FACULTAD DE INGENIERÍA
DIVISIÓN DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA EN TELECOMUNICACIONES
Programa de la Asignatura: MICROONDAS Y SATÉLITES
Clave: 1927 Núm. de créditos: 8
Carrera: ING. EN TELECOMUNICACIONES
Duración del curso:
Semanas: 16
Horas: 64
Semestre: 10º
Horas a la semana:
Teoría: 4 Obligatoria: SI
Prácticas: 0 Optativa:
OBJETIVO DEL CURSO
El alumno conocerá y aplicará los conceptos de los sistemas de
comunicaciones de microondas y satélites, así como los parámetros que
intervienen en el análisis y diseño de los sistemas, las formas de
medir su desempeño y sus aspectos económicos.
TEMAS
Núm: Nombre: Horas
I. MICROONDAS 8
II. ESPECTROS DE PORTADORAS MODULADAS 8
III. RADIOENLACES TERRESTRES MEDIANTE MICROONDAS 20
IV. RADIOENLACES A TRAVES DE SATELITES 28
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64
ASIGNATURAS ANTECEDENTES :
ANTENAS Y PROPAGACIÓN
CAMPOS Y ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS
COMUNICACIONES ANALÓGICAS
COMUNICACIONES DIGITALES
SISTEMAS DE RADIOCOMUNICACIONES
ASIGNATURAS CONSECUENTES :
DISPOSITIVOS DE MICROONDAS
ANTECEDENTES, OBJETIVOS Y CONTENIDOS DE LOS TEMAS
I. MICROONDAS.
ANTECEDENTES:
Antenas y Propagación.
Campos y Ondas Electromagnéticas.
Sistemas de Radiocomunicaciones.
OBJETIVO:
El alumno describirá los dispositivos para la generación y detección
de las microondas, los elementos utilizados para guiarlos y los factores
que afectan su propagación.
CONTENIDO:
I.1 Parte del espectro de radiofrecuencias considerado como
microondas y su división en bandas de frecuencias.
I.2 Guías de onda y componentes en guía de onda.
I.3 Dispositivos electrónicos para la generación, amplificación y
detección de microondas.
I.4 Propagación a frecuencias de microondas.
I.4.1 Factores que alteran la propagación de las microondas
en sistemas de líneas de vista y tierra-espacio para
frecuencias entre 1 y 10 GHz.
I.4.2 Factores que alteran la propagación de las microondas
en sistemas de línea de vista y tierra-espacio para frecuencias
arriba de 10 GHz.
II. ESPECTROS DE PORTADORAS MODULADAS.
ANTECEDENTES:
Antenas y Propagación.
Comunicaciones Analógicas.
Comunicaciones Digitales.
Sistemas de Radiocomunicaciones.
OBJETIVO:
El alumno determinará los espectros y las ondas de banda de las señales
portadoras moduladas que se transmiten en los sistemas de microondas y de
satélites.
CONTENIDO:
II.1 Características de las señales multicanal.
II.1.1 FDM de acuerdo a las normas UIT-T/UIT-R.
II.1.2 TDM de acuerdo a las normas UIT-T/UIT-R.
II.2 Características de las señales de televisión.
II.2.1 Analógicas.
II.2.2 Digitales.
II.3 Caraterísticas de las señales de datos.
II.4 Determinación de los espectros y anchos de banda de señales de FM,
M-PSK y QAM para moduladoras que son señales multicanal, señales de
televisión o señales de datos.
III. RADIOENLACES TERRESTRES MEDIANTE MICROONDAS.
ANTECEDENTES:
Antenas y Propagación.
Comunicaciones Digitales.
Sistemas de Radiocomunicaciones.
OBJETIVO:
El alumno analizará la estructura de un sistema de microondas, el equipo
utilizado y manejará los conceptos para caraterizar modelos y predecir el
desempeño de los sistemas de comunicaciones por microondas tanto analógicos
como digitales.
CONTENIDO:
III.1 Introducción.
III.1.1 Evolución histórica de los sistemas de radio de microondas.
III.1.2 Estructura general de un sistema de radio de microondas.
III.2 Equipo.
III.2.1 Sistema de radio analógico: características del equipo
terminal y repetidores, frecuencias de operación y capacidades.
III.2.2 Sistema de radio digital: características del equipo terminal
y repetidores, frecuencias de operación y capacidades.
