ES2594894T3 - Instalación para la emisión/recepción de señales de satélite - Google Patents
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Abstract
Instalación de emisión/recepción (1) de señales de satélite radioeléctricas de hiperfrecuencia que comprende: - un reflector (3) apropiado para la recepción y emisión de señales radioeléctricas de hiperfrecuencia; - una unidad de emisión/recepción (2) que comprende: o un bloque de bajo ruido LNB (4) convertidor reductor apropiado para: - transformar las señales radioeléctricas en señales eléctricas en una primera banda de frecuencias mayor que 10 GHz concentrada por medio del reflector (3); - amplificar las señales eléctricas en la primera banda de frecuencias; - reducir la primera banda de frecuencias hacia una primera banda de frecuencias intermedias; o un emisor (TX) apropiado para: - elevar la frecuencia de las señales eléctricas de una según banda de frecuencias intermedias que no tiene ninguna frecuencia común con la primera banda de frecuencias intermedias, hacia una segunda banda de frecuencias; - amplificar las señales eléctricas; - transformar en señales radioeléctricas las señales eléctricas amplificadas de la segunda banda de frecuencias; - transmitir las señales radioeléctricas de la segunda banda de frecuencias hacia el reflector (3); - una caja (21) que incluye un modulador (25) apropiado para modular las señales eléctricas de la segunda banda de frecuencias intermedias; - un cable coaxial (20) que conecta la unidad de emisión/recepción (2) y la caja (21), apropiado para: o transmitir las señales eléctricas de la segunda banda de frecuencias intermedias desde la caja (21) hacia la unidad de emisión/recepción (2); o transmitir las señales eléctricas de la primera banda de frecuencias intermedias desde la unidad de emisión/recepción (2) hacia la caja (21); estando caracterizada dicha instalación (1) por que la caja (21) incluye además una salida (32) apropiada para transmitir hacia un decodificador (31) las señales eléctricas de la primera banda de frecuencias intermedias y por que la segunda banda de frecuencias es la banda S o la banda C.
Description
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DESCRIPCION
Instalacion para la emision/recepcion de senales de satelite
La presente invencion se refiere a una instalacion para la emision/recepcion de senales de satelite radioelectricas de hiperfrecuencia.
En la actualidad, la difusion de programas de television por satelite se utiliza mucho en todo el mundo. Diferentes dispositivos estan instalados en millones de usuarios. Los dispositivos instalados son predominantemente dispositivos de recepcion que comprenden una unidad exterior que incluye un reflector parabolico que concentra las senales moduladas de hiperfrecuencia sobre la fuente, especificada como un elemento con forma conica, de un LNB (bloque de bajo ruido, lo cual significa un bloque de recepcion, Low Noise Block, por sus siglas en ingles), transformando el LNB las senales de hiperfrecuencia recibidas en senales electricas en una banda de satelite intermedia, al objeto de transmitirlas por medio de un cable coaxial a una unidad interior, especificada comunmente como un decodificador de satelite o bien como un STB (caja de conexion, set top box, por sus siglas en ingles). El decodificador comprende un bloque de demodulacion que extrae una senal modulada “util” de la senal modulada transmitida sobre el cable coaxial y demodula la senal extrafda “util”. La senal “util” demodulada se puede utilizar, por ejemplo, para la visualizacion de imagenes de video en una pantalla de television.
Hoy en dfa, los operadores de satelite fundamentalmente ofrecen servicios de transporte de canales de television, siendo estos servicios puramente pasivos, es decir, un servicio unidireccional.
Sin embargo, puede resultar interesante tener la capacidad de ofrecer servicios que requieran un enlace de retorno; este es el caso, por ejemplo, de los servicios interactivos (votaciones, consumo de contenidos con acceso condicional mediante intercambio de claves, peticiones de nuevos servicios tales como video a la carta). De manera mas general, este enlace de retorno puede encontrar aplicaciones particularmente interesantes en el campo de las comunicaciones maquina a maquina, o M2M, para el control de ciertos equipos presentes en el interior de la casa (alarma, calefaccion,...).
