UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA“ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”

VICE-RECTORADO PUERTO ORDAZLAB. DE TELECOMUNICACIONES

Sección de Comunicaciones

Especialización en Telecomunicaciones DigitalesCohorte Nº 4

LABORATORIOS

Práctica # 7:BANDA SHF

SISTEMA DE TV DIGITAL SATELITAL

El informe de la práctica debe ser entregado el mismo día que se realiza

Integrantes: __________________________________, C.I:____________

__________________________________, C.I:____________

Especialización en Telecomunicaciones Digitales / Vigencia Enero 2014 1

NOTA AL ESTUDIANTE:Antes de realizar la práctica usted debe leerla, comprenderla y asistir al pre-laboratorio.Es importante además, observar las siguientes normas de seguridad en forma permanente:

a) Antes de proporcionar la tensión de alimentación a los equipos, verificar que los cables de alimentación estén conectados correctamente a la fuente de alimentación del equipo.

b) Que la fuente de alimentación posee la tensión adecuada, en este caso 110 VAC

OBJETIVOSGeneral

Analizar los pasos básicos en el proceso de configuración de un sistema de recepción satelital de TV digital para banda Ku.

Específicosa) Describir los elementos básicos de un sistema de recepción satelital en banda Ku, e identificar dichos componentes en un sistema real.b) Describir los pasos a seguir en el apuntamiento de una antena parabólica hacia un satélite dado. Hacer uso de las herramientas tecnológicas disponibles para facilitar el proceso de apuntamiento de la antena.c) Interconectar los elementos que conforman una estación de recepción de TV digital satelital y comprobar su adecuado funcionamiento.d) Configurar los parámetros básicos en un receptor de sistema de TV satelital digital de banda Ku para su correcto funcionamiento.

PRE-LABORATORIO El participante debe realizar la preparación de la práctica antes de presentarse en el

laboratorio.Determine el ángulo de elevación y azimut que debe tener la antena ubicada en el

estacionamiento del edificio de ingeniería eléctrica si se desea conectar a los satélites:a) Simón Bolívarb) Amazonasc) Hispasat

Determine la frecuencia de los transponder que transmiten canales libres de radio y TV (identificados con la letra F en la herramienta Lyngsat) en cada satélite. Tome nota de la polarización, SR y FEC

Enlaces de Interés:http://www.satbeams.com/http://www.lyngsat.com/http://www.dishpointer.com/Software Satélite Antenna Alignment v2.70.0, disponible en la página web http://www.al-soft.com/order.shtml

Especialización en Telecomunicaciones Digitales / Vigencia Enero 2014 2

Soporte Teórico

1.1. Comunicación entre un satélite geoestacionario y una estación ubicada en tierra.

Para determinar la orientación de la antena parabólica al satélite, hay que tener en cuenta la localización geográfica del lugar de recepción (latitud y longitud) y la ubicación del satélite geoestacionario sobre el plano ecuatorial (longitud).Al respecto recuérdese, que el ecuador divide la tierra en dos hemisferios, el hemisferio norte y el hemisferio sur, y el meridiano de Greenwich divide la tierra en el lado Este y Oeste. Ver Figura Nº 1. Se crean así, los paralelos y los meridianos.

Para la orientación de una antena parabólica hacia un satélite, se deben considerar dos ángulos: la elevación y el azimut. La elevación es el ángulo al que hay que elevar la antena desde el horizonte para localizar el satélite en cuestión (lo cual implica un valor de 90º para una antena ubicada en el ecuador). El azimut es el ángulo horizontal al que hay que girar el eje de la antena, desde el polo norte geográfico terrestre hasta encontrar el satélite.

El desplazamiento de la polarización es el ángulo al que hay que girar el conversor (LNB, ubicado en el foco de la antena) de la antena para que la polarización horizontal y vertical incida perfectamente en el conversor.

Los ángulos de orientación de la antena se pueden determinar básicamente de tres formas:

a) Mediante cálculo matemático, a partir de los datos de la latitud y longitud del punto de recepción; y de la longitud del satélite.

b) Mediante tablas o gráficos realizados para cada satélite y cada país. Estos vienen en las hojas técnicas de instalación de la antena parabólica.

c) Mediante el empleo de páginas web. Una página web muy útil es http://www.dishpointer.com/ y también el software Satélite Antenna Alignment es muy útil para este proceso.