III.2.3 Antenas y sus características.
III.3 Planeación y frecuencias.
III.3.1 Aspectos generales.
III.3.2 Diversos tipos de interferencias.
III.3.3 Criterios para la ubicación y reparación de las antenas en una
red de radio por microondas con el fin de reducir interferen -
cias.
III.3.4 Criterios para la asignación de las diferentes bandas de
frecuencias para radioenlaces de microondas.
III.3.5 Normas de UIT-R, FCC y SCT.
III.4 Determinación de la trayectoria.
III.4.1 Criterios para la selección de sitios.
III.4.2 Cálculo de la altura de las torres para las antenas para tener
una trayectoria libre en el alcance.
III.5 Cálculo de enlaces.
III.5.1 Fuentes de ruido: térmico y de intermodulación.
III.5.2 Circuito hipotético de referencia y distribución del ruido del
sistema.
III.5.3 Cálculo del ruido en el receptor, umbral de recepción y figura
de ruido del sistema.
III.5.4 Desvanecimientos, margen de desvanecimiento, confiabilidad y
técnicas de diversidad.
III.5.5 Características del proceso de demodulación o detección en la
etapa receptora.
III.5.5.1 Determinación de S/N a partir de C/N para modulaciones
analógicas.
III.5.5.2 Determinación de BER a partir de C/N para modulaciones
digitales
III.5.6 Pérdidas en la transmisión:
III.5.6.1 Espacio libre.
III.5.6.2 En líneas de transmisión.
III.5.6.3 Por efectos atmosféricos.
III.5.7 Ganancia de las antenas.
III.5.8 Integración de los conceptos anteriores en el cálculo de enlaces
para sistemas de radio analógicos o digitales mediante microondas.
III.6 Sistemas de supervisión y alarma.
III.7 Red Federal de Microondas (SCT) y sus especificaciones técnicas.
IV. RADIOENLACES A TRAVES DE SATELITES.
ANTECEDENTES:
Antenas y Propagación.
Comunicaciones Analógicas.
Comunicaciones Digitales.
Sistemas de Radiocomunicaciones.
OBJETIVO:
El alumno conocerá cada una de las partes que integran a los sistemas de
comunicaciones por satélite ymanejará los conceptos para caracterizar,
modelar y predecir el desempeño de los sistemas de comunicaciones por
satélite, tanto analógicos como digitales
CONTENIDO:
IV.1 Intoducción.
IV.1.1 Orígenes, principios básicos y evaluación de los satélites
de comunicaciones.
IV.1.2 Estructura general de un sistema de comunicaciones
para un radioenlace a través de un satélite.
IV.2 Satélites para comunicaciones.
IV.2.1 Tipos de órbitas.
IV.2.2 Características de los satélites en órbitas geoestacionarias.
IV.2.3 Lanzamiento y puesta en órbita de satélites geoestacionarios.
IV.2.4 Descripción de los subsistemas de un satélite de comunicaciones.
IV.2.5 Bandas de frecuencia para la operación de los satélites de
comunicaciones y espaciamiento orbital.
IV.2.6 Características de cobertura de los satélites de comunicaciones.
IV.2.6.1 Haces: globales, hemisféricos, regionales y puntuales.
IV.2.6.2 Huellas.
IV.2.6.3 Reuso de frecuencias.
IV.2.6.4 Cobertura de satélites internacionales, regionales,
domésticos o nacionales, de radiodifusión directa y
para servicios móviles.
IV.2.7 Consideraciones y compromisos en el diseño de satélites.
IV.2.8 Ejemplos de satélites para comunicaciones.
IV.3 Estaciones terrenas.
IV.3.1 Organización de una estación terrena.
IV.3.2 Características de los subsistemas de una estación terrena.
IV.3.3 Características y/o normas de estaciones terrenas para satélites
internacionales, regionales o domésticos.
IV.3.4 Características de estaciones terrenas móviles y transportables.
IV.4 Cálculo de enlaces.
IV.4.1 Fuentes de ruido: térmico y de intermodulación.
IV.4.2 Circuito hipotético de referencia y distribución del ruido de
acuerdo a UIT-R.
IV.4.3 Parámetros para el cálculo de un enlace ascendente.
IV.4.3.1 Etapa de transmisión de la estación terrena: potencia
del transmisor, pérdida de back-off, pérdidas en líneas
ramales y alimentadores, ganancias de la antena
transmisora y EIRP.
