ES2572884T3 - Transceptor de satélite - Google Patents

Transceptor de satélite Download PDF

Info

Publication number
ES2572884T3
ES2572884T3 ES08005308.5T ES08005308T ES2572884T3 ES 2572884 T3 ES2572884 T3 ES 2572884T3 ES 08005308 T ES08005308 T ES 08005308T ES 2572884 T3 ES2572884 T3 ES 2572884T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
transceiver
satellites
wave
satellite
signals
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES08005308.5T
Other languages
English (en)
Inventor
Joel Grotz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SES Astra SA
Original Assignee
SES Astra SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SES Astra SA filed Critical SES Astra SA
Application granted granted Critical
Publication of ES2572884T3 publication Critical patent/ES2572884T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/247Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set with frequency mixer, e.g. for direct satellite reception or Doppler radar
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q25/00Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns
    • H01Q25/001Crossed polarisation dual antennas
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06Receivers
    • H04B1/16Circuits
    • H04B1/18Input circuits, e.g. for coupling to an antenna or a transmission line
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04HBROADCAST COMMUNICATION
    • H04H40/00Arrangements specially adapted for receiving broadcast information
    • H04H40/18Arrangements characterised by circuits or components specially adapted for receiving
    • H04H40/27Arrangements characterised by circuits or components specially adapted for receiving specially adapted for broadcast systems covered by groups H04H20/53 - H04H20/95
    • H04H40/90Arrangements characterised by circuits or components specially adapted for receiving specially adapted for broadcast systems covered by groups H04H20/53 - H04H20/95 specially adapted for satellite broadcast receiving

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)

Abstract

Uso de un transceptor (2) para recibir señales (4) linealmente polarizadas de al menos dos satélites (6) geoestacionarios, al menos dos satélites en una órbita inclinada, o al menos un satélite geoestacionario y al menos un satélite en una órbita inclinada, en el que el transceptor (2) incluye: al menos una primera guía (8) de onda y una segunda guía (8) de onda configuradas para formar respectivamente con un reflector (10) dos patrones de haz de recepción con una máxima ganancia en direcciones angulares diferentes entre sí; en un extremo de cada una de la al menos primera guía (8) de onda y segunda guía (8) de onda, dos elementos (12) de recepción ortogonales entre sí configurados para recibir respectivamente dos componentes de polarización ortogonal de las señales (4), y por tanto formar al menos cuatro elementos (12) de recepción configurados para recibir al menos cuatro componentes de señal correspondientes; al menos cuatro unidades (14) de conversión configuradas cada una de ellas para convertir, usando un oscilador (16) local común, una de las al menos cuatro componentes de señal a una frecuencia intermedia, emitiendo así al menos cuatro correspondientes componentes de señal convertidas; una unidad (20) de combinación configurada para combinar linealmente las al menos cuatro componentes de señal convertidas, basándose en pesos que representan desplazamiento de fase y/o amplificación de componentes de señal; y una unidad (22) de entrada de pesos configurada para recibir los pesos; y en el que los al menos dos satélites (6) geoestacionarios, los al menos dos satélites en una órbita inclinada, o el al menos un satélite geoestacionario y el al menos un satélite en una órbita inclinada están enviando señales (4) que portan el mismo contenido, y las señales que portan el mismo contenido y que se originan desde la pluralidad de satélites se combinan de manera constructiva para mejorar la calidad de la señal; o los al menos dos satélites (6) geoestacionarios, los al menos dos satélites en una órbita inclinada, o el al menos un satélite geoestacionario y el al menos un satélite en una órbita inclinada están enviando señales (4) que portan diferente contenido y, basándose en diferentes conjuntos de pesos, el transceptor (8) envía separadamente satélite por satélite señales que estiman y representan la señal enviada desde cada uno de los satélites.

