del Ecuador y a una altitud de 36 mil km. Son utilizados para la transmisión de datos, voz y video.
ELT 374 – ELT 455
PROYECTO FINAL
I – 2014
8. Explicar aspectos relacionados con el satélite Túpac Katari proporcionado por la Agencia Boliviana Espacial (paquete informativo para profesores)
El Satélite Túpac Katari es un satélite geoestacionario de telecomunicaciones, que se ubicará en una órbita geoestacionaria, sobre el plano del Ecuador terrestre, a 87.2° de longitud oeste y a 36000 Km. de altura sobre la superficie de la tierra, muy aproximadamente sobre las Islas Galápagos en el océano pacífico. Las dimensiones del satélite son aproximadamente las siguientes: cuerpo del satélite, paralelepípedo de base cuadrada de 2.2 metros y 3.6 metros de altura, con los paneles solares desplegados, la envergadura del satélite es de 28 metros. El peso del satélite será de 5.5 toneladas.
9. Calcular la potencia en W (EIRP) de la señal enviada desde el satélite a la población señalada.
De acuerdo a los mapas de cobertura: Trabajando en la banda C (f = 4 GHz):
=40,83 , =10 =10 =12105, 9 81 =, 10. Calcular los ángulos de elevación y de azimut para orientar el reflector al satélite, mediante las formulas y mediante el software que se encuentra en red Internet.
Ubicación de la ciudad de San Ignacio de Velasco: 16°22′00″S 60°57′00″O
′ =87, 2 ° = 87° 12 ′= 16° 22′ ′ =16° 22 =60° 57` = 60° 57 ={ ·}
ELT 374 – ELT 455
PROYECTO FINAL
I – 2014
′ ′ ′ ′ ′′ ·16° }=30° ={60°57 87° 12 22 37 25, 9 9 = 30° 37′25,99′′ = ′ ′ 60° 57 87° 12 =′ ′′ 16° 22′ =60° 15′22,87′′ =299° 44 3 7, 1 3 ≈299, 7 44° =,° = 1 818590000536950000 ′25,99`` =36831,081 = 1 818590000536950000 30°37 =36831,081 1, 7 3746·10 = 90°+ 12734 36831,12734· 031 31,6831,73746·10 ′ ′′ = 90°+ =90°+144° 18 44, 1 6 0 31 ′ ′′ =54° 18 44, 1 6 ≈54, 3 12 ° =, ° Utilizando el programa Satellite Antenna Aligment se obtuvieron los siguientes resultados:
ELT 374 – ELT 455
PROYECTO FINAL
I – 2014
Aproximándose a los datos calculados anteriormente. 11. Calcular la distancia del lugar al satélite
= 1 818590000536950000 ′25,99`` =36831,081 = 1 81859000053695000030°37 =, 12. Mostrar en un video cómo se instala el reflector y la antena para captar las señales del satélite
El video está adjunto en el CD donde se encuentra el informe. 13. ¿Qué población tiene la ciudad?
Según el Censo de Población y Vivienda 2001, del Instituto Nacional de Estadísticas (INE), la población del municipio de Velasco se estima que sondea los 41.412 habitantes. De esa cantidad 21.251 son hombres y 20.161 mujeres. El 46,85 por ciento habita en el área urbana y el otro 53,15 por ciento está asentado en el área rural. 14. Historia de la ciudad
En 1724 fue fundada la Reducción de San Ignacio de Zamucos, dejó de existir en 1745, lo cual dio oportunidad de erigir una nueva Reducción. Es así que cuando fue destruida San Ignacio de Zamucos con el consiguiente abandono de los misioneros, en 1748 el Padre Miguel Streicher reconcilió a los sobrevivientes de los Zamucos con los lugareños y fundó una nueva Reducción ubicada a ocho leguas al norte de San Miguel Arcángel. Le puso el nombre de San Ignacio de Loyola, hoy San Ignacio de Velasco, capital de la Provincia Velasco. Este fue el punto de partida de una gran iglesia, la más grande y ostentosa de toda la región. El Padre Martin Schmidt diseñó el retablo de su templo que tuvo fama de ser el más hermoso de los retablos de la Chiquitania. La agricultura era la base de la economía de la Misión, para ello se construyeron lagunas y represas para satisfacer sus necesidades de agua. Así mismo se creó un sistema de talleres para cubrir los oficios y necesidades de la comunidad, de esta forma aparecieron cada vez más casas, pues la población iba creciendo. Así pasaron años de progreso en la Misión San Ignacio de Loyola cuando en 1767, sucedió un acontecimiento de trascendencia continental: el Rey Carlos III decretó el 27 de febrero de dicho año la expulsión de todos los Jesuitas de los dominios españoles, los cuales hasta el 18 de abril de 1768 abandonaron el territorio. Posteriormente correspondió al Coronel Aymerich, a nombre de la Corona de España y para suerte de la futura Bolivia, el conservar la Misión con sensatez y clarividencia, preservando por sobre toda la institucionalidad dejada por los Jesuitas. En 1805 consigue la capitalidad, aprobada por el Rey, en el nuevo plan de gobierno. Don Francisco Javier
ELT 374 – ELT 455
PROYECTO FINAL
I – 2014
Velasco, fue nombrado administrador y secretario, su labor sería sumamente importante, pues a su costa se reconstruyó la mayoría de la Misión, que había sido destruida en un incendio dos años antes. La actual San Ignacio de Velasco, fue creada por Ley de la República de Bolivia el 12 de octubre de 1880. Cuenta con una población que se aproxima a los 41.000 habitantes. 15. ¿Qué potencialidades posee la población?
