Practica5_2009

UNIVERSIDADPOLITCNICADE CARTAGENA

ESCUELA TCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS

DE TELECOMUNICACIN

Laboratorio de Comuniaiones Espaiales

(Manual de Prtias)

Prtia 4:

Sistemas de difusin de televisin por satlite (DBS-TV)

Curso 2009-2010

AUTORES:

Fernando Quesada Pereira

Alejandro lvarez Meln

Se

in 1: Introdu

in 1

1. Introdu

in

En esta prtia se van a estudiar los distintos elementos que omponen un sistema de difusin DBS

(Diret Broadast Satellite), entre ellos, las antenas parablias, los alimentadores y los onversores

(LNB). Tambin se estudiar el onepto de obertura de los satlites y por ltimo omo apuntar una

antena parablia a un satlite de DBS y omo sintonizar los diferentes anales reibidos en funin

de su freuenia y de su polarizain (si son analgios) y de su freuenia, polarizain, tasa binaria

y F.E.C (Foward Error Code, si son digitales). Para sintonizar los anales se har uso de un medidor

de ampo analgio/digital del que se estudiarn las prestaiones fundamentales.

2. Sistema bsio de difusin de televisin por satlite

En un sistema de transmisin de TV por satlite, el programa de TV se transmite desde una

estain terrena haia un satlite artiial de omuniaiones situado en rbita geoestaionaria (ver la

Fig. 1). El satlite est equipado on reeptores que aptan la seal, equipos que la proesan y trans-

misores que vuelven a dirigir haia la Tierra la seal ampliada (transpondedores). En los hogares,

esta seal es reogida por antenas parablias que transeren la seal a los reeptores onetados a los

aparatos de televisin tras realizar la distribuin por el ediio y ampliain de abeera.

Figura 1: Sistema de difusin de televisin donde se muestra el enlae asendente entre el entro

de produ

in y el satlite geoestaionario, as omo el enlae desendente entre el

satlite y los usuarios nales en los hogares.

Por motivos de simpliidad del sistema de difusin, se utilizan satlites geoestaionarios situados

en rbita irular en el plano del Euador terrestre. Estos satlites giran en el mismo sentido y a la

misma veloidad angular que la Tierra on periodo de un da sideral. Para umplir este requisito, tal

y omo se demostr en el aptulo de menia orbital, la altura a la que se ha de oloar el satlite

Universidad Politnia de Cartagena Comuniaiones Espaiales

2.1 Mapas de obertura de los satlites 2

sobre el Euador de la Tierra es de 35786 Km en rbita irular. Mediante satlites geoestaionarios se

evita el tener que dotar a la antena reeptora de un sistema de seguimiento, ya que stos se enuentran

en una posiin ja aparente respeto a un observador terrestre.

Las seales transmitidas desde la estain en tierra llegan al satlite por el enlae asendente y

desde el satlite se envan a la Tierra por el enlae desendente (ver la Fig. 1). Para evitar interferenias

entre los dos enlaes, las freuenias de ambos son distintas. Adems, para reutilizar el espetro se

utilizan polarizaiones distintas (diversidad en polarizain). Con ello, se transmiten anales solapados

en freuenia pero on polarizaiones ortogonales.

En DBS las freuenias que se suelen utilizar en la atualidad para el enlae desente se enuentran

en banda Ku de 14/11 GHz. En onreto para el enlae desendente se usa generalmente la banda de

10,7 a 11,7 GHz para seales analgias y la banda de 11,7 a 12,75 GHz para seales digitales.

2.1. Mapas de obertura de los satlites

Se denomina zona de obertura del satlite a la superie de la Tierra delimitada por un ontorno

de densidad superial de potenia (W/m2) onstante, que permite obtener la alidad deseada en

reepin en ausenia de interferenias.

La zona de obertura se representa en mapas de huella de potenia del satlite. En la Fig. 2 queda

representado el mapa de huella de un satlite Hispasat.

Figura 2: Huella de obertura de Hispasat para Espaa y Latinoamria.

En la huella de potenia se india la potenia on que emite el satlite haia esa zona en onreto

(se tiene en uenta el diagrama de radiain de la antena transmisora), expresndola en dBW. Esto es

lo que se denomina PIRE (Potenia Isotrpia Radiada Equivalente) del satlite, la ual es el produto


2.2 Tipos de antenas para la aptain de televisin por satlite 3

de la ganania dire

ional por la potenia transmitida. A partir de este dato se pueden obtener las

araterstias de la instalain reeptora adeuada a ada lugar de reepin. En la Fig. 3 se ve un

mapa de huella en el que aparee el tamao de la antena reeptora que habra que oloar segn la

PIRE.