Generalmente, para instalar la antena se utiliza una brújula, que indica el polo norte magnético, el cual no coincide con el polo norte geográfico. Por tanto, habrá que tener en cuenta esta diferencia y corregirla; a dicho error se lo denomina declinación magnética, y varía para cada lugar del planeta e incluso para cada época del año.Las antenas de recepción satelital se fabrican con diferentes métodos de montaje y orientación. En todos los casos, se deben sujetar al suelo o algún elemento fijo suficientemente resistente para soportar la acción de la lluvia y el viento en el sitio de emplazamiento.Para orientar esta antena, previamente se deben efectuar los cálculos de azimut y elevación. Con esos datos, se utilizan dos instrumentos, Ver figura 2. :

a) Brújula para medir el azimut.

Especialización en Telecomunicaciones Digitales / Vigencia Enero 2014 3

b) Inclinómetro para medir la elevación; también se mide el desplazamiento de la polarización.

Figura Nº 1: Representación de Paralelos y Meridianos.

A continuación se ajusta el desplazamiento de la polaridad al valor necesario.El máximo error de ángulo admisible para captar la señal del satélite adecuadamente es muy pequeño, del orden de 0,2º. Por ese motivo, luego de la orientación en base a los cálculos previos, generalmente hay que realizar un ajuste fino moviendo un poco la antena hasta encontrar el máximo nivel de señal satelital.

Figura 2: Herramientas útiles para el proceso de alineación de antenas satelitales. Brújula e Inclinómetro

Especialización en Telecomunicaciones Digitales / Vigencia Enero 2014 4

Figura 3: Imagen de un Buscador de Satélite comercial

En el proceso de ajuste fino se puede hacer uso de un instrumento muy útil conocido como “buscador de satélite” (satellite finder), el cual recibe las señales provenientes del LNB en la banda de funcionamiento del mismo, emitiendo una señal auditiva y su valor dado por una escala de medición ajustable por el usuario. Ver figura 3.

1.2. Empleo de ancho de banda en las comunicaciones satelitales digitales.

Mayor número de canales de televisiónLa capacidad de espectro (ancho de banda) que necesita la Televisión Digital, es mucho menor que el que necesita la televisión analógica, permitiendo que la utilización del espectro radioeléctrico sea mucho más eficiente. El resultado más visible para los espectadores es un incremento en la oferta del número de canales disponibles. En el mismo espacio que ocupa un canal analógico, se pueden ofrecer 4 canales digitales, gracias al proceso de multiplexado que se emplea. Ver Figura 4.

Figura Nº 4: Comparación entre el número de canales para transmisión digital y analógica.

Mejor imagen y sonido La digitalización de la tecnología da como resultado una televisión sin ruidos, interferencias, ni doble imagen. La televisión digital permite la emisión en formato panorámico. Los operadores ofrecerán progresivamente más contenidos con formato de la imagen en (16/9). Ver Figura 5. 

Especialización en Telecomunicaciones Digitales / Vigencia Enero 2014 5

Figura Nº 5: La TV digital mejora la relación de aspecto.

La TDT y el resto de tecnologías de televisión digital, ofrece la posibilidad de elegir entre múltiples subtítulos así como una mejor calidad de sonido (parecida a la que proporciona un CD). En concreto, la televisión digital abre la puerta a la posibilidad de que los programas de televisión se reciban en estéreo, con sonido envolvente o en múltiples idiomas, y todo ello con unos requisitos de ancho de banda muy inferiores a los de la televisión analógica, y permitiendo al usuario elegir la banda de audio que desee. Ver Figura 6. 

Figura Nº 6: La TV digital mejora la calidad de audio.

Más servicios de valor agregadoEl mejor aprovechamiento del ancho de banda permite que los espectadores se conviertan en parte activa del mundo de la televisión. La digitalización permite numerosos servicios que, hasta el momento los proveedores de contenidos en analógico no podían ofrecer: canales de radio, teletexto digital con un entorno mucho más visual y amigable, servicios interactivos: votaciones, encuestas, guía electrónica de programas (EPGs-Electronic Program Guides), servicios públicos: tráfico, aeropuertos, meteorología. Ver Figura 7.En el futuro se prevé la implementación de otros servicios más avanzados.