Una de las principales riquezas de San Ignacio es la abundante cobertura boscosa que se convierte en un potencial forestal, que esté destinado a la producción de madera y otros productos forestales. Entre las especies maderables con mayor representación se encuentran: Mara, Cedro, Roble, Tajibo, Verdolaga, Yesquero, Curupaú, Palo María, Jichituriqui, Cuta, Aliso, Ojoso y Almendrillo. 16. En la población señalada se pretende instalar una estación de Radio FM, para transmitir las novedades recibidas desde el satélite: ¿Qué requisitos básicos exige la ATT (Autoridad de Regulación y Fiscalización de Telecomunicaciones y Transporte) para otorgar la licencia de funcionamiento de la Radio FM?
De acuerdo al REGLAMENTO PARA EL OTORGAMIENTO DE LICENCIAS EN TELECOMUNICACIONES, Capítulo X (Requisitos y procedimientos para radiodifusión, Artículo 34: Artículo 34°.- (Requisitos para el sector comercial)
I.
II.
Las propuestas para la obtención de Licencia para el Uso de Frecuencia, destinada a Radiodifusión para el sector comercial, de acuerdo a los términos de referencia de la Licitación pública, deberán acompañar la documentación en sobre cerrado, establecida en el presente Artículo. Documentación Legal. 1. Nota o memorial que especifique el alcance territorial de la licencia propuesta. 2. Nombre, dirección, teléfono(s), correo electrónico y si corresponde, fax, casilla postal del proponente. 3. Documentos que certifiquen la naturaleza del solicitante: 4. Cooperativas: Resolución del Consejo Nacional de Cooperativas y Registro Nacional, estatutos que especifiquen la actividad de servicios de telecomunicaciones. 5. Empresas privadas: Certificado de matrícula de inscripción actualizada otorgada por registro de comercio y escritura
ELT 374 – ELT 455
III.
PROYECTO FINAL
I – 2014
de Constitución Social de la empresa (incluyendo estatutos y escrituras modificatorias posteriores) registrada en el registro de comercio. 6. En caso de personas naturales, cédula de identidad. 7. Fotocopia del Documento de Identidad del Representante Legal o del Titular designado. 8. Certificado de Solvencia Fiscal otorgado por la Contraloría General del Estado, si corresponde. 9. Poder Especial que acredite la personería del representante legal que especifique las facultades de apersonamiento y para realizar trámites ante la ATT. 10. Fotocopia del Número de Identificación Tributaria NIT. 11. Nómina y fotocopias o documentos de identidad de todos los miembros de juntas o consejos directivos o socios de personas jurídicas. 12. Declaración Jurada de personas naturales o jurídicas, todos los miembros de juntas o consejos directivos de que no están comprendidos dentro de las prohibiciones de la Ley Nº 164 General de Telecomunicaciones, Tecnologías de Información y Comunicación. 13. Certificado de antecedentes penales judiciales del propietario o representante legal expedido por autoridad competente. Documentación Técnica. 1. Coordenadas geográficas de las estaciones y ubicaciones descriptivas de dichas estaciones. 2. Elevación de los sitios de transmisión (m. s. n. m.). 3. Frecuencias propuestas. 4. Descripción de emisiones (según nomenclatura de la UITR); 5. Ancho de banda requerido; 6. Potencia nominal y Potencia Radiada Efectiva de los transmisores. 7. Tipo de torre, altura total de la infraestructura y altura de ubicación de las antenas en la infraestructura. 8. Tipos de antenas transmisoras y sus diagramas de irradiación. 9. Tipo de polarización electromagnética del radioenlace, si corresponde. 10. Descripción del sistema de protección (pararrayos - tierra baliza). 11. Área de cobertura, adjuntando estudio técnico correspondiente. 12. Estudio de interferencia en canal adyacente y co-canal. 13. Estudio Técnico sobre límites de exposición a campos electromagnéticos de radiofrecuencia.