Figura 3: Ejemplo de mapa de obertura junto on la PIRE del satlite

Desde Espaa se reiben varios satlites omeriales de difusin de TV. Entre ellos el HISPASAT,

ASTRA, INTELSAT, EUTELSAT,. . .

Cada satlite est situado en una determinada posiin geoestaionaria (expresada por su longitud,

ya que la latitud es siempre ero), que debe onsultarse antes. Por ejemplo, en el aso del Astra su

posiin es de 19,2 grados Este, y para el Hispasat es de 31 grados Oeste (en medio del atlntio

para dar obertura tambin a latinoamria). En la Fig. 4 se observan varios satlites omeriales de

difusin de TV.

2.2. Tipos de antenas para la aptain de televisin por satlite

Las antenas parablias son las ms difundidas para la aptain de seales de satlites de difusin

de televisin. stas tienen la araterstia fundamental de que las ondas que iniden en la superie

metlia de la antena (reetor), dentro de un ngulo determinado, se reejan e iniden en un punto

donde se onentra la energa eletromagntia, denominado foo.

Foo primario La superie de la antena es un paraboloide de revoluin (ver la Fig. 5(a)). El foo

est entrado en el paraboloide. Tiene un rendimiento mximo del 60% aproximadamente, es

deir, de toda la energa que llega a la superie de la antena, el 60% llega al foo y se apro-


Se

in 3: Orientain y montaje de una antena parablia 4

Figura 4: Satlites geoestaionarios omeriales de difusin de TV vistos desde Espaa (ASTRA,

EUTELSAT, INTELSAT,HISPASAT,. . . )

veha, mientras que el resto no llega al foo y se pierde. Suelen ser de tamao onsiderable,

aproximadamente de 1, 5 m de dimetro.

Oset . Este tipo de antena asimtria se obtiene reortando de grandes antenas parablias de forma

esfria (ver la Fig. 5(b)). Tienen el foo desplazado haia fuera de la superie de la antena. La

eienia es algo mayor que en la de foo primario, debido a que el alimentador no obstauliza

la apertura, y llega a ser de un 70% o algo ms.

Cassegrain . Es similar a la de foo primario, slo que tiene dos reetores. El mayor apunta al lugar

de reepin, y las ondas al hoar, se reejan y van al foo donde est el reetor menor; al

hoar las ondas, van al ltimo foo, donde estar oloado el alimentador (ver la Fig. 5()).

Se suelen emplear en antenas muy grandes de radioastronoma o para seguimiento de misiones

interplanetarias, donde es difil llegar al foo para el mantenimiento de la antena.

Antena plana . No se trata realmente de una antena parablia y se emplea sobre todo por motivos

esttios (ver la Fig. 5(d)). Se estn utilizando muho atualmente para la reepin de los

satlites de alta potenia, omo el Hispasat. Este tipo de antena no requiere un apuntamiento al

satlite tan preiso, aunque lgiamente hay que orientarlas haia el satlite en uestin.

En todos los asos, uanto mayor sea la superie reetora, mayor ser la energa que es posible

onentrar en la antena y por tanto ree la ganania; pero tambin mayor el oste resultante. Por otra

parte, las antenas reeptoras son ms difiles de apuntar al satlite.

En la Fig. 6 se muestra la antena parablia utilizada en la prtia situada en un mstil y on el

alimentador.

3. Orientain y montaje de una antena parablia

Para poder alular la orientain de una antena parablia es neesirio onoer la loalizain

geogra del lugar de reepin (latitud y longitud) y la ubiain del satlite geoestaionario sobre

el plano euatorial (longitud, ya que sabemos que para este tipo de satlites la latitud es siempre ero).


Se


(a) Antena on alimentador entrado (b) Antena parablia on alimentador

en oset

() Antena parablia Cassegrain (d) Antena plana para DBS

Figura 5: Diferentes tipos de antenas para aptain de seales de satlites de difusin de tele-

visin

El Euador divide a la Tierra en el hemisferio norte y el hemisferio sur, y el meridiano de Greenwih

la divide en este y oeste. Las divisiones en planos paralelos al euador son los paralelos. Y la latitud

es el ngulo formado, en un punto determinado de la superie terrestre, por la vertial del lugar

on el plano euatorial. Se alula ontando de 0o a 90o a partir del euador, positivamente haia

el Norte y negativamente haia el Sur. Las divisiones en planos que pasan por el eje terrestre (omo

el de Greenwih en Londres) son los meridianos. Y la longitud es el ngulo formado, en un punto

dado de la superie terrestre, por el meridiano del lugar on el meridiano de Greenwih, elegido

onvenionalmente omo origen. Se alula ontando de 0o a 180o grados, positivamente haia el Este,

negativamente haia el Oeste.

