Comunicação Via Satelite

Introdução

A comunicação via satélite é baseada na transmissão de ondas de rádio (normalmente microondas) emitidas por satélites artificiais que orbitam o planeta Terra.

No decorrer dos anos, principalmente no século XX, esse tipo de comunicação possibilitou a velocidade na distribuição da informação em nível global. Dentre os principais progressos decorrentes do uso da comunicação via satélite, podemos destacar o avanço na geociência, nas telecomunicações e no transporte aéreo.

A partir do desenvolvimento da indústria da informática, a comunicação via satélite alcançou novo destaque na transmissão de dados em redes. Esse modelo de comunicação permite o contato entre navios, aviões e demais pontos, comunicação que seria impossível ocorrer por meio de cabos. A comunicação via satélite não depende de cabos, e toda informação emitida pode ser recebida em qualquer região do planeta.

Por outro lado, a comunicação via satélite apresenta elevados custos na construção de satélites, na projeção de um satélite no espaço e sua manutenção. Até os dias atuais, a comunicação via satélite é muito utilizada para transmissão de rádio e TV.

Grande parte dos satélites utilizados são “geoestacionários”, equipamentos que pairam na atmosfera sobre o mesmo local , geralmente na região da linha do equador, possuindo uma rotação similar do nosso planeta (24 horas); acompanha a rotação do planeta sobre o mesmo ponto.

Um satélite entra em órbita quando atinge a velocidade mínima de 28.800 km/h. Para que atinja uma órbita geoestacionária, teve se fixar a uma altitude de 36.000 km. O espaço geoestacionário é subdividido em 180 posições, essa subdivisão é delimitada pela União Internacional de Telecomunicações (UIT).

Cada posição orbital é separada uma da outra por um ângulo de 2°. O Brasil conseguiu o direito de utilizar 19 posições, sendo 7 delas em uso de operadores nacionais: Star One, Loral e Hispasat.

Além do satélite geoestacionário, há os de órbita terrestre baixa, que orbitam numa altura entre 350 e 1400 km, abaixo dessa altura, qualquer satélite sofreria instabilidades e interferências atmosféricas; são satélites que exigem menor investimento em lançamento e manutenção.

Há também os satélites “Molniya”que realizam órbita elíptica ao redor do planeta Terra, exercem movimento permanecendo grande parte do tempo em determinada latitude.

Comunicação via satélite

Definição

O satélite, do ponto de vista de transmissão é uma simples estação repetidora dos sinais recebidos da Terra que são detectados, deslocados em freqüência, amplificados e retransmitidos de volta à Terra. Um satélite típico é composto de uma parte comum (“bus”) onde se encontram as baterias, painéis sola-res, circuitos de telemetria e a parte de propulsão. Além do “bus” temos a carga útil (“payload”) com-posta essencialmente dos circuitos repetidores, de-nominados “transponders”.

Transponder

O transponder é o dispositivo responsável pela re-transmissão do sinal recebido e consiste de um con-junto de componentes eletrônicos que recebe o sinal da Terra (enlace de subida) e após algum processa-mento como ganho de potência, filtragem e transla-ção de freqüência o retransmite para o planeta (enla-ce de descida). Um satélite geralmente é composto de vários transponders que atuam como unidades inde-pendentes de repetição, cada uma ocupando uma faixa exclusiva de freqüências, sendo importante para aumentar a confiabilidade e versatilidade do satélite.

Um transponder é composto por um amplifica-dor de baixo ruído, um filtro passa-faixa, osciladores de batimento e um amplificador de ganho variável.

O sinal recebido é amplificado pelo amplificador de baixo ruído e, com o auxilio do oscilador de batimento, a freqüência é convertida para outra que este-ja dentro da faixa de frequência do sinal de descida. Este procedimento ocorre no misturador de frequência.

O sinal de saída do conversor subtrativo é filtra-do pelo filtro passa-faixa, sendo este com a finalida-de de eliminar os sinais dos outros canais de trans-ponders de freqüência próxima.

Em seguida, o sinal de saída do filtro passa-faixa é aplicado ao amplificador de ganho variável, onde a saída é constantemente monitorada pelo circuito de controle automático de nível (CAN), que regula a quantidade de amplificação proporcionada em função do nível do sinal monitorado. Caso o sinal esteja abaixo do valor de referência, é aumentada a amplifi-cação e, caso contrário, ela é reduzida.

O CAN disponibiliza uma tensão de saída que é proporcional à intensidade do sinal processado e, com esta tensão, é realizado o ajuste de potência, ou seja, o aumento ou a redução de potência dos sinais enviados da Terra para o Satélite, na freqüência do transponder afetado.

Depois de amplificado e regulado o nível, o sinal é enviado para o amplificador de potência de trans-missão, que resulta no mecanismo amplificador.

Categoria dos satélites

Existem três tipos de satélites que se encontram em três órbitas distintas:

LEO (LowEarthOrbit): Aproximadamente 500-1500 km

MEO (MediumEarthOrbit): Aproximada-mente 6000-15000 km

HEO (HighEarthOrbit): a partir de 20000 km (onde se inclui GEO: Geostationaryorbit Aproximadamente 36000 km)

Satélites de baixa órbita (LEO) e de média órbita (MEO)

Órbitas LEO são aquelas em que os satélites viajam a uma altitude entre 500 e 3000 km, aproxi-madamente. Nas órbitas MEO os satélites estão viajando entre 13000 e 20000 km de altitude. Como estas órbitas estão próximas à Terra, o satélite tem de viajar a uma velocidade angular maior que a do pla-neta, pois caso contrário, a força de gravidade o puxará para o solo, destruindo-o.

Os satélites LEO´S são normalmente dividi-dos em duas categorias: “BIG LEO´S” e “SMALL LEO´S”. A diferença entre eles é que os BIG LEO´S utilizam a faixa de freqüência acima de 1GHz e os SMALL LEO´S abaixo de 1GHz.

A velocidade média de um satélite LEO está em torno de 25000km/h, fazendo uma volta completa em torno da Terra em cerca de 90 a 100 minutos. As órbitas podem ser tanto circulares como elípticas, dependendo da necessidade do projeto a ser executado, pois as órbitas elípticas fazem