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
DESCRIPCION
Transceptor de satelite [Campo de la tecnologia]
La presente invencion se refiere a la comunicacion por satelite incluyendo, aunque sin limitacion, la recepcion de satelite fija. Puede aplicarse, por ejemplo, a la recepcion y transmision en los contextos de recepcion de difusion directa, recepcion directa al hogar (DTH, Direct To Home) o a la transmision de comunicacion de terminal de muy baja apertura (VSAT, Very Small Aperture Terminal).
[Antecedentes]
La tecnologfa de comunicacion por satelite incluye la transmision de senales de radiofrecuencia desde un satelite directamente a las antenas dispuestas en las instalaciones del usuario final. Dicho tipo de transmision se denomina algunas veces como transmision por satelite directa al hogar (DTH), y normalmente implica el uso de un plato reflector de satelite con un receptor de bloque de bajo ruido (LNB, Low Noise Block). El satelite puede ser por ejemplo un satelite geoestacionario que orbita alrededor de la tierra. La transmision por satelite directa al hogar (DTH) presenta ventajas espedficas al mismo tiempo que implica retos y requisitos tecnicos espedficos.
El uso de las comunicaciones por satelite directas al hogar (DTH) presenta las siguientes ventajas. No es necesario ningun canal terrestre, tal como un cable o hilo, para proporcionar comunicacion a las instalaciones del usuario final de modo que la transmision de la difusion puede llevarse a cabo virtualmente a cualquier lugar del mundo. El uso de senales de alta frecuencia de tipo lmea de vision (LOS, Line Of Vision) puede proporcionar una comunicacion con una velocidad de transmision y ancho de banda elevados.
Las comunicaciones por satelite directas al hogar (DTH) tambien implican unos retos y requisitos tecnicos espedficos. El reflector de antena de recepcion debe ser lo mas pequeno posible para minimizar el impacto visual y estetico del reflector sin afectar negativamente a la calidad de la recepcion. Por tanto, el aparato receptor que interactua con el reflector debe ser tan eficiente como sea posible para no afectar a la calidad de la senal. El receptor tambien debena ser lo mas sencillo posible para reducir su coste. Al mismo tiempo, el establecimiento y ajuste de la orientacion de la antena de recepcion en el lado del usuario final debe ser lo mas facil posible y el receptor debe tener una elevada tolerancia a errores de orientacion.
Las senales de radiofrecuencia difundidas desde los satelites frecuentemente estan polarizadas linealmente, para la reutilizacion del ancho de banda de la frecuencia. Es decir, se transmiten dos senales polarizadas ortogonalmente sobre el mismo ancho de banda desde el satelite. La desalineacion de los elementos de recepcion de polarizacion de la antena y la polarizacion de la senal entrante afecta a la calidad de la senal y por tanto es indeseable.
Un modo de evitar la desalineacion de los elementos de recepcion de polarizacion de la antena con respecto a la polarizacion de la senal entrante es haciendo rotar mecanicamente, es decir, inclinando, el receptor para alinear los elementos de recepcion con la polarizacion de la senal entrante. Esto normalmente requiere, o bien delicados procedimientos de ajuste manual, o bien medios electromecanicos relativamente caros para hacer rotar el receptor. Dichos medios de orientacion electromecanicos, que debenan estar adaptados para entornos exteriores, es decir, dispuestos junto a la antena de satelite, pueden sufrir fallos mecanicos.
Otro modo de resolver la desalineacion de los elementos de recepcion de polarizacion y las componentes de polarizacion de la senal entrante es utilizando medios electronicos.
La patente de Estados Unidos US 5.568.158 desvela un aparato de alimentacion de antena de polarizacion electronicamente adaptable. Un circuito electronico esta adaptado al aparato para la recepcion de senales de radiofrecuencia (RF) polarizadas. Mediante el uso de un combinador y amplificadores o atenuadores de ganancia variable, las senales de dos rutas de senal polarizadas ortogonalmente se combinan de modo que se obtiene una relacion senal-a-ruido maxima para una polarizacion deseada.
Tambien es conocido un transceptor de satelite a partir del documento WO 2007/084389 A2.
Existe una constante necesidad de mejorar dicho aparato en vista de los requisitos tecnicos y retos anteriormente mencionados que incluyen, sin limitacion, precision en la orientacion de la antena y la alineacion de la polarizacion.
[Sumario]
El objeto de la presente invencion es cumplir o al menos cumplir parcialmente las necesidades anteriormente mencionadas y se define mediante las reivindicaciones adjuntas.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
De acuerdo con la invencion, un transceptor esta configurado para recibir senales polarizadas linealmente desde al menos dos satelites geoestacionarios. El transceptor incluye al menos una primera gma de onda y una segunda gma de onda configuradas para formar respectivamente con un reflector dos patrones de haz con una maxima ganancia en direcciones angulares diferentes entre st En un extremo de cada una de la al menos primera gma de onda y la segunda gma de onda, el transceptor incluye dos elementos de transceptores, es decir, elementos de transmision y/o recepcion, ortogonales entre sf configurados para respectivamente recibir, y/o transmitir, dos componentes de polarizacion ortogonales de las senales. El transceptor por tanto incluye al menos cuatro elementos transceptores configurados para recibir, y/o transmitir, al menos cuatro correspondientes componentes de senal. El transceptor tambien incluye al menos cuatro unidades de conversion cada una de las cuales esta configurada para convertir, usando un oscilador local comun, uno de las al menos cuatro componentes de senal a una frecuencia intermedia. Las al menos cuatro unidades de conversion por tanto emiten al menos cuatro componentes de senal convertidas correspondientes. Ademas, el transceptor incluye una unidad de combinacion configurada para combinar linealmente las al menos cuatro componentes de senal convertidas, basandose en pesos que representan componentes de desplazamiento de fase y/o amplificacion de la senal. El transceptor incluye una unidad de entrada de ponderacion configurada para recibir los pesos.
El transceptor de la invencion es adecuado para recibir senales que transportan el mismo contenido y se originan desde al menos dos satelites geoestacionarios diferentes. Las senales se combinan de manera constructiva para mejorar la calidad de la senal. Esto permite reducir el tamano del reflector de la antena de recepcion, por ejemplo el diametro del plato de satelite. Como una aplicacion igualmente adecuada, sin necesidad de adaptar o cambiar el equipo de hardware, dicho transceptor tambien puede utilizarse para recibir senales que transportan diferente contenido y que se originan respectivamente en al menos dos satelites geoestacionarios diferentes.
Ademas, el mismo transceptor multi-gma de onda de la invencion puede utilizarse en diferentes areas geograficas de la tierra sin requerir ninguna modificacion de hardware. Esto permite fabricar transceptores identicos para su uso en diferentes areas geograficas. Esta ventaja particular se explicara con mayor detalle a continuacion con referencia a las figuras, aunque puede resumirse como sigue.
Las componentes de polarizacion ortogonal de las senales transmitidas desde un satelite, tal como un satelite geoestacionario, se proyectan sobre la tierra con diferentes orientaciones angulares dependiendo de la posicion sobre la tierra. Ademas, consideremos dos satelites situados en posiciones diferentes sobre la tierra, tal como en posiciones diferentes dentro de una orbita geoestacionaria, y consideremos dos posiciones diferentes sobre la tierra desde la que se ven los dos satelites, concretamente una primera posicion sobre la tierra y una segunda posicion sobre la tierra. El cambio desde la primera posicion sobre la tierra a la segunda posicion sobre la tierra en la orientacion angular de las componentes polarizadas proyectadas de las senales transmitidas desde cada uno de los satelites se diferencia entre sf.
Esto significa que un transceptor que tendna dos pares de elementos de recepcion ortogonales orientados para corresponder, cuando se ubican en un area geografica de la tierra, la orientacion de las componentes de polarizacion de las senales entrantes, no se podna simplemente inclinar para ajustarlo a la orientacion de las componentes de polarizacion de las senales entrantes en otro area geografica de la tierra. Dicho transceptor tendna que ajustarse, inclinando individuo cada uno de sus pares de elementos de recepcion (esto se explicara con mas detalle haciendo referencia a los dibujos, especialmente la Fig. 2 y la Fig. 3).
El transceptor de la invencion proporciona un transceptor multi-gma de onda generico para recibir comunicacion por satelite polarizada linealmente desde dos satelites diferentes, en el que no es necesario adaptar el transceptor a un area de recepcion geografica particular.
La combinacion basada en pesos en el transceptor de la invencion no solo permite la correspondencia de la polarizacion para maximizar la calidad de la senal para la recepcion mediante cada gma de onda o bocina de alimentacion, sino que tambien permite la sintonizacion fina adicional de la direccionalidad del haz global formado por la pluralidad de las gmas de onda. La posibilidad de ajustar la direccionalidad del transceptor de una manera global ajustando los pesos usados para combinar las componentes de la senal permite mitigar la interferencia desde otras fuentes de senal. Tambien permite mitigar los efectos de la interferencia destructiva en ciertas direcciones angulares, tras la recepcion, entre las senales que provienen de los propios satelites geoestacionarios.
El transceptor de la invencion tambien permite el ajuste de la orientacion de la polarizacion para evitar una potencial interferencia de polarizacion cruzada en el haz global formado por la pluralidad de gmas de onda.