El mximo error de ngulo admisible al orientar la antena para aptar la seal del satlite ade-

uadamente depende de la ganania de la antena y es muy pequeo, del orden de 0,2 grados. As pues,


Se


Figura 6: Antena parablia usada en la prtia.

Figura 7: Orientain de una antena pablia en aimut y elevain para aptain de seales

de televisin.

despus de orientar la antena en base a lulos previos, habr que realizar un ajuste no moviendo

un poo la antena hasta enontrar el mximo nivel de seal.


3.1 Aimut y elevain 7

3.1. Aimut y elevain

Como los satlites geoestaionarios estn situados sobre la vertial del euador terrestre, las antenas

situadas en latitudes al Norte del Euador deben mirar haia el Sur (omo en el aso de Espaa) y las

situadas al Sur del Euador deben mirar haia el Norte, on mayor o menor desviain hasta el Este

o el Oeste en funin del satlite elegido y de la situain geogra de la antena.

El aimut es el ngulo horizontal al que hay que girar el eje de la antena, desde el polo norte

geogro hasta enontrar el satlite o punto subsatelital. La elevain es el ngulo que hay que elevar

la antena desde el horizonte para loalizar el satlite en uestin.

3.2. Mtodos de lulo del aimut y elevain

Para el lulo del ngulo de elevain y de aimut seguiremos el proedimiento desrito en el tema

2 de la asignatura, para una determinada latitud Le y longitud de la estain terrestre le, y longitud

del satlite ls, ya que sabemos que su latitud Ls es ero al ser geoestaionario.

En primer lugar se alula el ngulo interior segn la (1).

cos = cosLe cosLs cos (ls le) + sinLe sinLs = cosLe cos (ls le) (1)

Conoido el ngulo interior se alula la distania del satlite a la estain terrestre, teniendo

en uenta el radio de la Tierra re y la distania del satlite al entro de sta, omo:

d = rs

[1 +

(rers

)2

2

(rers

)cos

]1/2

(2)

A partir del rango (ver la euain (2)) y la ley de los senos se puede alular el ngulo de elevain

a partir de la relain siguiente:

cosEl =rs sin

d=

sin 1 +

(rers

)2

2(

rers

)cos

(3)

Existen otras relaiones para alular la elevain omo las dadas en (4).

tanEl =cos rers

sin (4a)

sinEl =cos rers

drs

(4b)

Para alular el aimut primero obtendremos el ngulo auxiliar omo,

= arctan

[tan|(ls le)|

sinLe

](5)


3.3 Alimentador o iluminador 8

posteriormente al enontrarse espaa en el hemisferio norte, si el satlite est en la dire

in sureste

el aimut ser Az = 180o (Astra), mientras que si est en la dire

in suroeste el aimut ser

Az = 180o + (Hispasat).

Las antenas parbolias omo las que se pueden enontrar en las azoteas de los ediios (en nuestro

aso en un mstil) presentan dos grados de libertad de movimiento, tanto en elevain omo en aimut.

Una vez alulados dihos ngulos podremos orientar la antena haiendo uso de dos instrumentos:

Brjula para medir el aimut (ver la Fig. 8). Para poder ajustar el valor del aimut al alulado on

las frmulas anteriores usaremos la brjula. Para haer este ajuste, sta no se debe aerar muho

a superies metlias, pues podra dar un error al medir.

Figura 8: Brjula utiliza en la prtia. El aimut se mide desde el norte en el sentido de

las agujas del reloj.

Inlinmetro para medir la elevain. Para poder ajustar la elevain se utiliza el inlinmetro, que

es un medidor de la inlinain. Como el inlinmetro se oloa en la superie de la antena, lo

que realmente se mide es el ngulo omplementario. Para ajustar la elevain oloamos una regla

reta en los extremos de la superie de la parbola para obtener un plano reto y able. A vees,

el inlinmetro viene provisto on la antena. Si nuestra antena es de tipo oset hemos de tener

en uenta que el oset india un ngulo de inlinain del que ya dispone la antena (el ngulo

de oset es un dato suministrado por el fabriante de la antena). En la prtia ajustaremos la

elevain ajustando una tuera mediante una llave inglesa en el mstil en el que se enuentra la

antena parablia.

3.3. Alimentador o iluminador

Es el omponente enargado de reoger las seales de radiofreuenia que se reejan en la antena

parablia (ver la Fig. 9). Va oloado en el foo de la parbola y generalmente se trata de una boina

irular orrugada. Para poder difereniar entre polarizain horizontal y vertial existe un elemento

denominado polarizador, que disrimina la polarizain segn el tipo y la forma de oloarlo. Para

pasar de polarizain vertial a horizontal y vieversa, basta girar 90 grados el onjunto alimentador-

polarizain-onversor. Existen detetores de doble polaridad que permiten disponer simultnea o no


3.4 Conversor LNB 9

simultneamente las seales de TV por satlite en polarizain vertial y horizontal, dependiendo de

la alimentain que se aplique.

