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Planificador del presupuesto de señal para delta-v de cohete

Este planificador aproxima el presupuesto de una señal de radio usada para telemetría o seguimiento durante una maniobra de delta-v. Combina potencia de transmisión, ganancias de antena, distancia, frecuencia, pérdidas adicionales y sensibilidad del receptor para obtener el margen de enlace.

Es útil para una comprobación inicial de si el enlace conserva suficiente reserva durante el tramo de máxima distancia considerado. El modelo usa pérdida de espacio libre y no intenta sustituir un análisis de telecomunicaciones completo con geometría, polarización, atmósfera, apuntado y modulación detallados.

Parámetros del enlace

W
dBi
dBi
km
GHz
dB
dBm
Resultado
—
margen de enlace
Potencia recibida—
Pérdida de espacio libre—
EIRP aproximada—

1. Introduce la potencia RF
Indica la potencia entregada a la antena transmisora en vatios.

2. Añade las ganancias de antena
Usa dBi para las ganancias de transmisión y recepción en la geometría que deseas evaluar.

3. Fija distancia y frecuencia
Introduce la separación máxima en km y la frecuencia portadora en GHz.

4. Incluye pérdidas y sensibilidad
Suma en dB las pérdidas no incluidas en espacio libre e introduce el umbral del receptor en dBm.

5. Comprueba el margen
Un margen positivo indica que la potencia recibida estimada queda por encima de la sensibilidad introducida.

FSPL(dB) = 92,45 + 20·log₁₀(d_km) + 20·log₁₀(f_GHz)
Pᵣ(dBm) = 10·log₁₀(Pₜ·1000) + Gₜ + Gᵣ − FSPL − L
Margen = Pᵣ − Sensibilidad

Las ganancias y pérdidas se expresan en dB/dBi; la distancia debe ser positiva y la frecuencia se introduce en GHz.

Qué significa el resultado

El margen muestra cuántos decibelios separan la potencia recibida estimada del umbral del receptor.

Un presupuesto real puede requerir margen adicional por apuntado, desvanecimiento, polarización, interferencias, ruido y requisitos de Eb/N0.

Datos: 20 W, Gₜ = 6 dBi, Gᵣ = 38 dBi, 1.200 km, 2,2 GHz, 3 dB de pérdidas y sensibilidad de −118 dBm.

Cálculo: Pₜ = 43,01 dBm; FSPL ≈ 160,88 dB; Pᵣ ≈ 43,01 + 6 + 38 − 160,88 − 3 = −76,87 dBm. Margen ≈ 41,13 dB.

Resultado: con estas hipótesis, el enlace dispone de unos 41,1 dB sobre el umbral indicado.

¿Por qué se usa la distancia máxima?

Porque suele representar el caso geométrico más exigente dentro del intervalo analizado. Si el enlace cambia mucho con la trayectoria, conviene evaluar varios puntos.

¿La sensibilidad del receptor incluye el tipo de modulación?

Depende de cómo esté especificada. Para un diseño detallado suele ser preferible trabajar con ruido, tasa de datos y Eb/N0 requerido.

¿Puedo introducir ganancias negativas?

Sí. Una ganancia efectiva negativa puede representar una antena poco directiva, una orientación desfavorable o un valor equivalente ya penalizado.

¿Qué pérdidas debo sumar?

Solo las que no estén ya incluidas en las ganancias o en la sensibilidad: por ejemplo cables, conectores, polarización o pérdidas de implementación.

¿Un margen positivo garantiza el enlace?

No. Indica holgura respecto al umbral introducido bajo este modelo; un enlace operativo requiere validar también ruido, disponibilidad, interferencia y condiciones de propagación.