ELT 374 – ELT 455
PROYECTO FINAL
I – 2014
Consultar con COTAS u otra Operadora de telecomunicaciones para describir qué hacer para que la señal de la Estación de Radio salga por la red Internet.
Para transmitir la programación en vivo por internet es necesario convertir la música a un formato llamado STREAMING y habilitar un servidor que haga esa función y esté conectado a internet las 24 horas del día. Para transmitir su emisora es necesario usar un Servidor que recibirá la señal desde la consola de la cabina de la radio y se encargará de enviarla a internet, de este servidor y el ancho de banda de su servicio de internet dependen la calidad y el número de usuarios que podrán escucharle al mismo tiempo. Las formas de conectar su señal de audio a internet con el servidor es: - Tomando señal salida de Audio de la consola de la cabina y conectando a la entrada de la tarjeta de audio de la computadora. - Tomando señal de Audio de un sintonizador de radio y conectando a la entrada de la tarjeta de audio de la computadora. - Instalando una tarjeta sintonizadora de radio a la computadora y el mismo software (Windows Media Encoder) se configura para que tome la señal desde el sintonizador. Sobre el SERVIDOR, este equipo es una computadora que sólo servirá para adaptar la señal de la radio a los archivos necesarios que serán proporcionados a los oyentes. El software para hacer streaming se proporciona gratis en la web de Microsoft.com. Se llama Windows Media Encoder, Actualmente están en la versión 9 (descárgala desde aquí) Pero si vas a usar una computadora pentium-2 te recomendamos que busques la versión 7.1 es más rápida. El diseñador web tendrá la función de hacer un enlace en la web de la radio hacia el servidor de streaming para que los oyentes puedan sintonizar vía internet y desde su dirección web a la radio. Existen proveedores externos que brinden el servicio de BROADCAST. La transmisión por internet es algo así como la potencia de su transmisor, este mientras más potente, tendrá más cobertura, en internet mientras más ancho de banda más oyentes podrán sintonizar simultáneamente(al mismo tiempo) su emisión por Internet. Señalar los aspectos técnicos de la antena que se desea instalar como antena transmisora de la Estación de Radio FM (consulta por Internet)
ELT 374 – ELT 455
PROYECTO FINAL
i. Diámetro del Reflector: 2.4 ii. Frecuencias de operación: 1. Transmisión: 5,85 – 6,725 GHz 2. Recepción: 3,4 – 4,2 GHz iii. Ganancia: 1. Transmisión: 42 dBi @ 6,1 GHz 2. Recepción: 38 dBi @ 3,9 GHz
I – 2014
ELT 374 – ELT 455
PROYECTO FINAL
Parte 2: Ubicar
I – 2014
una pequeña población que se encuentre entre 20 y 30 Km. del lugar señalado, y efectuar el estudio de Radio enlace, tomando en cuenta que se desea comunicar por microondas digital a una velocidad 2 Mbps (ancho de banda) con dicha población, con los siguientes datos: • Transmisor de 20 W y 75 Ω • Receptor de 75 Ω • Temperatura en la recepción de 33 °C • Ganancia de la antena transmisora y receptora de 33 dB cada una • Frecuencia de transmisión de 5,3 GHz
Determinar: 17. La altura de las torres donde se instalaran las antenas
ELT 374 – ELT 455
PROYECTO FINAL
I – 2014
= 12 √ 3·10 1 =0,00566 =5,66 = = 53·10 = 12 0,00566 ·25000 =5,948 ℎ=40 +=40 +5, 9 48 =45, 9 48 í =
18. ¿Qué tipo de ruido externo afecta al sistema?
Estamos trabajando a 5,3 GHz, estamos trabajando en SHF, por lo tanto el ruido extraterrestre es el que afecta más a este sistema. 19. ¿Qué diferencia existe entre ruido correlacionado y no correlacionado?
El ruido correlacionado tiene estrecha relación con la señal emitida o recibida por el equipo, es decir que existe cuando se utiliza el equipo; en cambio, el ruido no correlacionado existe aun cuando no se esté usando el equipo. 20. ¿Debido a qué aparece la distorsión armónica?
Aparece debido a que los equipos moduladores, generalmente, trabajan en la región no lineal de sus transistores. 21. ¿Qué diferencias existen entre ruido industrial y ruido atmosférico?