La mayor parte de los servicios de television por satelite que se ofrecen no integran un enlace de retorno, con la excepcion de servicios tales como el servicio Tooway™, el cual constituye un servicio de acceso bidireccional de alta velocidad a internet por satelite basado, por ejemplo, en la tecnologfa SurfBeam™ DOCSIS™. Un servicio tal como el servicio ToowayT puede, sin embargo, proveer a un numero limitado de usuarios y, ademas, requiere un equipo voluminoso que es diffcil de instalar (soportes de antena pesados, la obligacion de anadir una segunda antena o de reemplazar la antena existente y el paso de uno o dos cables coaxiales adicionales).
En el documento de patente europea EP0888690 se describe otro ejemplo de un sistema de difusion de television por satelite bidireccional; este sistema utiliza un enlace directo de banda ancha Ku y un enlace de retorno de banda estrecha L. Nuevamente, este sistema es incomodo, complejo y costoso, ya que requiere la presencia de dos reflectores (para cada una de las bandas Ku y L) o la de un reflector dedicado que comprenda un reflector apropiado para recibir senales de banda Ku y que integre una antena de transmision de banda L. Este sistema implica ademas la presencia de dos rutas ffsicas para el enrutamiento de los datos, una desde la antena de banda Ku hacia el decodificador del interior de la casa y la otra desde el decodificador hacia la antena de banda L. Se comprendera con facilidad que este tipo de instalacion supone un cambio completo de los sistemas estandar con los que se equipan en la actualidad los hogares, asf como un coste adicional que no es despreciable.
Otra solucion consiste en la utilizacion de un enlace de retorno que usa una conexion de tipo ADSL proporcionada por operadores de telefoma fija (STN o “Switched Telephone Network”, por sus siglas en ingles; “red telefonica conmutada”) o una conexion de tipo GPRS/UMTS proporcionada por operadores de telefoma movil. Esta solucion, por lo tanto, necesita unos equipos adicionales considerables y costosos, y tambien una subscripcion adicional; ademas, la conmutacion telefonica no es particularmente apropiada para la transmision de mensajes mas pequenos, tales como mensajes de voto o de comando.
El documento de solicitud de patente europea EP0825773 describe un sistema de television por satelite interactivo. Este sistema comprende un reflector, una unidad exterior conectada al reflector para la recepcion y la transmision de senales de satelite, una unidad interior configurada para decodificar las senales recibidas y un cable coaxial que conecta las unidades interior y exterior. La unidad exterior se compone de una ruta de recepcion que recibe las senales de satelite que se originan en el reflector en la banda de frecuencias 10,95 - 11,7 GHz (banda Ku), y de una ruta de envfo o retorno que funciona en las bandas de frecuencias 14 - 14,8 GHz o 17,3 - 18,1 GHz (banda Ku). Tal sistema es caro y no es apropiado para la transmision de mensajes mas pequenos, tales como mensajes de voto o de comando.
En este contexto, la presente invencion tiene por objetivo proporcionar una instalacion para la emision/recepcion de senales de satelite radioelectricas de hiperfrecuencia que sea eficiente en terminos de rendimiento, que sea ademas muy facilmente adaptable a una instalacion pre-existente, que sea de bajo coste y que sea particularmente apropiada para aplicaciones M2M.