Figura 9: Alimentador de foo entrado de Televs.

3.4. Conversor LNB

La seal del enlae desendente, que se reeja en la superie de la antena parablia, onentra

toda su energa en el foo, y a travs del iluminador situado en diho punto, la seal se introdue en

el ampliador de entrada.

La seal que apta la antena es muy dbil, debido a la atenuain que sufre al propagarse desde

el satlite a la antena. Por lo tanto neesitaremos un ampliador de bajo nivel de ruido o LNA que

lleve a una temperatura ruido del sistema baja.

Por otro lado, la seal que se reibe en la antena tiene una freuenia muy elevada (banda Ku),

por lo que tiene que ser transformada a una freuenia muho ms baja (FI: de 950 a 2150 MHz) para

enviarla al reeptor interior (sintonizador de satlite), de manera que se transmita por el able oaxial

sin que se produza una gran atenuain (sta ree rapidamente on la freuenia). El dispositivo

enargado de ello se denomina onversor, y omo debe tener un bajo nivel de ruido, se denomina

onversor de bajo nivel de ruido o LNC. El menionado LNC, unido a un LNA forma el bloque de bajo

nivel de ruido, que se denomina onversor LNB. El LNB se sita en el foo del reetor y debe estar

sellado para soportar las inlemenias del tiempo. La Fig. 10 muestra el diagrama de bloques de un

LNB.

La seal proedente del satlite se enuentra en dos bandas de freuenia Ku. La primera de las

bandas se orresponde on los anales analgios, mientras que en la segunda banda de freuenia ms

alta se loalizan los anales digitales (ver la Tabla 1). Despus de pasar por el onversor de freuenia

tendremos una seal en FI (primera FI o segunda FI para ada banda). Para haer esta onversin

neesitaremos dos osiladores loales (uno para ada banda de freuenias). Para hallar la freuenia

del osilador loal basta on restar la freuenia de la seal en RF a la freuenia equivalente en FI.


3.4 Conversor LNB 10

Salida del

AlimentadorEntrada delMedidor

PSfrag replaements

Ampliador

Mezlador

F.P.B.

Osilador Loal

Figura 10: Diagrama de bloques del onversor LNB (Low Noise Blok) formada por un ampli-

ador, un osilador loal, un mezlador y un ltro paso bajo.

RF FI Fre. Os. Loal

10,7 - 11,7 GHz 950-1950 MHz 9,75 GHz

11, 7 - 12, 75 GHz 1100-2150 MHz 10, 6 GHz

Cuadro 1: Conversion de freuenia de RF a FI.

Para reibir todas las polaridades (vertial y horizontal) tanto en la banda baja (de 10,7 a 11,7

GHz) omo en la banda alta (de 11,7 a 12,75 GHz) vamos a usar un onversor bi-banda universal de

Boshmann, modelo LNBU02BM (ver la Fig. 11). Este onversor que inorpora el alimentador, est

diseado para ser utilizado en sistemas individuales de reepin de satlite jos y presenta una nia

salida para las dos polarizaiones y las dos bandas de freuenia. Sus prinipales araterstias son:

Bandas de freuenia.

1. Banda 1 de 10, 7 a 11, 7 GHz.

2. Banda 2 de 11, 7 a 12, 75 GHz.

Freuenias del osilador loal: 9, 75 GHz o 10, 6 GHz.

(a) Vista trasera del LNB usado. (b) Vista lateral del LNB.

Figura 11: LNB de Boshmann (LNBU02BM) usado en la prtia.


3.5 Medidor de ampo 11

Ganania de 52 a 64 dBs y una baja gura de ruido de 0, 2 dB.

Sele

in de polaridad por tensin:

Vertial 11 - 14,5 V.

Horizontal 16 - 20 V.

Conmutain entre bandas mediante tono.

0 Hz para banda baja (ontinua).

22 4 KHz para banda alta.

En la Fig. 12 se muestra la hoja de atlogo de un LNB de arasterstias similares al utilizado

en la prtia.

3.5. Medidor de ampo

Como medidor de ampo utilizaremos el modelo FSM 500 de Televs. Se trata de un medidor por-

ttil on pantalla de 5 pulgadas a olor, donde se reejan las seales de TV. Este medidor implementa

todas las funiones bsias neesarias para garantizar la alidad de una instalain de RTV analgia

y digital, tanto terrestre omo por satlite.

El medidor inorpora la posibilidad de utilizar varios tipos de unidades: dBV , dBmV , dBV/m

(alulada para una antena Televes DAT45 y 10 metros de able T100) y dBm. Por defeto el medidor

viene ongurado para medir en dBV .