Especialización en Telecomunicaciones Digitales / Vigencia Enero 2014 6

Figura Nº 7: Servicios de valor agregado para la televisión digital

DESARROLLO

PARTE I: ANGULOS DE APUNTAMIENTO DE LA ANTENA SATELITAL: Venesat 1.

Se realizará un enlace con el satélite Simón Bolívar (Venesat 1), en cual tiene las siguientes coordenadas, referidas al estacionamiento del edificio de ingeniería eléctrica de la Unexpo Vicerrectorado Puerto Ordaz y que usted investigó previamente, complete la Tabla Nº 1.

Tabla Nº 1: Datos de los ángulos de apuntamiento para el satélite Simón Bolívar

Satélite SIMON BOLIVARELEVACION

AZIMUT VERDADEROAZIMUT MAGNETICO

LNB SKEW

Para este proceso se hará uso de una antena parabólica de características dadas y un proceso de alineación que usted debe seguir con mucha atención. Como herramienta de apoyo se hará uso de un buscador de satélite digital compacto. Preste atención al proceso según el facilitador vaya desarrollando las actividades. Tome nota y complete la Tabla Nº 2.

Tabla Nº 2: Desarrollo de Actividades del proceso de alineación1. ¿Qué tipo de antena parabólica se emplea?2. ¿En qué banda de frecuencia funciona el LBN?3. ¿Dónde está ubicado el LBN en la antena?4. ¿Cómo viaja la señal desde el LBN hasta el receptor satelital?

Especialización en Telecomunicaciones Digitales / Vigencia Enero 2014 7

5. ¿Qué tipo de cable coaxial se emplea en el sistema?6. ¿Hacia qué hemisferio apunta la antena parabólica y porque?

7. ¿Qué utilidad tiene la herramienta pintada en el suelo y como se usa?

8. ¿Qué utilidad tiene el inclinómetro y como se usa?

9. ¿Qué permite obtener el movimiento angular +/- del LNB?

10. ¿Qué sucede si se obstruye la entrada del alimentador con una hoja de papel? ¿con varias hojas? ¿Con la palma de la mano?

11. ¿Tipo de material del cual está hecha la antena?12. ¿Es necesario que el mástil de la antena tenga una posición vertical? ¿Por qué?

13. ¿Qué sucede si se producen pequeños movimientos de la antena, tanto vertical como horizontal?

14. ¿Cómo se sabe que el sistema está apuntando hacia el satélite solicitado?

Especialización en Telecomunicaciones Digitales / Vigencia Enero 2014 8

15. ¿El sistema permite recibir canales libres y codificados?

16. ¿Cuánto es el nivel de señal que se recibe del satélite?17. ¿Cuánto es el valor de la calidad de señal que se recibe del satélite?18. ¿Cuánto es el valor del BER que se recibe del satélite?19. ¿Qué indica el BER del sistema y que utilidad tiene?

20. Indique la frecuencia de los transponder de los canales que se pueden observar en el sistema y su polarización 21. ¿Qué finalidad tiene el emplea de Sat finder Digital?

PARTE II: ANGULOS DE APUNTAMIENTO DE LA ANTENA SATELITAL: Amazonas.

A continuación los alumnos realizaran la conexión con el satélite Amazonas, para lo cual emplearán los datos obtenidos en su investigación de pre-laboratorio. Complete la Tabla Nº 3.

En forma voluntaria (sea usted protagonista) un grupo de cuatro alumnos realizaran el apuntamiento de la antena hacia el satélite Amazonas.

Siga con atención toda la actividad y participe de ella en lo que sea posible. Luego que el proceso de apuntamiento se haya completado, realice un barrido de canales y observe que canales están libres. Tome nota de los parámetros asociados a los mismos.