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Con este fin, la invencion propone una instalacion para la emision/recepcion de senales de satelite radioelectricas de hiperfrecuencia que comprende:
- un reflector apropiado para la recepcion y emision de senales radioelectricas de hiperfrecuencia;
- una unidad de emision/recepcion que comprende:
o un bloque de bajo ruido LNB convertidor reductor apropiado para:
■ transformar las senales radioelectricas en senales electricas en una primera banda de frecuencias mayor que 10 GHz concentrada por medio del reflector;
■ amplificar las senales electricas en la primera banda de frecuencias;
■ reducir la primera banda de frecuencias hacia una primera banda de frecuencias intermedias;
o un emisor apropiado para:
■ elevar la frecuencia de las senales electricas de una segun banda de frecuencias intermedias que no tiene ninguna frecuencia comun con la primera banda de frecuencias intermedias, hacia una segunda banda de frecuencias;
■ amplificar las senales electricas;
■ transformar en senales radioelectricas las senales electricas amplificadas de la segunda banda de frecuencias;
■ transmitir las senales radioelectricas de la segunda banda de frecuencias hacia el reflector;
- una caja que incluye:
o un modulador apropiado para modular las senales electricas de la segunda banda de frecuencias intermedias;
- un cable coaxial que conecta la unidad de emision/recepcion y la caja, apropiado para:
o transmitir las senales electricas de la segunda banda de frecuencias intermedias desde la caja hacia la unidad de emision/recepcion;
o transmitir las senales electricas de la primera banda de frecuencias intermedias desde la unidad de emision/recepcion hacia la caja;
estando caracterizada dicha instalacion por que la caja incluye ademas una salida apropiada para transmitir hacia un decodificador las senales electricas de la primera banda de frecuencias intermedias y por que la segunda banda de frecuencias es la banda S o la banda C.
Debido a la invencion, de forma ventajosa, la ganancia del reflector utilizada para la recepcion de las senales de hiperfrecuencia en la primera banda (por ejemplo, la banda Ku o Ka) se utiliza para la transmision de las senales de enlace de retorno en la segunda banda de frecuencias comprendida, por ejemplo, entre 1,5 y 5 GHz (es decir, las frecuencias de la banda S). La ganancia del reflector permite evitar la utilizacion de un amplificador excesivamente potente en el enlace de retorno; normalmente, se podna utilizar un amplificador de tipo estado solido SSPA (amplificador de potencia de estado solido, solid state power amplifier, por sus siglas en ingles) que amplifica senales a 100 mW, tal como los amplificadores de senal WiFi disponibles en el mercado en la actualidad. Se observara que, por el contrario, en los terminales que emiten en banda S en la actualidad, el hecho de utilizar una pequena antena omnidireccional conlleva la utilizacion de un amplificador de alta potencia (es decir, del orden de 1 W a varios W).
La instalacion de emision/recepcion segun la invencion puede tener ademas una o mas de las siguientes caractensticas, consideradas de forma individual o de acuerdo a todas las combinaciones posibles desde el punto de vista tecnico:
- la banda de frecuencias mayor que 10 GHz es la banda Ku o la banda Ka;
- la segunda banda de frecuencias es la banda [1.980 MHz; 2.010 MHz];
- la primera banda de frecuencias intermedias esta comprendida entre 950 y 2.150 MHz y la segunda banda de frecuencias intermedias tiene un lfmite superior menor que 450 MHz;
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- la unidad de emision/recepcion integra un receptor apropiado para:
o transformar las senales de hiperfrecuencia en senales electricas en una tercera banda de frecuencias (por ejemplo, comprendida entre 1,5 y 5 GHz (es decir, las frecuencia de la banda S)) concentrada por medio del reflector;
o amplificar dichas senales electricas de la tercera banda de frecuencias;
comprendiendo dicha caja un demodulador apropiado para demodular la senales electricas de dicha tercera banda de frecuencias, y siendo apropiado dicho cable coaxial que conecta la unidad de emision/recepcion y la caja para transmitir las senales electricas de la tercera banda de frecuencias desde la unidad de emision/recepcion hacia la caja;
- la tercera banda de frecuencias es la banda [2.170 MHz; 2.200 MHz].
