toolbox
Inicio / Ciencia, matemáticas e ingeniería / Planificador del presupuesto de señal de enlace por satélite

Planificador del presupuesto de señal de enlace por satélite

Este planificador calcula un presupuesto RF simplificado para un enlace entre satélite y estación de tierra. A partir de potencia transmitida, ganancias de antena, distancia, frecuencia, pérdidas adicionales y sensibilidad del receptor, estima la potencia recibida y el margen respecto al umbral.

Es apropiado para comparaciones preliminares de frecuencia, antenas y potencia. Un diseño operativo suele necesitar además temperatura de ruido, ancho de banda, tasa de datos, Eb/N0, lluvia o gases atmosféricos, pérdidas de polarización y estadísticas de disponibilidad.

Presupuesto RF

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

1. Introduce potencia y ganancia de transmisión
La potencia se expresa en W y la ganancia efectiva de la antena transmisora en dBi.

2. Añade la antena receptora
Introduce su ganancia efectiva en la dirección del satélite.

3. Define geometría y frecuencia
Usa la distancia que quieras verificar y la portadora en GHz.

4. Suma pérdidas no incluidas
Añade cableado, apuntado, polarización u otras penalizaciones en dB sin duplicar conceptos.

5. Compara con el umbral
El margen se calcula restando la sensibilidad del receptor a la potencia recibida estimada.

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

La expresión de FSPL supone propagación ideal en espacio libre; el resto de pérdidas se agrupa en L.

Qué significa el resultado

Un margen positivo significa que, bajo las hipótesis introducidas, la señal recibida está por encima del umbral de sensibilidad.

Para cerrar un presupuesto profesional suele ser preferible usar C/N0 o Eb/N0 y modelar por separado ruido, ancho de banda, modulación, codificación y disponibilidad.

Datos: 8 W, Gₜ = 12 dBi, Gᵣ = 42 dBi, 2.000 km, 8,2 GHz, pérdidas de 4,5 dB y sensibilidad de −120 dBm.

Cálculo: Pₜ ≈ 39,03 dBm; FSPL ≈ 176,75 dB; Pᵣ ≈ −88,21 dBm. Margen ≈ 31,79 dB.

Resultado: el enlace presenta unos 31,8 dB de margen respecto al umbral indicado.

¿La pérdida de espacio libre incluye atmósfera?

No. Solo representa la expansión geométrica de la onda en espacio libre. Añade por separado las pérdidas atmosféricas que correspondan.

¿Qué distancia debo utilizar?

Evalúa el caso relevante para tu misión, normalmente el máximo rango dentro de la ventana de contacto o varios puntos a lo largo del pase.

¿La ganancia de antena siempre es constante?

No. Depende de frecuencia y dirección. Para un análisis conservador usa la ganancia efectiva en el ángulo de operación que quieras comprobar.

¿Qué significa un margen negativo?

Que la potencia recibida estimada queda por debajo de la sensibilidad introducida. Haría falta mejorar potencia, antenas, pérdidas, geometría o el receptor.

¿Por qué no se pide la tasa de datos?

Este modelo compara potencia con una sensibilidad ya dada. Si quieres relacionar tasa de datos con rendimiento, usa un presupuesto basado en C/N0 y Eb/N0.