En otras palabras, la calidad de la senal puede optimizarse tanto en la seleccion de la polarizacion como en el ajuste de la direccionalidad.
En el transceptor de la invencion, la combinacion lineal de las senales despues de una conversion descendente de las mismas hasta llevarlas a una frecuencia intermedia permite el uso en la unidad de combinacion de componentes de frecuencia mas baja, que son mas baratos y menos proclives a afectar a la calidad de la senal. El uso del mismo oscilador local para la conversion descendente de las componentes de la senal permite una combinacion coherente
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
en la unidad de combinacion. Las ponderaciones complejas permiten por tanto un ajuste de la amplitud y un desplazamiento de fase de un modo coherente para proporcionar una combinacion constructiva de las componentes de la senal.
Una ventaja adicional de la invencion es que pueden tratarse diferentes constelaciones de posicion de satelite simultaneas con el mismo transceptor.
De acuerdo con una realizacion, la primera grna de onda, la segunda grna de onda y los elementos transceptores asociados del transceptor estan incluidos en una unica carcasa.
Integrar las dos grnas de onda y los elementos transceptores asociados dentro de una unica carcasa permite proporcionar un transceptor robusto en el que la primera grna de onda, la segunda grna de onda y los elementos transceptores asociados se disponen de manera fija unos con respecto a otros. Puesto que el uso de una unidad de combinacion basada en pesos permite compensar la relacion posicional fija entre los dos pares de elementos transceptores, sin ninguna reduccion significativa de la calidad de la senal, el mismo transceptor de acuerdo con esta realizacion puede utilizarse en diferentes areas geograficas. Esto es especialmente ventajoso para su uso en diferentes areas geograficas en las que la proyeccion de las componentes de polarizacion de las senales transmitidas desde los dos satelites son diferentes para cada satelite, y en las que la cantidad de variacion angular de la proyeccion de las componentes de polarizacion desde una posicion a la otra es diferente dependiendo del satelite considerado.
Esta realizacion tambien trata el siguiente problema. La alineacion de la polarizacion es un problema delicado para la recepcion de satelite multiple usando una unica unidad de recepcion integrada (una unidad monobloque). Sin la invencion, la configuracion de la unica unidad integrada debena ajustarse en el momento del diseno y fabricarse con una orientacion de polarizacion relativa y una diferencia de orientacion de polarizacion correctas correspondientes a los satelites desde los que se van a recibir las senales. Para cumplir con este requisito y al mismo tiempo poder fabricar una unica unidad integrada para su uso en una gran area geografica (por economfa de escala), un enfoque sena sacrificar la precision del ajuste, lo que sena indeseable. La realizacion de la invencion no requiere dicho ajuste indeseable.
Ademas, el ajuste mecanico y fijo de la orientacion de la polarizacion de una antena es proclive a errores de instalacion. Tambien requiere medios mecanicos o electromecanicos para permitir que se lleve a cabo dicho ajuste de manera conveniente, lo que incrementa los costes de equipo necesario para montar la antena. Este problema existe en particular para antenas de recepcion de grna de onda basada en bocinas que pueden requerir un mecanismo de inclinacion para un ajuste preciso de la polarizacion.
En una realizacion, la unidad de entrada de pesos esta configurada para recibir los pesos desde una unidad externa. La unidad externa puede ser un decodificador de salon.
Cuando se instala el transceptor de satelite en la casa del usuario final, por ejemplo, puede requerirse al usuario que introduzca en, es decir, que proporcione al decodificador de salon, directamente o a traves de un ordenador por ejemplo, informacion con respecto a su posicion sobre la tierra. La informacion con respecto a la posicion puede incluir la latitud o la longitud. Como alternativa, o ademas, la posicion sobre la tierra puede deducirse desde la direccion del usuario final o similar. La direccion puede proporcionarse mediante el usuario en el momento de la instalacion del transceptor.
Basandose en la informacion que indica la posicion donde se instala el transceptor, el decodificador de salon puede proporcionar entonces, a la unidad de entrada de pesos del transceptor, pesos adaptados para recibir de manera optima senales polarizadas linealmente desde dos o mas satelites geoestacionarios dados mediante su pluralidad de pares de elementos de recepcion.
Los pesos tambien pueden transmitirse de manera automatica desde una unidad externa tal como un decodificador de salon, basandose en informacion recogida a traves de un sistema de navegacion por satelite que proporciona informacion de posicionamiento geoespacial, tal como el sistema de posicionamiento global (GPS, Global Positioning System), o el sistema de posicionamiento Galileo que estara operativo en el futuro.
En una realizacion, el transceptor esta configurado para actualizar los pesos despues de recibirlos desde la unidad externa, que puede ser un decodificador de salon. Esto permite el ajuste de los pesos para combinar de manera optima las componentes de la polarizacion transmitidas desde el satelite para resolver potenciales errores de posicion cuando se instala el transceptor y el reflector asociado. La sintonizacion fina tambien permite ajustar los pesos para hacer frente a senales de interferencia desde otras fuentes, u obstaculos que interfieran en la lmea de vision (LOS, Line Of Vision) para buscar la mejor combinacion, es decir, la combinacion de pesos que conduce a la senal que tiene la mayor calidad.
En una realizacion, la primera grna de onda y la segunda grna de onda tienen unos patrones de haz transceptor (recepcion y/o transmision) con una maxima ganancia en direcciones angulares separadas entre 1,5 y 10 grados
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
entre sr Esto permite recibir (o transmitir) senales desde dos satelites adyacentes en la orbita geoestacionaria, que estan separados entre 1,5 y 10 grados entre s^ con respecto a la tierra. Recibir senales desde dichos satelites es ventajoso porque el desplazamiento de fase entre las senales recibidas desde los dos satelites puede ser relativamente pequeno (cuando se reciben senales que transportan el mismo contenido desde los satelites).
La invencion tambien se refiere a un transceptor configurado para transmitir senales polarizadas linealmente a al menos dos satelites geoestacionarios. El transceptor incluye al menos una primera gma de onda y una segunda gma de onda configuradas para formar respectivamente con un reflector dos patrones de haz de transmision con una maxima ganancia en direcciones angulares diferentes entre sf. El transceptor tambien incluye en un extremo de cada una de la al menos primera gma de onda y la segunda gma de onda, dos elementos de transmision ortogonales entre sf configurados para transmitir respectivamente dos componentes de senal de polarizacion ortogonales, y por tanto formar al menos cuatro elementos de transmision configurados para transmitir al menos cuatro componentes de senal correspondientes. El transceptor incluye ademas al menos cuatro unidades de conversion configuradas para emitir junto con las al menos cuatro componentes de senal correspondientes, convirtiendo cada una en una frecuencia portadora, usando un oscilador local comun, una de las al menos cuatro componentes de senal que se van a convertir. El transceptor tambien incluye ademas una unidad de division configurada para emitir las al menos cuatro componentes de senal que se van a convertir, basandose en unos pesos que representan el desplazamiento de fase y/o amplificacion. El transceptor tambien incluye una unidad de entrada de pesos configurada para recibir los pesos.
La invencion tambien se refiere al uso del transceptor anterior para recibir y/o enviar las senales linealmente polarizadas desde y/o hacia al menos dos satelites geoestacionarios.
La invencion tambien se refiere a un programa de ordenador configurado, cuando se ejecuta en el transceptor anterior, para hacer que se lleven a cabo unas instrucciones para actualizar los pesos despues de recibirlos desde una unidad externa.
La invencion tambien se refiere a un decodificador de salon, o una unidad, configurada para enviar pesos hacia, y para uso por, un transceptor segun se ha descrito anteriormente.
En una realizacion, la invencion se aplica a sistemas de terminales de muy pequena apertura (VSAT, Very Small Aperture Terminal). Los sistemas VSAT se utilizan para la comunicacion de datos en banda estrecha o banda ancha con satelites en la orbita geoestacionaria, incluyendo, sin limitacion, comunicacion bidireccional de internet por satelite en tiempo real, conferencias de video, etc.
El ajuste de polarizacion y alineacion de terminales VSAT, es decir, antenas de estacion terrestre, es una operacion delicada y que lleva tiempo, y por tanto cara. La operacion tipicamente requiere profesionales cualificados para la instalacion de los terminales para asegurar que la polarizacion, el azimut, y la elevacion de la antena se ajustan con precision con respecto a las senales entrantes del satelite. Ademas, despues de la instalacion y a lo largo de la vida util de los terminales, normalmente se requiere la verificacion y ajuste posterior de la alineacion de la antena para compensar movimientos provocados por vientos fuertes, vibraciones, deformaciones permanentes, o similares. Debido a estas verificaciones y ajustes, normalmente se necesitan tambien profesionales cualificados para mantener la calidad de la instalacion. Las interferencias resultantes de antenas mal orientadas y de la polarizacion cruzada es un problema tecnico que la invencion, de acuerdo con una realizacion, ayuda a tratar.
