La emisión y recepción por satélite, conocida como TVSAT, se basa en el uso de un satélite como un sistema receptor-emisor que gira a la misma velocidad y en el mismo sentido que la Tierra. Estos satélites son geoestacionarios y se encuentran a una altitud de 36.000 km. En esencia, un satélite actúa como un repetidor de una señal lanzada desde la Tierra. Está compuesto por una antena receptora, una antena emisora, un transpondedor, paneles solares y un propulsor.

Las señales llegan al satélite a través de un haz ascendente y regresan a la Tierra mediante un haz descendente. Para evitar interferencias entre los dos haces, se utilizan frecuencias diferentes: 14 GHz para el haz ascendente y 10-13 GHz para el haz descendente.

Cobertura Satelital

A diferencia de la emisión y difusión terrestre, que requiere una red de emisores o repetidores para cubrir todo el territorio, la televisión por satélite solo necesita un emisor para cubrir una amplia zona. La zona de cobertura es la superficie de la Tierra delimitada por un contorno de potencia constante, donde la señal se recibe con calidad y sin interferencias. Esta zona se conoce como la huella del satélite.

La huella se define por la anchura del haz de la antena emisora del propio satélite. Existen diferentes tipos de haz:

• Puntual
• De zona
• Hemisférico
• Global

Ejemplos de zonas de cobertura y sus potencias:

• Zona A (47.5 dBw)
• Zona B (46.5 dBw)
• Zona C (45.5 dBw)
• Zona D (44.5 dBw)
• Zona E (43.5 dBw)
• Zona F (42.5 dBw)
• Zona V (50.5 dBw)
• Zona W (49 dBw)
• Zona X (48 dBw)

Características de la Transmisión por Satélite

Las frecuencias utilizadas por los satélites están comprendidas en la gama de frecuencias de las bandas Ku de microondas del espectro electromagnético. Esta gama recibe el nombre de FSS (Fixed Satellite Service) y se divide en dos semibandas:

• Semibanda baja: 10.7 – 11.7 GHz
• Semibanda alta: 11.7 – 12.75 GHz

La polarización es una técnica que permite aumentar el número de canales por banda de transmisión mediante la orientación de las ondas electromagnéticas (horizontal o vertical).

Un transmodulador cambia las frecuencias a UHF y modula la señal para su transmisión por satélite, terrestre o cable (como en el caso de ONO).

Estación Receptora

La estación receptora es la última parte del enlace descendente. Consta de una antena parabólica y unidades externa e interna.

• Antena parabólica: Capta las señales de los satélites. Estas inciden en el reflector y se reflejan, concentrándose en el foco (donde se ubica la unidad exterior).
• Unidad externa: Convierte la alta frecuencia recibida a una Frecuencia Intermedia (FI).
• Unidad interna: Se sitúa en las viviendas y prepara la señal para su reproducción por un receptor de TV.

Antena Parabólica

La antena parabólica capta la señal con una alta ganancia que compensa la atenuación. Se compone de un reflector parabólico y un soporte reflector.

Reflector

Los satélites emiten señales que llegan atenuadas, por lo que es necesario captar la mayor parte posible y concentrarla en un punto donde se coloca el receptor.

Tipos de Reflectores

• Foco centrado: El receptor se encuentra en el foco del reflector. Son fáciles de montar, tienen un rendimiento del 65%, son poco sensibles a errores de ajuste y se utilizan en instalaciones colectivas. Ofrecen buena atenuación en lóbulos secundarios, pero la sombra de las varillas resta rendimiento.
• Offset: El reflector es una sección transversal de la parábola. El foco está fuera de la vertical del reflector. Son fáciles de montar, tienen un rendimiento del 75-80%, son más sensibles a errores y se utilizan en instalaciones individuales. Ofrecen buena atenuación en lóbulos secundarios y el soporte no produce sombra.

Diámetro del Reflector

Depende de su ubicación geográfica y de la huella del satélite. A mayor frecuencia, mayor diámetro. Los diámetros típicos varían entre 30 y 280 cm.

Ganancia

Expresa la cantidad de señal captada por el alimentador, medida en dB.

Rendimiento

Es el cociente entre la cantidad de energía reflejada y la energía concentrada en el foco. A mayor superficie, mayor energía. Suele estar entre el 55% y el 65%.

Relación D/f y f/d

Relaciona el diámetro de la parábola (D), la distancia focal (f) y la profundidad del disco. Una mejor relación implica un mayor rendimiento. Los valores típicos están entre 2.3 y 2.7. Al aumentar el diámetro, la distancia focal también aumenta.

Ángulo de Radiación

Es el ángulo que puede desplazarse la antena respecto a la dirección exacta hasta que la señal se atenúa en 3 dB.

Ancho de Banda

Rango de frecuencias que la antena puede captar.

Lóbulos Principal y Secundario

Es la relación entre la ganancia de la antena y el ángulo que forma con el punto emisor. El lóbulo principal no atenúa la señal, y su eje coincide con la dirección de la antena. Tiene un ángulo de radiación. Los lóbulos secundarios son deseables que estén atenuados al menos 20 dB respecto al principal.

Relación Señal/Ruido (S/N)

Una antena capta el ruido ambiente y del espacio exterior. A mayor inclinación, mayor ruido. A mayor distancia del ecuador, mayor ruido.

Factor de Ruido (F)

Potencia mínima que debe tener la señal captada para no quedar enmascarada por el ruido de la propia antena.

Unidad Exterior (LNB)

Es el dispositivo que se instala en el foco del reflector. Su misión es recoger la señal reflejada y convertirla a una frecuencia más baja, la FI (950-2150 MHz). Se compone de un alimentador y el propio LNB.