El ruido atmosférico es la energía eléctrica que ocurre naturalmente y se origina dentro de la atmósfera. El ruido industrial es aquel que se le atribuye al hombre. 22. ¿Qué es el ruido térmico?
Es el movimiento aleatorio de los electrones libres dentro de un conductor causado por la agitación térmica. 23. Calcular la potencia del ruido térmico, en pW.
= − =1, 3 8·10 =273+33 =306 =2 − =1, 3 8·10 ·306 ·2·10 1 =8,4456·10−=0,00844 =,
24. Calcular la potencia que ingresa al equipo receptor, en nW.
ELT 374 – ELT 455
PROYECTO FINAL
I – 2014
· · = 1000 (4) = =33 =20·1995, =10 =1995,262 2 62·1995, 2 62 0, 0 0566 − = ( ) =2, 5 84·10 1000 4·25000 =2, 5 84 =,
25. ¿Qué consideraciones se han tomado para el cálculo de la potencia que ingresa al equipo receptor?
Se considera Las atenuaciones de los cables (10 dB cada cable) y la atenuación por lluvia (10 dB). 26. Determinar la atenuación total del radio enlace
=10 − 2, 5 84·10 =10 20 =98,886 =, =10(0,001 )=10(0,20001)=43, 0 1 − 2, 5 84·10 =10(0,001 )=10 0,001 =55,877
27. Calcular el nivel de transmisión y nivel de recepción.
ELT 374 – ELT 455
PROYECTO FINAL
I – 2014
28. Determinar la sensibilidad, en mV. ¿Qué importancia técnica tiene el valor encontrado?
= · = 2,584·10− Ω ·75 Ω=4,402·10− =0,44
Este valor no indica a partir de que voltaje el equipo empieza a receptar la señal.
29. Calcular la relación señal a ruido ¿Qué importancia técnica tiene el valor encontrado?
[] =10()=108,2,45456·10 84·10−− =54,862 [] =, Este valor encontrado es importante técnicamente porque nos muestra la relación de que potencia recibiremos en comparación a 1 W de ruido presente. 30. ¿Qué software se utiliza para el cálculo de los parámetros de radio enlace? Hacer una breve explicación con un ejemplo.
El programa Radio Mobile es una herramienta para analizar y planificar el funcionamiento de un sistema de radiocomunicaciones fijo o móvil. Este software utiliza mapas con datos digitales de elevación del terreno, junto con los datos de las estaciones de Radiocomunicación y algunos algoritmos, que desarrollan modelos de propagación radio, para obtener los niveles de señal en distintos puntos bien de un trayecto (junto con el perfil del trayecto entre emisor y receptor), utilizable para el cálculo y diseño de Radioenlaces o bien la cobertura sobre una zona determinada para el análisis y la planificación de comunicaciones móviles en entornos rurales. Los datos de elevación también se usan para producir mapas virtuales en relieve (en escala de grises, de colores, rayos X…).. El programa también proporciona vistas en 3D,
estereoscópicas y animación. Se puede superponer una imagen en relieve con otro mapa escaneado, foto de satélite, etc. Existen datos de elevación disponibles de casi todo el mundo en distintos formatos. En los siguientes enlaces se pueden obtener el programa y los mapas necesarios
Página web de Radio Mobile http://www.cplus.org/rmw/english1.html
Página para descarga de Mapas http://www.cplus.org/rmw/dataen.html
ELT 374 – ELT 455
PROYECTO FINAL
I – 2014
En la imagen anterior se ve los parámetros para dos antenas de 60 metros de altura para un radio enlace entre la ciudad de San Ignacio de Velasco y un punto 24 Kilómetros al sur de la ciudad. 31. Referencia bibliográfica
Apuntes de la materia ELT 374 – Sistemas de comunicación http://ocw.upm.es/teoria-de-la-senal-y-comunicaciones1/radiocomunicacion/contenidos/utilidades/RadioMobile/leeme http://es.wikipedia.org/wiki/San_Ignacio_de_Velasco http://www.dishpointer.com/ http://www.servsat.com/_pdfs/Antenna%20Type243%20Cband%20Linear%20 Polarization%202.4.pdf www.abe.bo/
ELT 374 – ELT 455
PROYECTO FINAL
32. Anexos
Mapa de cobertura del TK-SAT1 Banda C
I – 2014
ELT 374 – ELT 455
Banda K u
PROYECTO FINAL
I – 2014
ELT 374 – ELT 455
PROYECTO FINAL
Hoja técnica antena parabólica
I – 2014
ELT 374 – ELT 455
PROYECTO FINAL
I – 2014
