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Conceito e princípios de funcionamento de equipamentos relacionados a satélites e redes satélites


Publicado em 28/08/2023, por Bruna D'Ângela.

A comunicação via satélite destaca-se por ser a pioneira no uso comercial do serviço para prover a telecomunicação através de transmissão de rádio, dados, telefonia e TV, sendo essa última a sua aplicação mais comum em sistemas de radiodifusão. A comunicação via satélite consiste na interligação de dois pontos a partir de um satélite artificial estacionado ou em movimento na órbita da Terra, que tem a função de receber e transmitir sinal das antenas encontradas em solo terrestre. Essa tecnologia permite a interligação de dois pontos muito distantes que compõem uma situação de muitos obstáculos, o que torna impossível a comunicação direta entre eles e mesmo a adoção de inúmeros repetidores não tornaria viável a conexão e consequentemente, a troca de dados. Sendo assim, é possível designar os satélites como um repetidor de micro-ondas situado no espaço.

O funcionamento dessa tecnologia ocorre a partir de sinais transmitidos para o satélite, nele estão contidos circuitos eletrônicos capazes de detectar o sinal recebido, que logo passa por um dispositivo contido no satélite chamado de LNAs, sua função é ampliar o sinal que chega enfraquecido devido à distância da Terra, os sinais recebidos posteriormente serão alterados assumindo uma nova frequência de operação e então retransmitidos de volta para a Terra. 

O elemento transponder é essencial para o funcionamento dos satélites, sua função é aumentar a frequência do sinal que chega enfraquecido no espaço devido à distância terrestre, ele funciona a partir de energia solar e também possui reserva de energia em baterias. Diretamente do planeta Terra é possível realizar o monitoramento de como estão funcionando os circuitos do satélite, que é feito a partir de sinais de telemetria e então o diagnóstico da situação do satélite é feito, a partir disso alguns comandos serão enviados, como realinhar o satélite ou ligar e desligar alguns circuitos de transponders.

Quanto à divisão de canais em uma banda típica de 500 MHz, é encontrado um total de 12 transponders, que possuem normalmente uma banda passante de 36 a 50 MHz, é possível que dois transponders utilizem a mesma faixa de frequência sem que haja interferências visto que polarizações diferentes são uma alternativa para a situação em questão. Alguns fatores como o diâmetro da antena situada na terra, questões de políticas e potência utilizada pelo satélite são considerados para que as configurações do satélite sejam definidas, por exemplo, posição e tamanho. As altas frequências de operação permitem que as taxas de dados assumam valores extremamente altos em torno de mais de centenas de Mbps. Alguns atrasos referentes à comunicação de satélites e antenas terrestres são comuns e chegam a faixa de 240 e até 300 milissegundos, isso ocorre a partir de uma alta quantidade de dados trafegando no canal que atinge a marca de 600.000 bits para um satélite de canal que opera a 2Mb. 

Texto do Grupo PET UFSJ Campus Ouro Branco

Referências:

Sbizera, Daniela de Oliveira, Um sistema de comunicação para transmissão de dados a longa distância em aeronaves do Projeto ARARA, Dissertação apresentada ao Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação – ICMC-USP, Julho de 2003, São Carlos – SP.