Alimentador

Recoge la señal y la lleva al LNB. Debe ser adecuado a la relación D/f de la parábola. Sus elementos son:

• Bocina
• Guía ondas
• Polarizador
• Sonda

Bocina

Es la parte del alimentador por donde entran las ondas radioeléctricas. Tiene forma circular para reflectores de foco centrado y forma cónica para reflectores offset. El ángulo de apertura debe cubrir la superficie del reflector para obtener la máxima señal.

Guía Ondas

Conduce la señal hasta la sonda. Es un tubo metálico cilíndrico. Su construcción puede determinar una frecuencia de corte inferior. A mayor frecuencia, menor longitud del tubo. Debe situarse en la dirección del campo eléctrico de la polarización.

Sonda

Es una antena dipolo de tamaño reducido que transforma las señales electromagnéticas en corriente eléctrica de alta frecuencia. Consiste en un conductor separado de la guía ondas por un aislante. Está situada en el interior de la guía ondas y su posición depende de la polarización.

LNB

Circuito que realiza la conversión y amplificación a baja frecuencia de la señal captada. Tiene una ganancia superior a 50 dB y un factor de ruido inferior a 1.5 dB. Tiene una entrada al polarizador y una salida inferior con un conector F para cable coaxial de baja atenuación. Sus elementos son:

• LNA (Low Noise Amplifier): Amplifica la débil señal recibida. Tiene una ganancia de aproximadamente 10 dB y un factor de ruido de -2 dB.
• Conversor: Convierte la alta frecuencia en FI, reduciendo la frecuencia de la banda Ku (10-12 GHz) a 950-2050 MHz.
• Amplificador de FI: Última etapa de la unidad exterior. Amplifica la señal de FI con una ganancia de 30-40 dB y un factor de ruido de 2 dB.

Unidad Interior

Dispositivo instalado en el interior que procesa las señales de FI para proporcionar una señal de radiofrecuencia en banda UHF a los receptores de TV. El ancho de banda de la FI es de 950-2150 MHz. Consiste en mezclar todas las señales de satélite con la frecuencia de un circuito oscilador local, de forma que la resta de ambas da una frecuencia fija que se convierte a UHF o VHF. El nivel de entrada debe estar entre -60 y -20 dBm para TV y entre -25 y -15 dBm para radio FM. El nivel de salida es de 75 dBμV para instalaciones individuales y de 60-129 dBμV para instalaciones colectivas.

Diferencias entre Instalaciones Individuales y Colectivas

• Individual: Sintoniza todos los canales, selecciona uno y lo lleva al receptor.
• Colectiva: Hay una unidad por canal.
• Individual: Permite el cambio de polarización mediante un polarotor.
• Colectiva: No permite el cambio de polarización, ya que se suelen tener dos polarizaciones fijas (V y H).
• Individual: Permite el uso de un motor para orientar la parábola y sintonizar diferentes satélites.
• Colectiva: No permite el uso de motor debido al número de usuarios.

Antena Plana

Se fabrican agrupando pequeños dipolos en un array. Se conectan de forma que se suman las señales individuales para obtener un rendimiento del 80% y una ganancia de 30 dB. Llevan el conversor incorporado, lo que las hace compactas y les permite ocupar menos espacio. Otra ventaja es que poseen un mayor ángulo de radiación que las parabólicas, lo que facilita su orientación, pero supone una mayor atenuación en los lóbulos secundarios y posibles interferencias con otros satélites. Solo captan señales de alta potencia. Su diseño puede ser circular o cuadrado, de unos 50 cm, y se pueden instalar en interiores siempre que no haya obstáculos.

Distribución de la Señal

Distribución de Señal Individual

La señal de FI va directamente al LNB. Hay dos formas principales:

• MATV: Señal de TV terrestre.
• Una que englobe todas las señales (FM, MATV y TVSAT).

Distribución de Señal Colectiva

Existen tres formas principales:

• Por procesador de canales: Se eligen y extraen los canales de interés de la FI, se convierten a VHF o UHF y se aplican a la red de distribución.
• Distribución en FI: Se aplica a la red de distribución la FI amplificada de la unidad exterior. Cada usuario instala la unidad interior correspondiente, lo que le permite tener acceso a todos los canales del satélite elegido.
• Distribución de FI en VHF: Se convierte la FI a frecuencia VHF (117-450 MHz) y se distribuye por la instalación. En la toma de usuario, se vuelve a convertir a FI y se aplica a una unidad interior para procesar y ver los canales.

Elementos de la Distribución Colectiva

• Repartidores: Crean varias ramificaciones hacia varias unidades interiores. Pueden ser pasivos o activos (estos últimos se conectan a un amplificador de banda ancha).
• Unidades interiores: Formadas por un demodulador, una etapa de procesado de audio y video, y un modulador de radiofrecuencia. Estas unidades seleccionan un canal de entre todos los de la FI, lo tratan y lo devuelven en un canal VHF o UHF.
• Unidad amplificadora: Amplifica la señal recibida desde las unidades interiores y la adapta a los niveles de MATV.
• Fuente de alimentación: Proporciona energía al conjunto.

Distribución de FI

Soporta frecuencias de 47 a 2150 MHz. El diseño debe ser riguroso y crítico. Se divide en dos grupos:

• FI con una polaridad: Amplificador de FI, repartidores, amplificadores de línea, combinador y derivador.
• FI con dos polaridades: Amplificador de FI, repartidores conmutables H/V, conmutadores H/V, repartidores pasivos de FI e inyectores.