[Breve descripcion de los dibujos]
Se describiran ahora las realizaciones de la presente invencion en conjunto con las Figuras adjuntas en las que:
La Fig. 1a y 1b ilustran esquematicamente transceptores de acuerdo con dos realizaciones de la invencion;
La Fig. 2 ilustra esquematicamente vistas frontales de transceptores con pares de elementos
transceptores (elementos de recepcion y/o transmision) para explicar las ventajas de la invencion;
La Fig. 3 ilustra un ejemplo de como la polarizacion puede ajustarse durante la instalacion de una antena
que tiene un unico bloque de bajo ruido (LNB, Low Noise Block), y un mapa como un ejemplo de la alineacion de polarizacion ideal (angulo de inclinacion de polarizacion) con respecto a un satelite espedfico sobre Europa;
La Fig. 4 ilustra esquematicamente un transceptor de acuerdo con una realizacion de la invencion; y
La Fig. 5 ilustra esquematicamente un transceptor de acuerdo con una realizacion de la invencion, en la
que el transceptor esta configurado para transmitir senales a al menos dos satelites.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
[Descripcion detallada]
La presente invencion se describira ahora en conjunto con realizaciones espedficas. Se debe remarcar que las realizaciones espedficas sirven para proporcionar a la persona experta en este campo de una mejor comprension, pero no estan pensadas para restringir de ningun modo el alcance de la invencion, que esta definido por las reivindicaciones adjuntas. En particular, la realizacion descrita de manera independiente a lo largo de toda la descripcion puede combinarse para formar mas realizaciones en la medida en que no sean mutuamente excluyentes.
La Fig. 1 ilustra esquematicamente una realizacion de un transceptor 2 de acuerdo con la invencion junto con dos satelites 6 geoestacionarios, un reflector 10 y una unidad 22 externa.
Cada uno de los satelites 6 geoestacionarios transmite senales 4 de radiofrecuencia polarizadas linealmente en direccion a la tierra o en direccion a un area geografica particular de la tierra. Las senales transmitidas pueden ser por ejemplo senales en la banda Ku. Los dos satelites 6 geoestacionarios pueden recibir senales desde una estacion (no ilustrada) situada sobre la tierra, para a continuacion reenviar dichas senales 4 de vuelta a la tierra.
Las senales 4 polarizadas linealmente transmitidas desde los satelites 6 se reciben mediante un reflector 10, tal como un disco parabolico, a traves de dos grnas 8 de onda y sus correspondientes pares de elementos 12 de recepcion (o mas generalmente elementos transceptores) situados en o cerca del punto focal del disco 10 parabolico. Las dos grnas 8 de onda, que pueden denominarse tambien bocinas de alimentacion, estan orientadas para formar respectivamente con el reflector 10 dos patrones de haz de recepcion con una ganancia maxima en las direcciones angulares diferentes entre sr La primera gma 8 de onda forma con el reflector 10 un patron de haz con una ganancia maxima sustancialmente en la direccion de uno primero de los satelites 6, mientras que la segunda gma 8 de onda forma con el reflector 10 un patron de haz con una ganancia maxima sustancialmente en la direccion de uno segundo de los satelites 6.
En un extremo de la primera gma 8 de onda, se disponen dos elementos 12 de recepcion ortogonales. La funcion de estos elementos 12 de recepcion ortogonales es principalmente recibir la combinacion de las dos componentes de polarizacion de las senales 4 transmitidas desde uno primero de los satelites 6 geoestacionarios, reflejadas por el reflector 10 y guiadas por la primera gma 8 de onda. Los otros dos elementos 12 de recepcion ortogonales estan tambien dispuestos en el extremo de la segunda gma 8 de onda. La funcion de estos dos elementos 12 de recepcion ortogonales adicionales es principalmente recibir la combinacion de las componentes de polarizacion transmitidas desde el segundo satelite geoestacionario 6, reflejadas por el reflector 10 y guiadas por la segunda gma 8 de onda.
El primer par de elementos 12 de recepcion dispuestos en la primera gma 8 de onda, sin embargo, tambien recibe partes de las senales de radiofrecuencia que provienen del segundo satelite 6. Similarmente, el segundo par de elementos 12 de recepcion dispuestos en la segunda gma 8 de onda recibe parte de las senales que provienen del primer satelite 6. Aunque la maxima ganancia del patron de haz de recepcion de la primera y segunda grnas 8 de onda estan en diferentes direcciones, los respectivos patrones de haces tienen una anchura y lobulos laterales no despreciables. En otras palabras, aunque la maxima ganancia del patron de haz asociado a la primera gma 8 de onda esta preferentemente en la direccion del primer satelite 6 y la maxima ganancia del patron de haz asociado a la segunda gma 8 de onda esta preferentemente en la direccion del segundo satelite 6, la ganancia del patron de haz asociado a la primera gma 8 de onda en la direccion angular del segundo satelite 6 y la ganancia del patron de haz asociado a la segunda gma 8 de onda en la direccion angular del primer satelite 6 no son necesariamente despreciables.
Las cuatro componentes de senal recibidas, recibidas de cada uno de los elementos 12 de recepcion, se someten a una conversion descendente hasta llegar a una frecuencia intermedia (IF) usando un oscilador local comun (LO) 16 y una serie de mezcladores 14. La conversion descendente usando un oscilador 16 local comun proporciona una traduccion coherente hasta una frecuencia intermedia. La conversion descendente puede consistir en convertir la senal en la banda Ku a una banda de frecuencia intermedia L. El oscilador 16 local puede por ejemplo oscilar a 9,75 GHz para una seleccion de banda baja o/y 10,6 GHz para banda alta (ver tambien la Fig. 4).
Las senales sometidas a conversion descendente se alimentan entonces a una unidad 20 de combinacion configurada para combinar linealmente las componentes de la senal convertida basandose en los pesos que representan desplazamiento de fase y/o amplificacion de las componentes de la senal. Es decir, en la unidad 20 de combinacion, las componentes de la senal convertida se someten a desplazamiento de fase y se amplifican de acuerdo con unos pesos, concretamente unos pesos complejos. Esto se puede hacer usando desplazadores de fase electronicos, tales como lmeas de retardo variable, y amplificadores, tales como amplificadores de ganancia variable. Esto permite combinar de manera constructiva las componentes de la senal de entrada para formar una senal 28 combinada de salida (que se ilustra mediante la flecha que se origina en el lado izquierdo de la unidad 20 de combinacion en la Fig. 1a) que tiene una mayor relacion senal-a-ruido que las senales individuales de entrada sometidas a conversion descendente en la unidad 20 de combinacion.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
Por ejemplo, puede haber dos desplazadores de fase de 0-180 grados y dos amplificadores de 0-10 dB en la unidad 20 de combinacion. La unidad 20 de combinacion puede controlarse por una unidad de controlador, tal como un microcontrolador (no ilustrado) que incluye la unidad 18 de entrada de pesos.
Los pesos usados por la unidad 20 de combinacion pueden recibirse por una unidad 18 de entrada de pesos desde una unidad 22 externa. La unidad 22 externa puede ser un decodificador de salon.
Aunque solo se representa una flecha que se origina desde el lado izquierdo de la unidad 20 de combinacion en la Fig. 1a, la unidad 20 de combinacion puede proporcionar mas de una senal 28 de salida diferente sintetizada basandose en distintos conjuntos de pesos complejos. Los diferentes conjuntos de pesos complejos pueden proporcionarse todos ellos a traves de la misma unidad 18 de entrada de pesos o a traves de diferentes unidades 18 de entrada de pesos (no ilustradas). En una realizacion, se proporciona un primer conjunto de pesos complejos a la unidad 20 de combinacion para optimizar la recepcion de senal desde uno primero de los satelites 6 y se proporciona un segundo conjunto de pesos complejos a la unidad 20 de combinacion para optimizar la recepcion de senal desde uno segundo de los satelites 6. Se puede proporcionar mas de dos conjuntos de pesos.
En una realizacion, los pesos se almacenan en una memoria no volatil de la unidad 22 externa, tal como un decodificador de salon (STB, Set Top Box) que es una solucion practica. Son posibles otras realizaciones para almacenar los pesos.
En una realizacion, un demodulador y un decodificador estan integrados con la unidad de antena o transceptor 2. Esto simplifica el diseno del transceptor. Se proporciona una unidad de sintonizacion en cada una de las rutas de recepcion. Cada una de las unidades de sintonizador traducina cada senal a la banda base. El posterior desplazamiento de fase y ajuste de amplitud pueden llevarse a cabo antes de la demodulacion, como reconocera un experto en la materia.
En el transceptor 2, entre los elementos 12 de recepcion y los mezcladores 14, pueden proporcionarse amplificadores de bajo ruido y filtros para procesar las senales antes de la conversion descendente hasta la frecuencia intermedia (no ilustrados en la Fig. 1a).
En una realizacion, el transceptor 2 esta adaptado para la recepcion fija. Es decir, el transceptor 2 y la orientacion de las grnas 8 de onda estan fijados con respecto a la superficie de la tierra y los satelites 6 geoestacionarios.
Ademas, las grnas 8 de onda y los pares de elementos 12 de recepcion pueden estar formados integralmente dentro de una unica carcasa que constituye el transceptor 2 para robustez.
En una realizacion, el transceptor 2 esta adaptado para recibir senales 4 desde mas de dos satelites 6 geoestacionarios, usando un numero correspondiente de pares de elementos 12 de recepcion.