El dispostivo ha sido diseado para realizar medidas tanto en anales analgios (nivel, C/N ,

V/A), omo digitales (potenia, C/N , BER, MPEG), tanto en la banda de freuenias de la televisin

terrestre (47-860 MHz) omo en la banda satlite a freuenia intermedia tras el onversor LNB (950-

2150 MHz). Asimismo en el modo analizador se puede visualizar la banda GSM (860-950 MHz) y el

anal de retorno (5-47 MHz) lo que hae que su analizador de espetro trabaje en todas las freuenias

entre 5 y 2150 MHz, pudiendo haer medidas en esas freuenias. Inorpora la funin de demodulain

MPEG en COFDM (Coded Orthogonal Frequeny Division Multiplex utilizado en difusin de audio

digital), QAM (TDT) y QPSK (Satlite) de anales abiertos, para de esta forma visualizar los anales

digitales. En el paquete de funiones OPCION 1 se puedevisualizar, grabar y editar gras, disponer

de la funionalidad del estndar de audio digital NICAM, permitir la visualizain de la onstelain

en QAM y disponer de una medida digital adiional, denominada MER, en las tres modulaiones

digitales (QPSK, QAM, COFDM-Coded Orthogonal Frequeny Division Multiplex). Mediante este

paquete tambin se puede utilizar el programa de gestin de gras para el PC (FSM Management),

uyo manual de usuario se enuentra en la pgina de aula virtual de la asignatura.

La OPCION 2 del medidor permite aadir la funionalidad de medir seales DAB (Digital Audio

Broadasting o radio digital) en terrestre y satlite. El medidor, una vez enganhando a un anal DAB

presenta la medida BER, S/N , informain sobre el proveedor, as omo una lista de los serviios que

se pueden sele

ionar en todo momento.



Figura 12: Hoja de atlogo del LNB (LNBU02BOS) de Boshmann.

Otra araterstia a destaar es que las funiones del men se visualizan en la pantalla TFT

en olor. Graias a la funin OSD se visualizan en la pantalla la imagen del anal sintonizado (o el

espetro), las funiones del men y otras ventanas de informain, tal omo puede verse en la Fig. 13.

A la dereha de la pantalla estn situadas las telas mediante las ules se a

ede diretamente a

la funin o submen que se india en ese momento en la pantalla.



Figura 13: Medidor en modo de televesin y de analizador de espetro.

3.5.1. Desripion de los elementos del medidor

En el frontal del medidor se tiene tenemos los siguientes elementos:

Figura 14: Panel frontal del medidor de ampo.

1. Monitor. Pantalla TFT de ino pulgadas.

2. Telas de a

eso a mens. Cada una de estas telas se orresponde on una de las funiones

del men que hay visibles en ese momento en la pantalla.

3. Seletor rotativo. Dependiendo de en qu parte del men nos enontremos, tiene una funin

u otra. Por ejemplo, si se tiene abierta una ventana de sele

in de algn parmetro nos permite



pasar de una opin a otra y sele

ionar la que se elija pulsando el botn rotativo. Tambin se

puede utilizar para ambiar de anal (modo anal), o sintonizar una freuenia (modo freuenia).

4. Clear/Menu. Hae que los botones del men aparezan y desaparezan de la pantalla. Asimismo

tambin se utiliza para errar las ventanas que apareen en el entro de la pantalla (ventanas de

medida, de sele

in de parmetros, et. . . )

5. Bak. Esta tela tiene dos funiones: si el usuario est introduiendo un dato on el telado

numrio (freuenia o lave), entones la funin de esta tela es borrar el ltimo dgito que ha

esrito, en ualquier otro aso la funin de esta tela en volver al men inmediatamente anterior.

6. Main. Al pulsar esta tela se vuelve al men prinipal.

7. Telado numrio y telas rpidas. El telado numrio nos permitir introduir la freuenia

que se desea sintonizar. El telado numrio nos permitir introduir la freuenia que se desea

sintonizar.

8. Chan. Sele

iona el modo de sintona por anal. Si hay una ventana de medida abierta, se

visualizar en la misma el anal sintonizado. Si no hay ninguna ventana abierta, automtiamente

se abrir la ventana de la ltima medida realizada.

9. Freq. Sele

iona el modo de sintona por freuenia. Igual que en el aso anterior, si hay alguna

ventana de medida abierta, y el equipo est previamente en modo de sintona por anal, al pulsar

la tela Freq, desaparee la informain del anal sintonizado y en su lugar a aparee la freuenia

de portadora de video de ese anal. Una vez que el equipo est en modo de sintona por freuenia,

si volvemos a pulsar esta tela, se borra la freuenia sintonizada y es entones uando podemos

introduir la freuenia que queramos sintonizar utilizando el telado numrio. Para poner el

punto que separa la parte deimal, volvemos a pulsar esta misma tela. Para validar la freuenia

que aabamos de introduir por telado, hay que pulsar el seletor rotativo.