Tabla Nº 3: Datos de los ángulos de apuntamiento para el satélite Amazonas

Satélite AMAZONASELEVACION

AZIMUT VERDADEROAZIMUT MAGNETICO

LNB SKEW

Los parámetros de los canales que s epueden visualizar

son:____________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Especialización en Telecomunicaciones Digitales / Vigencia Enero 2014 9

Si el tiempo lo permite el facilitador con el apoyo de otros voluntarios realizará la conexión con otro satélite, en este caso ubicado hacia el este, conocido como Hispasat. Tome nota de lo observado y establezca sus conclusiones.

PARTE III: CONFIGURACION DEL SISTEMA DE RECEPCION.

a) Realice un diagrama de bloque del sistema que se tiene instalado.b) Una vez que se ha alineado la antena parabólica, es necesario realizar la configuración del

sistema de recepción, proceso éste que depende del tipo de receptor empleado. Para nuestro caso estamos empleando un receptor marca Azbox, modelo EVO XL. Ver anexo A para algunas características técnicas del equipo.

c) Preste atención a las explicaciones del facilitador sobre el proceso de configuración del sistema. Tome nota del proceso que se lleva a cabo.

d) Realice una descripción general de los pasos que hay que seguir en el proceso de configuración para poder visualizar los canales en el sistema de TV satelital.

e) ¿Qué parámetros deben ser ingresados al sistema para poder visualizar la imagen adecuadamente?

f) ¿Que indica la barra señal? ¿Qué indica la barra Q? ¿Cual de la dos es mayor y porque?g) ¿Qué tipo de polarización emplea el sistema?h) ¿En qué banda opera el sistema?i) ¿Cuantos canales se pueden ver por transponder? ¿Por qué?j) ¿Se puede tener acceso a todos los canales transmitidos?k) ¿Cuál es el nombre con el cual se conoce el sistema?

Importante: No es suficiente que la antena tenga línea de vista hacia un satélite dado para recibir señales desde ese satélite. Se requiere que la pisada del satélite incluya la región donde estamos ubicando la antena con un buen nivel de señal y adecuado según las dimensiones de la antena que estamos empleando.

POST LABORATORIO.

1. Entregue los resultados obtenidos en la práctica y ayude a desmontar y trasladar los equipos hacia su lugar de origen (laboratorio de Telecomunicaciones Avanzadas).

Especialización en Telecomunicaciones Digitales / Vigencia Enero 2014 10

ANEXO A

Características del RECEPTOR AZBOX EVO XL.

La mejora del software y base de datos de actualización del canal a través del puerto USB, Integra MPEG2 / DVB, MPC / SCPC, C / KU recepción, Declaración de conformidad de la FCC, Power Scan (búsqueda ciega) información completa, 150 satélites programables y 6.000 canales programables, La función de temporizador para dormir / Wake Up / grabar vídeo, 1 entrada de LNB con SI 2 º ciclo pensado para el receptor, Variable de la velocidad de símbolo de entrada (2-45 Msps), Manual PID función de exploración, DiSEqC 1, 0 / 1, 1 / 1, 2 y USALS apoyo, Imagen dentro de la función de gráficosMulti-Picture (4, 9 o 16pictures) la función, Zoom In / Out, Guía Electrónica de Programas, Teletest apoyado por VBI y OSD, Menú Múltiples idiomas (portugués, español e Inglés), 7 listas de canales favoritos y ver los padres, De transferencia de datos. receptor-a-receptor o PC-a-receptor, Switching/22Khz LNB 13V/18V on / off, 4 conexiones RCA (1 Video, 2Audio, S / PDIF o 0/12V), Salida de S / PDIF: Salida de Audio Digital

BUSCADOR DE SATELITES SATELLITE FINDER SIGNAL METER SF95B Segunda Edicion.?

Input Frequency: 950 MHz - 2150 MHz  

Input Level: -40dBm ~ -10dBm  

Gain: 11-15dB  Sensitivity: 7 Microvolt  

Power: +13/+18DC  

Operating Range: 52 ~ 60dB LNB gain  

Especialización en Telecomunicaciones Digitales / Vigencia Enero 2014 11

Indicadores de polarizacion y de 22KHz.

Especialización en Telecomunicaciones Digitales / Vigencia Enero 2014 12