En una realizacion, que aqrn se denomina como la “realizacion de banda base”, la unidad 2 de combinacion esta configurada para operar como sigue. Cada senal de entrada se traduce hacia la banda base y se proporciona un sintonizador de frecuencia para cada senal de entrada. Las senales en banda base se procesan digitalmente para corregir su fase y amplitud. Ademas, las senales digitales pueden hacerse pasar a un conjunto de chips de demodulador que opera como la unidad posterior sobre la senal. Esta implementacion requiere, o bien un cable para cada senal desde el LNB al STB o una integracion del transceptor 2 en la antena.
En una realizacion, que aqrn se hace referencia como la “realizacion de banda de frecuencia intermedia (IF)”, la combinacion basada en pesos se lleva a cabo en la banda de la frecuencia intermedia (IF), por ejemplo alrededor de 900 MHz-1,5 GHz. El desplazamiento de fase puede implementarse por medio de un conjunto de lmeas de retardo integradas y conmutadas o unidades de desplazamiento de fase activas. La implementacion basada en lmeas de retardo es relativamente barata.
En una realizacion, que aqrn se hace referencia como la “realizacion de banda de frecuencia de radio (RF)”, la combinacion basada en pesos se lleva a cabo en la frecuencia de transmision (frecuencia de portadora para transmision en el medio ffsico, por ejemplo la banda Ku). Esto implica una implementacion relativamente cara de los sistemas de desplazamiento de fase variable en la banda de la frecuencia de radio (RF). Esta realizacion, sin embargo, es posible por ejemplo usando componentes desarrollados en el contexto de sistemas microelectromecanicos (MEMS, MicroElectroMechanical Systems), que permiten una implementacion barata tambien en la banda de frecuencia de radio (RF).
En una realizacion (que no se ilustra en la Fig. 1a), los pesos enviados desde la unidad 22 externa a la unidad 18 de entrada de pesos se calculan externamente suponiendo una antena perfectamente orientada en una posicion dada. Esta estimacion captura la senal y lee parte de su contenido. Entonces, despues de la recepcion de los pesos iniciales, un mecanismo (tal como por ejemplo un mecanismo de ajuste implementado por ordenador) ayuda a converger el mejor valor cambiando ligeramente (actualizando) la ponderacion en un pequeno delta y observando una metrica de calidad, por ejemplo la relacion senal-a-ruido. Usando tecnicas de optimizacion, como los metodos
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
de gradiente descendente, puede calcularse un nuevo factor de ponderacion para acercarse lentamente a la configuracion optima. Una vez alcanzados los valores optimos, estas etapas de iteracion pueden repetirse de vez en cuanto para garantizar que factores externos (viento, etc.) no han provocado una mala alineacion de la antena a lo largo del tiempo.
En la Fig. 1b, se ilustra una realizacion de la invencion. El reflector 10 y los satelites 6 no se ilustran por motivos de claridad. Se proporcionan dos unidades 20 de combinacion, en las que cada una esta configurada para emitir una senal 28 de salida basandose en pesos recibidos desde la unidad 18 de entrada de pesos. Pueden disponerse, sin embargo, dos unidades 18 de entrada de pesos (no ilustradas). Por cualquier motivo tecnico, cada unidad 20 de combinacion puede tener un conjunto respectivo de mezcladores 14 y un oscilador 16 local respectivo tal como se ilustra en la Fig. 1b. Sin embargo, puede proporcionarse un conjunto comun de mezcladores 14 y un oscilador 16 local comun para ambas unidades 20 de combinacion (no ilustradas).
Haciendo todavfa referencia a la Fig. 1b, puede configurarse una de las unidades 20 de combinacion para emitir una senal 28 que estima y representa la senal enviada desde uno primero de los satelites 6, mientras que una segunda de las unidades 20 de combinacion puede configurarse para emitir una senal 28 que estima y representa la senal enviada desde uno segundo de los satelites 6. Para hacerlo se proporcionan diferentes conjuntos de pesos.
Las ventajas del transceptor 2 se describiran ahora con mayor detalle haciendo referencia a las vistas frontales de las grnas 8 de onda y los elementos 12 de recepcion que se ilustran esquematicamente en la Fig. 2.
En el lado izquierdo de la Fig. 2, se muestran vistas frontales de los dos transceptores 2, estando proporcionado cada transceptor 2 de dos grnas 8 de onda y dos pares de elementos 12 de recepcion. Las grnas 8 de onda se muestran con una forma ovalada, aunque pueden tener una forma diferente tal como una forma circular o rectangular.
La vista superior izquierda de la Fig. 2 muestra la vista frontal de un transceptor 2 adaptado para recibir senales 4 (no ilustradas) de dos satelites geoestacionarios diferentes 6-SAT1, 6-SAT2. Un primer elemento 12i de recepcion dentro de una primera grna 8a de onda esta orientado para corresponder a la orientacion de la componente de polarizacion vertical de la senal transmitida desde el primer satelite 6-SAT1. Un segundo elemento 12ii de recepcion ortogonal al primer elemento 12i de recepcion tambien esta dispuesto en la primera grna 8a de onda y el segundo elemento 12ii de recepcion esta orientado para corresponder a la orientacion de la componente de polarizacion horizontal de la senal transmitida desde el primer satelite 6-SAT1.
Dentro de la segunda grna 8b de onda, se proporcionan dos elementos 12iii, 12iv de recepcion adicionales. El primer elemento 12iii de recepcion esta orientado para corresponder a la orientacion de la componente de polarizacion vertical de la senal del satelite 6-SAT2 y el segundo elemento 12iv de recepcion esta orientado para corresponder a la orientacion de la componente de polarizacion horizontal de la senal del segundo satelite 6-SAT2.
Desde una posicion o area geografica de la tierra a otra posicion o area geografica de la tierra, la proyeccion sobre la superficie terrestre de las componentes de polarizacion horizontal y vertical de las senales provenientes de los dos satelites 6 geoestacionarios cambian de diferente manera. Como resultado, basarse en la mera inclinacion del transceptor 2 de doble bocina de alimentacion para su uso en diferentes areas geograficas puede conducir a la desalineacion de al menos uno de los dos pares de elementos 12 de recepcion. En otras palabras, para proporcionar una buena correspondencia entre los elementos 12 de recepcion ortogonales de las dos grnas 8 de onda y las senales entrantes linealmente polarizadas desde los dos satelites 6, es necesario otro transceptor 2 con una orientacion angular relativa diferente de los dos pares de elementos 12 de recepcion para su uso eficiente en una segunda posicion sobre la tierra. En otras palabras, es necesario otro transceptor 2 con un diseno de hardware diferente.
Dicho otro transceptor 2 se ilustra en la parte inferior izquierda de la Fig. 2. Esta configurado para estar dispuesto en una segunda posicion terrestre. Comprende dos grnas 8c, 8d de onda. La primera grna 8c de onda incluye dos elementos 12i, 12ii de recepcion ortogonales. La orientacion del primer elemento 12i de recepcion esta pretendida para corresponder a la orientacion de la componente de polarizacion vertical de la senal del primer satelite 6-SAT1 y la orientacion del segundo elemento 12ii de recepcion esta pretendida para corresponder a la orientacion de la componente de polarizacion horizontal de la senal del primer satelite 6-SAT1. La segunda grna 8d de onda incluye dos elementos 12iii, 12iv de recepcion ortogonales. La orientacion del elemento 12iii de recepcion esta pretendida para corresponder a la orientacion de la componente de polarizacion vertical de la senal del segundo satelite 6-SAT2 y la orientacion del elemento 12iv de recepcion esta pretendida para corresponder a la orientacion de la componente de polarizacion horizontal de la senal del segundo satelite 6-SAT2.
En el lado izquierdo de la Fig. 2, se proporcionan dos transceptores diferentes para su uso en dos ubicaciones terrestres diferentes de modo que los planos de polarizacion de las senales entrantes y de las componentes de recepcion correspondan.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
En el lado derecho de la Fig. 2, se ilustra una vista frontal de un transceptor 2 de acuerdo con una realizacion de la invencion. En este transceptor 2, dos gmas 8e, 8f de onda se asocian a dos pares de elementos 12 de recepcion. Cada par de elementos 12 de recepcion esta principalmente asociado a un satelite. El par de elementos 12i, 12ii de recepcion de la gma 8e de onda esta asociado al primer satelite 6-SAT1, mientras que el par de elementos 12iii, 12iv de recepcion de la gma 8f de onda esta asociado al segundo satelite 6-SAT2.
En un transceptor 2 de este tipo, en el que se proporciona una unidad 20 de combinacion, como se ha descrito anteriormente, se puede usar la misma configuracion de hardware para diferentes areas geograficas, usando diferentes pesos correspondientes a diferentes areas geograficas. La orientacion de cada par individual de
elementos 12 de recepcion puede ser arbitraria y no es necesario que corresponda con la orientacion de las
componentes de senal de polarizacion entrante de los satelites 6. La combinacion basada en pesos de las
componentes de senal recibidas de los elementos 12 de recepcion permite recuperar y combinar de manera constructiva las componentes polarizadas linealmente de las senales entrantes de los satelites 6. En otras palabras, la combinacion optima basada en pesos determina el angulo de polarizacion resultante de la senal recibida.
Para ilustrar con mayor detalle uno de los problemas tratados mediante la invencion, la Fig. 3 ilustra un ejemplo de como puede ajustarse la polarizacion durante la instalacion de la antena cuando se utiliza un unico bloque de bajo ruido (LNB, Low Noise Block) y cuando solo un par de elementos de recepcion ortogonales, en contraste con el transceptor 2 de la invencion que incluye al menos dos pares de elementos 12 de recepcion ortogonales.