- dicho demodulador es apropiado para demodular senales moduladas segun el estandar DVB-SH;
- dicho emisor y dicho receptor estan integrados en el interior del mismo bloque de emision/recepcion;
- dicho bloque de emision/recepcion se hace solidario con dicho convertidor LNB por medio de un dispositivo de adicion de dicho bloque de emision/recepcion en dicho convertidor LNB;
- dicha unidad de emision/recepcion comprende:
o un primer filtro apropiado para permitir el paso de las senales electricas de la segunda banda de frecuencias intermedias y para filtrar las senales electricas de la primera banda de frecuencias intermedias y de la tercera banda de frecuencias, siendo apropiada la salida de dicho primer filtro para transmitir las senales electricas hacia dicho emisor y siendo apropiada la entrada de dicho primer filtro para recibir las senales electricas transmitidas por el cable coaxial;
o un segundo filtro apropiado para permitir el paso de las senales electricas de la primera banda de frecuencias intermedias y para filtrar las senales electricas de la segunda banda de frecuencias intermedias y de la tercera banda de frecuencias, siendo apropiada la entrada de dicho segundo filtro para recibir las senales electricas transmitidas por dicho convertidor LNB y siendo apropiada la salida de dicho segundo filtro para transmitir las senales electricas hacia el cable coaxial;
o un tercer filtro apropiado para permitir el paso de las senales electricas de la tercera banda de frecuencias y para filtrar las senales electricas de la primera banda de frecuencias intermedias y de la segunda banda de frecuencias intermedias, siendo apropiada la entrada de dicho tercer filtro para recibir las senales electricas transmitidas por dicho receptor y siendo apropiada la salida de dicho tercer filtro para transmitir las senales electricas hacia el cable coaxial;
- dicho primer filtro es un filtro paso bajo;
- dicho segundo filtro es un filtro pasa-banda;
- dicho tercer filtro es un filtro paso alto;
- dicha caja comprende:
o un cuarto filtro apropiado para permitir el paso de las senales electricas de la segunda banda de frecuencias intermedias y para filtrar las senales electricas de la primera banda de frecuencias intermedias y de la tercera banda de frecuencias, siendo apropiada la entrada de dicho cuarto filtro para recibir las senales electricas transmitidas por dicho modulador y siendo apropiada la salida de dicho cuarto filtro para transmitir las senales electricas hacia el cable coaxial;
o un quinto filtro apropiado para permitir el paso de las senales electricas de la primera banda de frecuencias intermedias y para filtrar las senales electricas de la segunda banda de frecuencias intermedias y de la tercera banda de frecuencias, siendo apropiada la salida de dicho quinto filtro para transmitir las senales electricas hacia un decodificador y siendo apropiada la entrada de dicho quinto filtro para recibir las senales electricas transmitidas por el cable coaxial;
o un sexto filtro apropiado para permitir el paso de las senales electricas de la tercera banda de frecuencias y para filtrar las senales electricas de la primera banda de frecuencias intermedias y de la segunda banda de frecuencias intermedias, siendo apropiada la salida de dicho sexto filtro para transmitir las senales electricas hacia el demodulador y siendo apropiada la entrada de dicho sexto filtro para recibir las senales electricas transmitidas por el cable coaxial;
- dicho cuarto filtro es un filtro paso bajo;
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- dicho quinto filtro es un filtro pasa-banda;
- dicho sexto filtro es un filtro paso alto;
- dicha caja comprende unos medios de conexion inalambrica, tales como medios WiFi, WiMax, BlueTooth, ZigBee o KNX;
- dichos medios de conexion inalambrica son apropiados para emitir datos demodulados por dicho demodulador y para recibir datos que se han de transmitir a dicho modulador;
- los medios de amplificacion utilizados en el emisor estan constituidos por un amplificador de estado solido SSPA que amplifica a una potencia menor que 500 mW, y preferiblemente menor que 200 mW;
- los medios de amplificacion de las senales electricas utilizados en el emisor son apropiados para amplificar las senales electricas de dicha segunda banda de frecuencias intermedias (los medios de amplificacion de tipo SSPA estan situados, por lo tanto, antes del convertidor de frecuencia, haciendo posible que la segunda banda de frecuencias intermedias se eleve hacia la segunda banda de frecuencias);
- los medios de amplificacion de las senales electricas utilizados en el emisor son apropiados para amplificar las senales electricas de dicha segunda banda de frecuencias (los medios de amplificacion de tipo SSPA estan situados, por lo tanto, despues del convertidor de frecuencia, haciendo posible que la segunda banda de frecuencias intermedias se eleve hacia la segunda banda de frecuencias).