IV.4.3.2 Pérdidas: en espacio libre, por efectos atmosféricos y por
rastreo.
IV.4.3.3 Ruido térmico, temperatura equivalente del ruido, intermo-
dulación en los amplificadores de bajo ruido y en los de
alta potencia, interferencias y distorsiones.
IV.4.3.4 Receptor del satélite: G/Te de la antena receptora,
constante de Boltzmann, pérdidas en líneas y alimentadores
y cálculo de C/N.
IV.4.4 Parámetros para el cálculo de un enlace descendente.
IV.4.4.1 Etapa de transmisión del satélite: potencia del
transmisor, pérdidas de back-off, pérdidas en líneas
ramales y alimentadores, ganancia de la antena y EIRP.
IV.4.4.2 Pérdidas: en espacio libre, por efectos atmosféricos y
por rastreo.
IV.4.4.3 Ruido, temperatura equivalente del ruido y en los de
alta potencia, interferencias y distorsiones.
IV.4.4.4 Receptor de la estación terrena: G/Te de la antena
receptora, constante de Boltzmann, pérdidas en líneas y
alimentadores, cálculo de C/N.
IV.4.5 Esquema de modulación empleado en las comunicaciones por satélite.
IV.4.5.1 Cálculo de S/N en el receptor a partir de C/N para
modulaciones analógicas.
IV.4.5.2 Cálculo del BER en el receptor a partir de C/N para
modulaciones digitales.
IV.5 Técnicas de acceso múltiple al satélite.
IV.5.1 FDMA.
IV.5.2 TDMA.
IV.5.3 CDMA.
IV.6 Terminales terrenas para transmisión y recepción de voz y datos.
IV.6.1 VSAT.
IV.6.2 USAT.
IV.6.3 TSAT.
IV.7 Terminales de recepción de televisión TVRO.
IV.8 Ejemplos de sistemas de comunicaciones por satélite.
IV.8.1 Sistema de Satélites Morelos.
IV.8.2 Sistema de Satélites Solidaridad.
IV.9 Sistemas futuros y tendencias.
IV.9.1 Satélites inteligentes.
IV.9.2 Comunicación entre satélites.
IV.9.3 Radiodifusión directa.
IV.9.4 Comunicaciones móviles.
TECNICAS DE ENSEÑANZA: ELEMENTOS DE EVALUACION:
Exposición oral (X) Exámenes parciales (X)
Exposición audiovisual (X) Exámenes finales (X)
Ejercicios dentro de clase (X) Trabajos y tareas fuera del aula (X)
Ejercicios fuera del aula (X) Participación en clase (X)
Seminarios ( ) Asistencia a prácticas ( )
Lecturas obligatorias (X) Otros:
Trabajo de investigación (X)
Prácticas de taller o laboratorio ( )
Prácticas de campo ( )
Otras:
BIBLIOGRAFIA
TEXTOS BASICOS Temas de la materia para los que se recomienda:
FREEMAN, R. L. I, III, IV
"Radio System Desing for Telecommunications (1 - 100 GHz.)."
John Wiles and Sons. Inc.
E.E.U.U., 1987.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTARIA
HUND, Edgar. I, II, III
"Microwave Communications: Components and Circuits."
Mc Graw Hill Book Co.
E.E.U.U., 1990.
POZAR, David. I, III
"Microwave Engineering."
Addison Wesley Publishing Co.
E.E.U.U., 1990.
BADEN Fuller, A. J. I, II, III
"Microwaves An Introduction to Microwave Theory and Techniques."
Pergamon Press,3a.ed.
E.E.U.U., 1990.
WU, W. W. IV
"Elements of Digital Satellite Communication. (vol I and II)."
Computer Science Press. Inc.
E.E.U.U., 1986.
HA, TRI T. II, IV
"Digital Satellite Communications."
Mc Graw Hill Book Co.
E.E.U.U., 1990.
FEHER, Kamilo. II, IV
"Digital Communications: Microwave Applications."
Prentice Hall. Inc.
E.E.U.U., 1981.
FEHER, Kamilo. II, IV
"Digital Communications: Satellite/Earth Station Engineering."
Prentice Hall. Inc.
E.E.U.U., 1983.
PANTER, P. F. II, IV
"Communication Systems Design."
Mc Graw Hill Book Co.
E.E.U.U., 1972.