Haciendo referencia al lado izquierdo de la Fig. 3, que muestra una vista frontal de un plato parabolico con un transceptor que tiene un bloque de bajo ruido (LNB, Low Noise Block) de senal, el transceptor se hace rotar para alinear las sondas o elementos de recepcion ortogonales en la unica gma de onda con respecto a la correcta alineacion horizontal y vertical de las senales entrantes. En el ejemplo, el bloque de bajo ruido (LNB, Low Noise Block) se hace girar 25 grados con respecto a un eje vertical central de modo que las dos sondas ortogonales de dicho transceptor se alinean con las componentes de polarizacion vertical y horizontal de la senal del satelite entrante.
En el lado derecho de la Fig. 3, se muestra una porcion de la tierra (que corresponde a los rangos de longitud y latitud de Europa, pero que podna aplicarse a otras ubicaciones sobre la tierra), en la que la desviacion angular de inclinacion de polarizacion, con respecto a una referencia central de 0 grados, de las componentes de polarizacion proyectadas se ilustra para un satelite geoestacionario situado segun una posicion orbital de 0 grados. La proyeccion de las componentes de polarizacion de las senales que provienen de un satelite dado puede por ejemplo conducir a una desviacion angular de inclinacion de polarizacion de 20 grados entre Suiza e Irlanda.
La Fig. 4 ilustra esquematicamente un transceptor 2 de acuerdo con una realizacion de la invencion. En comparacion con el transceptor 2 ilustrado en la Fig. 1, se proporcionan amplificadores de bajo ruido (LNA, Low Noise Amplifiers) y filtros paso banda (BPF, Band Pass Filters) 26 entre cada elemento 12 de recepcion y el correspondiente mezclador 14. Los elementos 12 de recepcion se proporcionan antes de una primera etapa de amplificacion.
Ademas, la unidad 18 de entrada de pesos esta formada dentro de la unidad 20 de combinacion. Se reciben dos bandas de frecuencia, es decir una banda de frecuencia alta y una banda de frecuencia baja. Para este fin, se proporcionan dos osciladores 16 locales y puede usarse: un oscilador 16 local con una frecuencia fLo_H y un oscilador 16 local con una frecuencia fLo_u Tambien puede usarse un unico oscilador 16 local con frecuencia variable.
Despues de la combinacion de las componentes de la senal convertidas en la unidad 20 de combinacion, basandose en los pesos, la senal 28 combinada se amplifica usando un amplificador de bajo ruido (LNA, Low Noise Amplifier) y se alimenta a un decodificador de salon. Los pesos (“C’NTRL" en la Fig. 4) pueden transferirse desde el decodificador de salon a la unidad 20 de combinacion mediante un protocolo de comunicacion DiSEqC o similar. DiSEqC, una abreviatura para sistema de Control de Equipo de Satelite Digital (Digital Satellite Equipment Control), es un protocolo de bus de comunicacion para la comunicacion entre transceptores de satelite y equipo periferico usando un cable coaxial (se puede obtener mas informacion de la Organizacion Europea de Satelites de Telecomunicaciones, Paris, Francia).
En una realizacion, una pluralidad de unidades 20 de combinacion lineal basadas en peso estan integradas en el mismo transceptor 2 para dar servicio a multiples sintonizadores en un decodificador de salon o multiples decodificadores de salon conectados al transceptor 2. Si se conectan varios decodificadores de salon al mismo transceptor 2 multiple de extremo frontal de acuerdo con una realizacion de la invencion, puede utilizarse tecnologfa SatCR (de STMicroelectronics, Ginebra, Suiza) o similares para comunicarse con los multiples decodificadores de salon usando un unico cable coaxial de conexion. La tecnologfa SatCR combina hasta ocho senales de entrada en un unico cable coaxial.
En una realizacion, la unidad 20 de combinacion esta integrada en una carcasa separada de la parte 8, 12, 24, 26, 24, 16 de extremo frontal del transceptor 2, y esta conectada a la parte de extremo frontal para formar el transceptor
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
2 como un anadido a una unidad de bloque monobloque de bajo ruido existente que proporciona una referencia de frecuencia de oscilador local (LO) comun para todas las senales de entrada.
En una realizacion, despues de la recepcion de los pesos por la unidad 18 de entrada de pesos, que puede integrarse en la unidad 20 de combinacion, el transceptor 2 se configura para ajustar electronicamente, en una fase de sintonizacion fina, los pesos de modo que se optimice la direccionalidad angular y la sensibilidad de polarizacion y se aumente la relacion senal-a-ruido de la senal de interes enviada desde ambos satelites 6 o de las senales diferentes enviadas desde cada uno de los satelites 6.
En una realizacion, la combinacion en la unidad 20 de combinacion se lleva a cabo a traves de dos etapas, una primera etapa que consiste en combinar de manera separada las dos componentes de senal convertidas que se originan en una gma 8 de onda, y a continuacion combinar las componentes de la senal obtenida que corresponden a cada una de las al menos dos grnas 8 de onda juntas.
En el transceptor 2 que se ilustra en la Fig. 4, las configuraciones de extremo frontal de antena proporcionan N multiples senales de entrada para el procesamiento posterior, en el que N es mayor o igual que 2. Las senales amplificadas (LNA) y pre-filtradas (BpF) se combinan de manera coherente, en la unidad 20 de combinacion, ponderando cada una de las senales de entrada apropiadamente (coeficientes Wj de ponderacion).
Durante la sintonizacion fina, los pesos o factores Wj de ponderacion pueden actualizarse usando el conocimiento del patron de antena estatico y el escenario de interferencia para la senal deseada considerada.
Los factores de ponderacion complejos (amplitud y fase) pueden actualizarse siguiendo el enfoque de optimizacion propuesto en J. H. Winters, Optjmum combjnjng jn digital mobjle radio wjth cochannel interference, IEEE Journal on selected areas in communications, Vol. SAC-2, N.° 4 de Julio de 1984, aunque aplicado a la recepcion por satelite. La sintonizacion fina de los factores de ponderacion puede llevarse a cabo para ajustar estos factores (o pesos) a la situacion de orientacion e interferencia actual. Esto puede conseguirse midiendo la relacion senal-a-ruido y de interferencia en el transceptor 2 y cambiando iterativamente los factores de ponderacion para acercarse a la configuracion optima.
En una realizacion, el transceptor 2 se utiliza para la transmision de senales a los satelites 6, o bien ademas de la recepcion o en lugar de la recepcion. El uso del transceptor 2 en los terminales de transmision es una aplicacion practica y util. La interferencia agregada provocada por muchos terminales de transmision en la banda adyacente puede provocar problemas en algunos operadores por satelite. Normalmente se requiere un tedioso procedimiento de instalacion (especialmente, aunque no solo, para sistemas VSAT) e incluso que no garantiza que a lo largo del tiempo los terminales no comiencen a perder su precision en la orientacion debido a influencias externas.
Esta realizacion se ilustra esquematicamente en la Fig. 5. Una o mas de una senal 28 de entrada se reciben en una unidad 20 de division. Aunque solo se ilustra una flecha de llegada a la unidad 20 de division, se puede alimentar mas de una senal 28 de entrada a la unidad 20 de division. Tambien puede haber mas de una unidad 20 de division (no ilustrada).
La unidad 20 de division esta configurada para dividir cada una de las senales 28 de entrada en al menos cuatro componentes de senal. La operacion de division se lleva a cabo, por ejemplo, usando desplazadores de fase y/ amplificadores, basandose en pesos complejos recibidos de una unidad 18 de entrada de pesos. La unidad 18 de entrada de pesos puede estar integrada en la unidad 20 de division. Los pesos pueden recibirse mediante la unidad 18 de entrada de pesos desde una unidad 22 externa, tal como un decodificador de salon.
Las componentes de la senal emitidas desde la unidad 20 de division se someten a una conversion ascendente desde una frecuencia intermedia hasta una frecuencia de portadora de radiofrecuencia adaptada para una transmision conveniente a los satelites 6. La conversion ascendente se lleva a cabo usando una serie de mezcladores 14, o mas generalmente unidades 14 de conversion, y un oscilador 16 local (LO, Local Oscilator) comun. El uso de un oscilador 16 local comun permite la conversion ascendente de manera coherente de las componentes de las senales.
Las senales sometidas a conversion ascendente se alimentan a continuacion a los elementos 12 transceptores ortogonales que cooperan con las grnas 8 de onda y un reflector 10 para transmitir las componentes 4 de la senal, que forman senales polarizadas linealmente, a los al menos dos satelites 6.
Cualquier consideracion presentada anteriormente y en este documento con respecto a los transceptores 2 configurados para recibir senales linealmente polarizadas de enlace descendente (es decir, desde los satelites 6), incluyendo los transceptores 2 ilustrados en la Fig. 1a, 1b y 4, asf como con respecto al modo de operacion, las ventajas y requisitos (en particular presentados con referencia a la Fig. 2 y 3) se aplican mutatis mutandis al transceptor 2 configurado para transmitir senales linealmente polarizadas de enlace ascendente (es decir, a los satelites 6).
5
10
15
20
25
30
En una realizacion, el transceptor 2 no solo se utiliza para los satelites 6 en una orbita geoestacionaria, sino que tambien se usa para recibir y transmitir senales a satelites en una orbita inclinada, es decir, que oscilan alrededor de una posicion geoestacionaria normal. Los pesos pueden adaptarse para seguir el movimiento de 24 horas (con relacion al punto de vista de la tierra) del satelite en una orbita inclinada. Por tanto, los pesos pueden ser cada uno una funcion del tiempo.
En una realizacion, la unidad 20 de combinacion del transceptor 2 no esta configurada para, o no solo configurada para, combinar linealmente las senales de entrada sino que la unidad 20 de combinacion del transceptor 2 esta configurada para combinar de manera no lineal las senales de entrada. En general, la unidad 20 de combinacion del transceptor 2 puede configurarse para combinar las senales de entrada.
