Comprender cómo calcular la ganancia de antena y el presupuesto de enlace es esencial para diseñar sistemas de comunicación satelital eficaces. Este tutorial proporciona una guía clara y paso a paso para realizar estos cálculos con precisión.

¿Qué es la ganancia de Antenna?

La ganancia de antena mide cuán bien dirige la energía de la frecuencia radiofónica en una dirección específica en comparación con un radiador isotrópico. Generalmente se expresa en decibeles (dBi). La ganancia más elevada indica un haz más concentrado, que puede mejorar la fuerza y la calidad de la señal.

Calculando la ganancia de Antena

La ganancia de una antena parabólica de plato se puede calcular utilizando la fórmula:

Gain (dBi) = 10 * log10] (G)

Donde G es la directividad de la antena, que depende del diámetro del plato (D) y de la longitud de onda (λ):

G = (π * D / λ)^2

Para calcular la ganancia en dBi:

  • Determinar el diámetro del plato (D).
  • Calcular la longitud de onda (λ) utilizando la frecuencia: λ = c / f, donde c es la velocidad de la luz (3 x 10]8 m/s).
  • Compute G usando la fórmula anterior.
  • Convertir G en dBi utilizando 10 * log10(G).

Cálculo del presupuesto de enlace

El presupuesto de enlace estima la fuerza de señal recibida, considerando todas las ganancias y pérdidas del sistema. La fórmula básica es:

Potencia receptiva (dBm) = Potencia transmisora (dBm) + ganancia (dBi) – Pérdidas (dB)

Donde:

  • Transmitir Power es la salida de potencia del transmisor.
  • Las ganancias incluyen el aumento de la antena tanto en los extremos de transmisión como en los de recepción.
  • Las pérdidas representan la pérdida de caminos libres, atenuación atmosférica y pérdidas de cables.

Cálculo de ejemplo

Supongamos que un satélite transmite a 30 dBm con una ganancia de antena terrestre de 40 dBi. La pérdida de la ruta libre-espacio es de 200 dB. La potencia recibida es:

Potencia receptiva = 30 dBm + 40 dBi – 200 dB = -130 dBm

Este valor indica la fuerza de la señal en el receptor, que puede compararse con la sensibilidad del receptor para determinar la viabilidad de enlace.