O que são e como funcionam os Satélites
Nós já falamos tanto em comunicação via satélite em nossos posts, então vamos explicar um pouco mais sobre o que são e como funcionam os satélites.
O que é um satélite?
Satélite é um corpo que gira em torno de outro. Os satélites podem ser naturais e artificiais. Um exemplo de satélite natural, é a lua, que gira em torno da Terra. Os satélites artificiais são feitos pelo homem e colocados em órbita ao redor da terra para diversas finalidades.
Os satélites podem ser classificados de acordo com a órbita que utilizam:
LEO (Low Earth Orbit, ou satélite de baixa órbita), ficam entre 500 e 2000 Km de distância da Terra.
MEO (Medium Earth Orbit, ou satélite de média órbita), ficam entre 8.000 e 20.000 Km de distância da Terra.
GEO (Geostationary Orbit, ou órbita geoestacionária), ficam em torno de 36.000 Km, e possuem aproximadamente o mesmo período de revolução da Terra. (Giram no mesmo sentido e velocidade aproximadamente, como se estivessem imóveis entre si.)
HEO (Highly Elliptical Orbit, ou orbital altamente elípica), com distâncias variando de 1.000 a 40.000 Km, sendo colocados nesta posição principalmente para cobertura dos polos.
Funcionamento do Satélite:
Os satélites de telecomunicações são constituídos em dois sistemas:
BUS (Responsável pela comunicação com a central e telemetria do satélite, propulsão, e ajuste de posição e altitude, fornecimento de energia, equilíbrio térmico) ou seja todos os parâmetros necessários para que o satélite possa se manter operacional na posição correta, e exercer sua principal função que nesse caso é receber e retransmitir os sinais recebidos, que é composto pela segunda parte, o Payload (Carga útil do satélite, que é composto pelos transponders e pelas antenas).
Vamos focar neste momento apenas no Payload que é a parte mais importante para entendermos como funciona a comunicação através dos satélites.
Vamos analisar por exemplo o satélite Star One D2, O mesmo satélite pode receber sinais de várias faixas de frequência, como podemos ver, o satélite Star One D2, recebe sinais nas faixas C, X, Ku, e Ka. Isto porque ele é equipado com antenas e alimentadores que possibilitam a recepção e transmissão de canais nestas frequências.
Imagem - Satélite Star One D2 - Embratel
Vamos analisar o funcionamento do satélite na Banda C, onde este satélite possui 28 satélites de 33/36MHz de largura de faixa, divididos nas polarizações vertical e horizontal.
A sua estação terrena irá transmitir um sinal na faixa de frequência de 5850 – 6425 MHz, este sinal será recebido no satélite pela antena pelo seu conjunto de recepção, em seguida será amplificado pelo LNA (Low Noise Amplifier) na faixa de 5850 – 6425 MHz, em seguida será convertido em um mixer (misturador) em conjunto com um oscilador local de 2225 MHz, reduzindo a frequência para 3.625 – 4200 MHz, será amplificado novamente agora na faixa de frequência de 3.625 – 4200 MHz e passará por um divisor de RF, que irá dividir o sinal em cada transponder que são divididos pelas faixas de frequência, (por exemplo (f1 ± 18 MHz, f2 ± 18 MHz...), após a divisão dos transponders cada um deles irá passar por um filtro passa faixa, na sequencia um amplificador de potência, e novamente por outro filtro passa faixa, só que nesse caso de potência, ou seja estes 3 itens após o divisor, são sintonizados para uma determinada frequência e largura de faixa, neste caso: fx ± 18 MHz. Após o filtro de potência, todos os sinais são somados em um combinador de RF, que é conectado na antena de Transmissão, que irá transmitir os sinais de volta à Terra na faixa de 3.625 – 4.200 MHz.
Representação Exemplo Transponder Satélite
As frequências de subidas são separadas das frequências de descida para evitar interferência por realimentação positiva. O motivo de que a frequência de subida é feita em faixa de frequência mais alta do que a frequência de descida (recepção da estação terrena) se deve pelo fato de que a atenuação do espaço livre será menor para a frequência descida (quanto maior a frequência, maior a perda) deste modo reduzindo o consumo de potência do satélite.