Cuando se usa en este documento el termino “unidad” (por ejemplo, en la unidad 20 de combinacion, unidad 20 de division, unidad 18 de entrada de pesos o unidad 22 externa), no se impone ninguna restriccion con relacion a como pueden estar distribuidos los elementos constituyentes de una unidad. Es decir, los elementos constituyentes de una unidad pueden estar distribuidos en diferentes componentes o dispositivos de software o hardware para proporcionar la funcion pretendida. Ademas, algunas unidades pueden agruparse para realizar sus funciones por medio de una unica unidad combinada. Por ejemplo, la unidad 20 de combinacion y la unidad 18 de entrada de pesos pueden combinarse para formar una unica unidad (segun se ilustra en la Fig. 4), para realizar las funciones de ambas unidades.
Las unidades anteriormente mencionadas pueden implementarse usando hardware, software, una combinacion de hardware y software, ASICS (Circuito Integrado de Espedfico de la Aplicacion, Application-Specific Integrated Circuit) pre-programados, etc. Una unidad puede incluir una unidad de procesamiento informatico (CPU, Computer Processing Unit), una unidad de almacenamiento, unidades de entrada/salida (E/S, Input/Output), unidades de conexion de red, etc.
Aunque la presente invencion se ha descrito basandose en ejemplos detallados, los ejemplos detallados solo sirven para transmitir al experto en la materia una mejor comprension, pero no se pretende que constituyan una limitacion del alcance de la invencion. El alcance de la invencion esta mas bien definido por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (15)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    65
    REIVINDICACIONES
    1. Uso de un transceptor (2) para recibir senales (4) linealmente polarizadas de al menos dos satelites (6) geoestacionarios, al menos dos satelites en una orbita inclinada, o al menos un satelite geoestacionario y al menos un satelite en una orbita inclinada,
    en el que el transceptor (2) incluye:
    al menos una primera gma (8) de onda y una segunda gma (8) de onda configuradas para formar respectivamente con un reflector (10) dos patrones de haz de recepcion con una maxima ganancia en direcciones angulares diferentes entre sf;
    en un extremo de cada una de la al menos primera gma (8) de onda y segunda gma (8) de onda, dos elementos (12) de recepcion ortogonales entre sf configurados para recibir respectivamente dos componentes de polarizacion ortogonal de las senales (4), y por tanto formar al menos cuatro elementos (12) de recepcion configurados para recibir al menos cuatro componentes de senal correspondientes;
    al menos cuatro unidades (14) de conversion configuradas cada una de ellas para convertir, usando un oscilador (16) local comun, una de las al menos cuatro componentes de senal a una frecuencia intermedia, emitiendo asf al menos cuatro correspondientes componentes de senal convertidas;
    una unidad (20) de combinacion configurada para combinar linealmente las al menos cuatro componentes de senal convertidas, basandose en pesos que representan desplazamiento de fase y/o amplificacion de componentes de senal; y
    una unidad (22) de entrada de pesos configurada para recibir los pesos; y en el que
    los al menos dos satelites (6) geoestacionarios, los al menos dos satelites en una orbita inclinada, o el al menos un satelite geoestacionario y el al menos un satelite en una orbita inclinada estan enviando senales (4) que portan el mismo contenido, y las senales que portan el mismo contenido y que se originan desde la pluralidad de satelites se combinan de manera constructiva para mejorar la calidad de la senal; o
    los al menos dos satelites (6) geoestacionarios, los al menos dos satelites en una orbita inclinada, o el al menos un satelite geoestacionario y el al menos un satelite en una orbita inclinada estan enviando senales (4) que portan diferente contenido y, basandose en diferentes conjuntos de pesos, el transceptor (8) envfa separadamente satelite por satelite senales que estiman y representan la senal enviada desde cada uno de los satelites.
  2. 2. Uso de acuerdo con la reivindicacion 1, que incluye un procedimiento de envfo para enviar pesos desde una unidad (22) externa, preferentemente un decodificador de salon, al transceptor (2) para configurar el transceptor (2).
  3. 3. Uso de acuerdo con la reivindicacion 2, en el que los pesos enviados desde la unidad (22) externa al transceptor (2) estan basados en informacion acerca de donde esta situado el transceptor (2).
  4. 4. Uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el transceptor (2) es de manera que la primera gma (8) de onda, la segunda gma (8) de onda y los elementos (12) de recepcion asociados estan incluidos en una unica carcasa.
  5. 5. Uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el transceptor (2) es de manera que la unidad (18) de entrada de pesos recibe los pesos de una unidad (22) externa, preferentemente un decodificador de salon.
  6. 6. Uso de acuerdo con la reivindicacion 5, en el que el transceptor (2) actualiza los pesos despues de recibirlos desde la unidad (22) externa.
  7. 7. Uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el transceptor (2) es de manera que la primera gma (8) de onda y la segunda gma (8) de onda tienen patrones de haz de recepcion con una maxima ganancia en direcciones angulares separadas entre 1,5 y 10 grados entre sf.
  8. 8. Uso de un transceptor (2) para transmitir senales (4) linealmente polarizadas a al menos dos satelites (6) geoestacionarios, al menos dos satelites en una orbita inclinada, o al menos un satelite geoestacionario y al menos un satelite en una orbita inclinada,
    en el que el transceptor (2) incluye:
    al menos una primera gma (8) de onda y una segunda gma (8) de onda configuradas para formar respectivamente con un reflector (10) dos patrones de haz de transmision con una maxima ganancia en direcciones angulares diferentes entre sf;
    en un extremo de cada una de la al menos primera gma (8) de onda y la segunda gma (8) de onda, dos elementos (12) de transmision ortogonales entre sf configurados para transmitir respectivamente dos componentes (4) de senal de polarizacion ortogonal, y por tanto formar al menos cuatro elementos (12) de transmision configurados para transmitir al menos cuatro componentes de senal correspondientes;
    al menos cuatro unidades (14) de conversion configuradas para emitir conjuntamente las al menos cuatro componentes de senal correspondientes, convirtiendo cada una en una frecuencia portadora, usando un oscilador (16) local comun, una de al menos cuatro componentes de senal que se van a convertir;
    una unidad (20) de division configurada para emitir las al menos cuatro componentes de senal que se van a
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    convertir, basandose en pesos que representan desplazamiento de fase y/o amplificacion; y una unidad (22) de entrada de pesos configurada para recibir los pesos; y en el que
    los al menos dos satelites (6) geoestacionarios, los al menos dos satelites en una orbita inclinada, o el al menos un satelite geoestacionario y el al menos un satelite en una orbita inclinada estan recibiendo senales (4) que portan el mismo contenido, o
    los al menos dos satelites en una orbita inclinada, o el al menos un satelite geoestacionario y el al menos un satelite en una orbita inclinada estan recibiendo senales (4) que portan diferente contenido.
  9. 9. Uso de acuerdo con la reivindicacion 8, que incluye un procedimiento de envfo para enviar pesos desde una unidad (22) externa, preferentemente un decodificador de salon, al transceptor (2) para configurar el transceptor (2).
  10. 10. Uso de acuerdo con la reivindicacion 9, en el que los pesos enviados desde la unidad (22) externa al transceptor (2) estan basados en informacion acerca de donde esta situado el transceptor (2).
  11. 11. Uso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en el que el transceptor (2) es de manera que la primera grna (8) de onda, la segunda grna (8) de onda, y los elementos (12) de transmision asociados estan incluidos en una unica carcasa.
  12. 12. Uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, en el que el transceptor (2) es de manera que la unidad (18) de entrada de pesos recibe los pesos desde una unidad (22) externa, preferentemente un decodificador de salon.
  13. 13. Uso de acuerdo con la reivindicacion 12, en el que el transceptor (2) actualiza los pesos despues de recibirlos desde la unidad (22) externa.
  14. 14. Uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 13, en el que el transceptor (2) es de manera que la primera grna (8) de onda y la segunda grna (8) de onda tienen patrones de haz de transmision con una maxima ganancia en direcciones angulares separadas entre 1,5 y 10 grados entre sf.
  15. 15. Uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el transceptor (2) es de manera que se aplica al menos uno de lo siguiente:
    - la unidad (20) de combinacion, si existe, opera en la frecuencia portadora antes de la conversion descendente en lugar de despues de la conversion descendente;
    - la unidad (20) de division, si existe, opera en la frecuencia portadora despues de la conversion ascendente en lugar de antes de la conversion descendente;
    - la unidad (20) de combinacion, si existe, combina de manera no lineal las al menos las cuatro senales de componentes de senal convertidas, en lugar o ademas de combinar linealmente las al menos cuatro senales de componentes de senal convertidas;
    - la unidad (20) de division, si existe, opera de una manera lineal y/o no lineal para sintetizar las al menos cuatro senales de componentes de senal que se van a convertir.
ES08005308.5T 2008-03-20 2008-03-20 Transceptor de satélite Active ES2572884T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP08005308.5A EP2104179B1 (en) 2008-03-20 2008-03-20 Satellite transceiver