La figura 1 representa de forma esquematica una instalacion de emision/recepcion 1 segun la invencion.
La instalacion de emision/recepcion 1 comprende:
- un reflector parabolico 3;
- una unidad de emision/recepcion 2 exterior con respecto a la casa;
- un cable coaxial 20;
- una caja 21 destinada a estar alojada en el interior de la casa.
El reflector parabolico 3 recibe las senales emitidas desde un satelite en una banda Ku (banda de 10,7 GHz - 12,75 GHz) que se corresponden con una posicion orbital situada a 13° Este y las emitidas desde un satelite en una banda S (banda de 2.170 MHz - 2.200 mHz) que se corresponden con una posicion orbital situada a 10° Este; se debe observar que la informacion relativa a las posiciones orbitales de los satelites y a las frecuencias utilizadas se proporcionan unicamente a modo de ejemplo y de una forma no limitativa.
La unidad de emision/recepcion 2 comprende:
- un bloque LNB 4;
- un bloque de emision/recepcion 9;
- un multiplexor 15 de senales radioelectricas.
Por lo general, la senal modulada recibida por medio del bloque LNB 4 tiene una banda de frecuencia inicial que se extiende, por ejemplo, entre 10,7 GHz y 12,75 GHz, lo cual se corresponde con la banda de frecuencia Ku utilizada para la transmision de senales entre un satelite y una estacion receptora en la superficie de la tierra. Esta banda se separa por medio del bloque LNB 4 y una banda baja de 10,7 GHz a 11,7 GHz y una banda alta de 11,7 GHz a 12,75 GHz. Cada banda, baja o alta, se divide en canales de frecuencia, estando comprendida la banda de frecuencias de cada senal modulada “util” en uno de los canales de frecuencia.
Este LNB 4 esta disenado, por otra parte, para hacer posible la recepcion de senales de polarizacion. La polarizacion puede ser, por ejemplo, rectilmea (horizontal o vertical) o bien circular (derecha o izquierda).
En aras de la simplificacion, el LNB 4, tal y como se describe a continuacion, solo se ocupara de una banda de frecuencias (por ejemplo, la banda de 11,7 GHz a 12,75 GHz) para una sola polarizacion.
El bloque LNB 4 incorpora:
- un elemento con forma conica 5 para la recepcion de las senales radioelectricas de hiperfrecuencia emitidas por parte del satelite en la banda Ku y concentradas por medio del reflector 3;
- un amplificador 6 de bajo ruido para la amplificacion de la senal electrica representativa de la onda radioelectrica recibida en la banda Ku (designada primera banda de frecuencias) y que se origina en el elemento con forma conica 5;
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- un oscilador 8 local que genera una senal de transposicion a una frecuencia de oscilacion de 10,6 GHz;
- un mezclador de frecuencia 7 que tiene una primera entrada para la recepcion de la senal amplificada por medio del amplificador 6 de bajo ruido y una segunda entrada para la recepcion de la senal generada por medio del oscilador 8 local, de manera que produce una senal electrica en una primera banda de frecuencias intermedias de 1.100 MHz a 2.150 MHz.
El bloque LNB 4 comprende ademas un punto de antena para transformar en una senal electrica la onda recibida segun una polarizacion en la banda Ku.
El bloque de emision/recepcion 9 integra un trayecto de transmision TX y un trayecto de recepcion RX.