10. On. Tela de puesta en marha. Para apagar el equipo, se pulsar esta tela ms de 2 segundos.

11. LED's de estado del equipo.

Ext. Supply: India si el equippo est siendo alimentado on una fuente externa.

Battery: India si se est argando la batera y, en ese aso, el estado de arga en el que se

enuentra. Mientras dure el proeso de arga, este LED parpadear.

Load: India si el equipo est alimentando elementos externos. Es el nio LED rojo, para

advetir al instalador de este estado. Se eniende uando alimentemos el LNB.

ON: India si el equipo est enendido.

20. Cambio banda (Tela 1). Conmuta la banda de freuenias entre terrestre y satlite de forma

inmediata, tanto en modo TV omo en modo analizador.

21. A

eso parmetros del monitor (Tela 2). Permite a

eder a los ontroles de brillo, on-

traste, olor y volumen. Cada vez que se pulsa esta tela, se sele

iona el siguiente parmetro.



Figura 15: Telado del medidor de ampo.

22. Bsqueda anales (Tela 3). Sintoniza automtiamente el siguiente anal uyo nivel de

portadora supera el umbral sele

ionado por el usuario.

23. Mostrar/oultar la ventana de la ltima medida realizada (Tela 4). Si tenemos una

ventana abierta de una ventana de una medida analgia (V/A o C/N), al pulsar esta tela se

errar. Y si volvemos a pulsarla, volver a apareer, aunque estemos en otro lugar del men. Un

aso espeial es el de la medida de nivel. Si est abierta la medida de nivel abreviada (solo muestra

informain de la freuenia o el anal sintonizado y el nivel de seal medido) y pulsamos esta

tela, apareer la ventana de nivel extendida, en la que adems de lo anterior, tambin aparee

informain de la norma, la freuenia de la portadora de sonido, et.

24. Cambio de visualizain TV/Analizador (Tela 5). Permite ambiar de modo TV a modo

analizador y vieversa de forma inmediata.

25. Impresin Medidas (Tela 6). Imprime automtiamente la medida reliza en una impresora

onetada al puerto RS-232. En modo Analizador permite a

eder al men de gras y grabar

la gra que se est mostrando (OPCION 1).

26. Alimentain externa (Tela 7). Abre diretamente la ventana de alimentain de unidades

exteriores, que se alimentan por el onetor de entrada tipo 'F'. Hay que pulsar esta tela para

alimentar el LNB de la antena parablia.

27. Sele

in medidas Analgias/Digitales (Tela 8). Permite onmutar entre medidas anal-

gias y digitales. Los mens se sitan automtiamente en la parte orrespondiente a medidas

analgias o digitales. Cuando se sele

iona medidas analgias, se abre la ventana de medida

de nivel, mientras que uando se sele

iona medidas digitales se abre la ventana de medida de

potenia y desaparee la imagen de TV de la pantalla.



28. Carga batera (Tela 0). Pulsndola mas de 3 segundos fuerza la arga de la batera, sea ual

sea su estado de arga, siempre que el medidor est onetado a la red eltria. Se puede abortar

un proeso de arga pulsando esta tela ms de 3 segundos.

29. Sele

in del men de Memorias Logger (Tela 9). Permite a

eder de manera direta a

las listas de Memorias, Maro Medidas, Data Logs y Gras (OPCION1).

En los laterales del equipo tenemos:

Figura 16: Vistas laterales del medidor de ampo.

30. Entrada de RF. Conetor para entrada de seal on impedania de 75 Ohmios.

31. Alimentain. Entrada de alimentain externa de 12-14, 8 Voltios.

32. Puerto Serie. Conexin al PC para utilizar el programa de FSM Management o atualizain

de software del medidor. Conexin impresora RS 232.

33. Euroonetor.

34. Botn Reset. Permite reiniiar el equipo en aso de funionamiento anmalo del mismo. Cuando

se resetea el equipo se reupera la ongurain que tena el mismo la ltima vez que se apag on

normalidad. Para a

ionar diho botn se usar un objeto no punzante ejeriendo una presin

adeuada.

35. Altavoz

36. Ventilador

37. Swith de ongurain de bateras

38. Ventilador

3.5.2. Jerarqua de menus del medidor

El primer grupo de menus (ver la Fig. 17) se enarga de la ongurain de las medidas. En

nuestro aso lo utilizaremos para sele

ionar los planes de freuenias de Hispasat y de Astra a la



Figura 17: Menu jerrquio de ongurain de medidas.

hora de apturar las seales de televisin por satlite. Adems, se utilizar para sele

ionar el tipo de

alimentain transmitida al LNB para sele

ionar la banda y polaridad deseada.