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2572884T3 true ES2572884T3 (es) 2016-06-02

Family

ID=39707999

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES08005308.5T Active ES2572884T3 (es) 2008-03-20 2008-03-20 Transceptor de satélite

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8792820B2 (es)
EP (1) EP2104179B1 (es)
ES (1) ES2572884T3 (es)
HK (1) HK1136391A1 (es)
WO (1) WO2009115573A2 (es)
ZA (1) ZA201006231B (es)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2312765A1 (fr) * 2009-10-13 2011-04-20 STMicroelectronics SA Module de réception de plusieurs signaux de satellite
US9136932B2 (en) * 2009-11-09 2015-09-15 Telefonaktiebolaget L M Ecrisson (publ) Method and arrangement for tuning polarizations for orthogonally polarized antennas
US8862050B2 (en) * 2010-07-30 2014-10-14 Spatial Digital Systems, Inc. Polarization diversity with portable devices via wavefront muxing techniques
US8634760B2 (en) * 2010-07-30 2014-01-21 Donald C. D. Chang Polarization re-alignment for mobile terminals via electronic process
US11011853B2 (en) * 2015-09-18 2021-05-18 Anokiwave, Inc. Laminar phased array with polarization-isolated transmit/receive interfaces
US10754020B2 (en) * 2017-08-30 2020-08-25 Honeywell International Inc. Mechanically assisted phased array for extended scan limits
US11418971B2 (en) 2017-12-24 2022-08-16 Anokiwave, Inc. Beamforming integrated circuit, AESA system and method
US10998640B2 (en) 2018-05-15 2021-05-04 Anokiwave, Inc. Cross-polarized time division duplexed antenna
GB201912134D0 (en) * 2019-08-23 2019-10-09 Global Invacom Ltd Apparatus for receiving and transmitting data via a satellite using at least two polarisations

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE759828A (fr) 1969-12-04 1971-06-03 Siemens Ag Dispositif pour le groupement de canaux de communication
US4723321A (en) 1986-11-07 1988-02-02 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Techniques for cross-polarization cancellation in a space diversity radio system
US5068668A (en) * 1989-09-06 1991-11-26 Hughes Aircraft Company Adaptive polarization combining system
US5568158A (en) 1990-08-06 1996-10-22 Gould; Harry J. Electronic variable polarization antenna feed apparatus
US5485485A (en) 1992-04-10 1996-01-16 Cd Radio Inc. Radio frequency broadcasting systems and methods using two low-cost geosynchronous satellites and hemispherical coverage antennas
JP2713128B2 (ja) 1993-12-28 1998-02-16 日本電気株式会社 ダイバーシティ受信信号合成回路
CN1142635C (zh) 1997-05-13 2004-03-17 夸尔柯姆股份有限公司 多副天线的检测和选择系统
FR2777700B1 (fr) * 1998-04-20 2000-07-07 Org Europeenne Telecommunications Par Satellite Eutelsat Agencement de convertisseur de frequences pour antennes parabolique
FR2794573B1 (fr) 1999-06-02 2004-09-24 Org Europeenne Telecommunications Par Satellite Eutelsat Agencement d'antenne pour la reception de signaux emis par un satellite geostationnaire
JP3653215B2 (ja) * 1999-10-01 2005-05-25 シャープ株式会社 衛星放送受信システム、ならびに衛星放送受信システムで用いられるローノイズブロックダウンコンバータおよび衛星放送受信機
US20020150185A1 (en) 2001-03-29 2002-10-17 Joseph Meehan Diversity combiner for reception of digital television signals
JP2003101306A (ja) 2001-09-21 2003-04-04 Alps Electric Co Ltd 衛星放送受信用コンバータ
US20040051676A1 (en) 2002-08-30 2004-03-18 Travis Edward C. Signal cross polarization system and method
US7633442B2 (en) 2004-06-03 2009-12-15 Interdigital Technology Corporation Satellite communication subscriber device with a smart antenna and associated method
US7447171B2 (en) 2004-06-14 2008-11-04 Xm Satellite Radio, Inc. Antenna diversity system
US7526249B2 (en) * 2004-07-13 2009-04-28 Mediaur Technologies, Inc. Satellite ground station to receive signals with different polarization modes
US7511677B2 (en) 2004-07-13 2009-03-31 Mediaur Technologies, Inc. Satellite ground station antenna with wide field of view and nulling pattern
US20060202890A1 (en) 2005-02-10 2006-09-14 Interdigital Technology Corporation Adaptive antenna/combiner for reception of satellite signals and associated methods
JP4429984B2 (ja) * 2005-07-25 2010-03-10 シャープ株式会社 ローノイズブロックコンバータ

Also Published As

Publication number Publication date
ZA201006231B (en) 2011-11-30
WO2009115573A2 (en) 2009-09-24
HK1136391A1 (zh) 2010-06-25
US20110111692A1 (en) 2011-05-12
WO2009115573A3 (en) 2009-11-26
US8792820B2 (en) 2014-07-29
EP2104179A1 (en) 2009-09-23
EP2104179B1 (en) 2016-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2572884T3 (es) Transceptor de satélite
US6204822B1 (en) Multibeam satellite communication antenna
US7526249B2 (en) Satellite ground station to receive signals with different polarization modes
US7680516B2 (en) Mobile millimeter wave communication link
US8634760B2 (en) Polarization re-alignment for mobile terminals via electronic process
JP5038433B2 (ja) 最適化された放射パターン
JP7411321B2 (ja) 急速衛星捕捉スキーム
KR20010020390A (ko) 이동 위성 성단을 위한 터미널-안테나 장치
ES2226367T3 (es) Sistemas de antenas para seguimiento de satelites en movimiento.
US20130321206A1 (en) Interference rejections of satellite ground terminal with orthogonal beams
Natera et al. New antenna array architectures for satellite communications
US20170237182A1 (en) Antenna with beamwidth reconfigurable circularly polarized radiators
BRPI1103041A2 (pt) Sistema de antena estabilizada naval eficaz
Rohrdantz et al. An electronically scannable reflector antenna using a planar active array feed at Ka-band
JPH11186827A (ja) 低軌道衛星通信用アンテナ装置
AU746232B2 (en) Multilayer focusing spherical lens
US20160164191A1 (en) Polarization Re-alignment for Mobile Satellite Terminals
JP2000223938A (ja) マルチビームアンテナ
Forti et al. Mobile communications: High-speed train antennas from Ku to Ka
JP3781074B2 (ja) アンテナ装置
US20020164959A1 (en) Point-to-point, millimeter wave, free space narrow beam width communication link
KR102284920B1 (ko) 다중 위성신호 수신용 안테나 시스템
US11843184B1 (en) Dual band, singular form factor, transmit and receive GNSS antenna with passively shaped antenna pattern
JPH1117445A (ja) アンテナ装置およびその調整方法
JP4079040B2 (ja) 電波レンズアンテナ装置