El men jerrquio B (ver la Fig. 18) se enarga de realizar funiones de ajuste del equipo, omo el

volumen, el brillo, el olor, el idioma, et. En prinipio, no lo utilizaremos y dejaremos la ongurain

por defeto.

Figura 18: Menu jerrquio de ongurain de equipo.

El men jerarquio C (ver la Fig. 19) se enarga de realizar las medidas de la seal de tele-

visin. Podremos visualizar anales tanto analgios omo digitales (odiados en MPEG). Se mi-

de la seal de portadora a ruido y la tasa binaria de error (BER) dependiendo de la modulain

(QPSK,QAM,COFDM).

Por ltimo, en el men jerarquio D (ver la Fig. 20) onguraremos las araterstias del anali-

zador de espetros omo el Span o los niveles de referenia.


Se

in 4: Desarrollo de la prtia 18

Figura 19: Menu jerrquio de ongurain de TV.

Figura 20: Menu jerrquio de la funin de analizador de espetro.

4. Desarrollo de la prtia

El objetivo de la prtia ser la familiarizain por parte del alumno del medidor de ampo para

seales de televisin terrestre y por satlite. En primer lugar omenzaremos por medir los distintos

anales de televisin terrestre que se reiben en Cartagena, para posteriormente pasar a aptar las

seales de los satlites Hispasat y Astra.


4.1 Captain de la seal de televisin terrestre 19

4.1. Captain de la seal de televisin terrestre

En primer lugar, transladaremos las antenas y el medidor de ampo a una ubiain favorable para

la aptain de seales de televisin. En nuestro aso, la zona erana al aro de entrada del uartel

de Antigones es un lugar propiio para la mediin de dihas seales. Seguidamente enenderemos el

medidor de ampo y onetaremos el able oaxial de la antena Yagi (ver la Fig. 21) a la entrada del

medidor de ampo (30 de la Fig. 16). Orientaremos la antena en dire

in Oeste para aptar la seal

del repetidor.

Figura 21: Antena Yagi-Uda para televisin terrestre de Televes.

Ejeriio 1. Congure el medidor para aptar seales de televisin terrestre, para ello pulse el botn 1

del telado para onmutar de satlite a tv terrestre (ver la Fig. 15 (20)). Asegurese de que el medidor

de ampo no alimenta el able (Led Load apagado) pulsando el botn 7 del telado (ver la Fig. 15

(26)). En el modo de analizador de espetro partiendo de una ongurain de full-span a otra on

span ada vez ms pequeo observe los distintos anales que se reiben. Los anales de freuenias ms

bajas se orresponden on televisin analgia, mientras que los ltimos anales (en torno al 60) son

digitales. Anote los nmeros de los anales en los que se reibe seal (para ello tenga el medidor en

modo anal).

Ejeriio 2. Dibuje el espetro de un anal analgio on el analizador de espetros on span de 8

MHz. Diga a qu se orresponde ada parte del espetro. Mida la relain portadora a ruido (C/N).

Ejeriio 3. Sintonie el anal y observe la seal de televisin.

?

Se reibe orretamente?

Ejeriio 4. Dibuje el espetro de un anal digital on span de 16 MHz (anho de dos anales para

ver la banda de guarda).

?

Cmo es el espetro? Mida la relain portadora a ruido (C/N).

Ejeriio 5. Deodique la seal MPEG del anal digital. Para ello utilie el MODO-TV, Medidas,

Digitales, Medida BER, COFDM, MPEG.

?

Cuntos aneles de televisin reibe?

?

y de radio?

Ejeriio 6. Desriba en qu onsiste el sistema COFDM para televisin digital terrestre.


4.2 Captain de la seal de televisin por satlite 20

Ejeriio 7. Obtenga el BER del anal antes y despus de apliar el algoritmo orretor de errores de

Viberti (ver la Fig. 22).

Figura 22: Mediin de BER en un anal TDT antes y despus de Viterbi (VBER).

4.2. Captain de la seal de televisin por satlite

Una vez estudiada la reepin de seales de televisin terrestre analgias y digitales, proede-

remos a haer lo propio on las proedente de los satlites Astra e Hispasat. Para este ometido, lo

primero que tendremos que alular son los ngulos de elevain y aimut on los que tenemos que

orientar la antena parablia (ver la Fig. 6) teniendo en uenta nuestra posiin geogra.

Ejeriio 8. Calule los ngulos de elevain y aimut de la antena parablia para aptar las seales

de Astra (19, 2o Este) e Hispasat 1C (30o Oeste), teniendo en uenta que la oordenadas geogras

de Cartagena son 37o 36 Norte y 0o 59 Oeste.

4.3. Captain de la seal de Hispasat

Proederemos en primer lugar a ongurar nuestro medidor de ampo para aptar la seal del

satlite Hispasat 1C. Para ello tendremos que esoger un emplazamiento adeuado, en el ual no exista

ningn obstaulo que impida la visin direta del satlite por parte de nuestra antena parablia. En

base a los resultados obtenidos para el aimut y la elevain de la antena orientada haia Hispasat,

un lugar apropiado puede ser el mismo que el empleado para la aptain de la seal de televisin

terrestre junto a la entrada del uartel de antigones.

Ejeriio 9. Conete el oaxial que proede del LNB de la antena parablia a la entrada orrespon-

diente del medidor de ampo (30 de la Fig. 16). Congure el plan de freuenias del medidor de ampos

para los anales de Hispasat 1C: Congurain de medidas, Canales/normas, sele

ionar plan, Hispasat

1C. Seguidamente alimente el LNB. En este aso s que tenemos que introduir la alimentain del LNB

a partir del medidor de ampo y a travs del able oaxial, ya que se trata de un dispositivo ativo. El

tipo de alimentain se puede sele

ionar mediante ongurain de medidas, LNB y preampliador,

LNB o pulsando la tela 7 de la Fig. 15 (26). Puesto que hemos sele

ionado un plan de freuenias

predenido (Hispasat 1C) el medidor de ampo sabe omo alimentar el LNB para ada anal, por lo


4.4 Captain de la seal de Astra 21

que sele

ionaremos la opin auto (ver la Fig. 23). Una vez que se haya onetado la alimentain se

enender el Led Load del medidor de ampo. Ative el modo de satlite del medidor de ampo (si lo

est previamente) mediante la tela 1 de la Fig. 15 (20).

Ejeriio 10. Oriente la antena en elevain utilizando la llave inglesa.

Ejeriio 11. Oriente la antena en aimut empleando la brujula (ver la Fig. 8).

Figura 23: Men de alimentain del LNB

Ejeriio 12. En el modo de analizador de espetro on un span amplio (p.e. 200 o 512 MHz) observe

la seal reibida por el medidor de ampo de ara a realizar un ajuste no de la orientain de la

antena tanto en aimut omo en elevain. S el nivel de la seal de los distintos transpondedores se

enuentra entorno a los 70 dBV je la orientain de la antena.

Ejeriio 13. Una vez que haya heho el ajuste no de la orientain de la antena diga el nmero

transpondedores de los uales se reibe seal y el anho de banda total que oupa la seal proedente

del satlite.

Ejeriio 14. En el modo TV, situese en el anal de un transpondedor on seal de televisin digital

e intente reibir la seal de televisin. Para este ometido siga: Modo-TV, medidas, digitales, medidas

BER, QPSK, MPEG.

?

Ha onseguido ver algn anal? Probablemente la respuesta ser negativa,

debido a que en Hispasat se enuentran los anales de la plataforma de pago Digital+.

?

Por qu se usa

una modulain de tipo QPSK en televisin por satlite?

Ejeriio 15. Mida el BER para el anal que haya sele

ionado antes y despus de la apliain del

algoritmo de Viberti (ver la Fig. 24).

4.4. Captain de la seal de Astra

En este apartado reperitemos los pasos realizados para aptar la seal de Hispasat 1C pero am-

biando el emplezamiento de nuestra antena reeptora debido a que el aimut on el que la tenemos que


4.4 Captain de la seal de Astra 22

Figura 24: Tasa de error binaria para seal de satlite digital

orientar hae que el Cuartel de Antigones se onvierta en un obstulo si permaneemos en la entrada.

Por este motivo trasladaremos el equipo y la antena al interior del patio del Cuartel de Antigones en

las proximidades de la afetera.

Ejeriio 16. Sele

ione el plan de freuenias de Astra en el medidor de ampo.

Ejeriio 17. Oriente la antena en aimut y elevain para aptar la seal de Astra,

Ejeriio 18. Realie una ajuste no de la orientain de la antena observando los niveles de seal

reibidos en el modo de analizador de espetros.

Ejeriio 19. Diga el nmero de transpondadores operativos, el anho de banda de stos y el anho

de banda total de la seal reibida de Astra.

Ejeriio 20. Sele

ione un transpondedor on seal de televisin digital e intente ver algn anal de

televisin. En este aso s que es posible, ya que se reiben muhos anales en abierto.

Ejeriio 21. Mida el BER del anal sele

ionado antes y despus de Viberbi (ver la Fig. 24).


Practica5_2009

Documents

Transcript of Practica5_2009