Mas en concreto, el bloque de emision/recepcion 9 comprende
- un elemento con forma conica 10 provisto de un punto, no mostrado, apropiado para transformar senales de emision electricas en la banda S (por ejemplo, en la banda [1.980 MHz - 2.010 MHz]), designada segunda banda de frecuencias, en senales radioelectricas de hiperfrecuencia transmitidas hacia el reflector 3; el elemento con forma conica 10 tambien es apropiado para la recepcion de las senales de transmision radioelectricas de hiperfrecuencia emitidas por parte del satelite en la banda S (por ejemplo, en la banda [2.170 MHz - 2.200 MHz]), designada como la tercera banda de frecuencias, y concentrada por medio del reflector 3;
- un amplificador 12 de bajo ruido para la amplificacion de la senal electrica representativa de la onda radioelectrica recibida en la banda S de recepcion (tercera banda de frecuencias) y que se origina en el elemento con forma conica 10;
- un amplificador de tipo estado solido 11 o SSPA (amplificador de potencia de estado solido), apropiado para amplificar una senal electrica de la segunda banda de frecuencias [1.980 MHz - 2.010 MHz] a una potencia aproximadamente igual a 100 mW y para transmitir a continuacion esta senal amplificada hacia el reflector 3;
- un oscilador 14 local que genera una senal de transposicion a una frecuencia de oscilacion de 1.610 MHz;
- un mezclador de frecuencia 13 que tiene una primera entrada para la recepcion de las senales electricas de una segunda banda de frecuencias intermedias (por ejemplo, la banda [370 MHz - 400 MHz]), y una segunda entrada para la recepcion de la senal generada por medio del oscilador 14 local, de manera que produce una senal electrica en la segunda banda de frecuencias [1.980 MHz - 2.010 MHz]).
El multiplexor 5 comprende:
- un filtro paso bajo 18, cuya salida esta conectada a la entrada del mezclador de frecuencia 13 y cuya entrada esta conectada a un acoplador de hiperfrecuencia 19; el filtro paso bajo 18 permite el paso en este caso de las frecuencias inferiores a 400 MHz;
- un filtro paso alto 16, cuya salida esta conectada al acoplador 19 y cuya entrada esta conectada a la salida del amplificador 12 de bajo ruido; el filtro paso alto 16 permite el paso de las frecuencias mayores que 2.170 MHz;
- un filtro pasa-banda 17, cuya salida esta conectada al acoplador 19 y cuya entrada esta conectada a la salida del mezclador de frecuencia 7; el filtro pasa-banda 17 permite el paso de las frecuencias comprendidas entre 1.100 MHz y 2.150 MHz.
La instalacion 1 ilustrada en la figura 1 supone la utilizacion de un reflector parabolico 3 que recibe las senales emitidas desde satelites en las bandas Ku que se corresponden con una posicion orbital determinada, normalmente a 13° Este. En tanto que el bloque de emision/recepcion 9 funcione en la banda S que se corresponde con una posicion orbital del satelite en la banda S a 10° Este, puede resultar interesante utilizar un dispositivo de adicion 33 del bloque de emision/recepcion 9 en el LNB 5 del receptor parabolico ya equipado, dirigido y regulado, sin ser necesaria la modificacion del montaje o de la regulacion de la antena existente. Dicho dispositivo de adicion 33 se describe, por ejemplo, en la solicitud de patente de Francia n° 2.913.285 o en la solicitud de patente de Francia n° 08/56940, presentada el 14 de octubre de 2008 por la compama EUTELSAT™
La caja 21 comprende:
- un demultiplexor 22;
- un modem 23 que integra un modulador 25 y un demodulador 24;
- unos medios de conexion inalambrica 26 a una red local de tipo WiFi, WiMax, BlueTooth, ZigBee o KNX;
- una salida 32 adecuada para el suministro de senales hacia un decodificador de satelite 31, tambien denominado STB (caja de conexion).
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El demultiplexor 22 comprende:
- un filtro paso bajo 29, cuya salida esta conectada a un acoplador de hiperfrecuencia 30 y cuya entrada esta conectada a la salida del modulador 25; el filtro paso bajo 29 permite el paso en este caso de las frecuencias inferiores a 400 MHz;
- un filtro paso alto 28, cuya entrada esta conectada al acoplador 30 y cuya salida esta conectada a la entrada del demodulador 24; el filtro paso alto 28 permite el paso de las frecuencias mayores que 2.170 MHz;
- un filtro pasa-banda 27, cuya entrada esta conectada al acoplador 30 y cuya salida esta conectada a la salida 22 adecuada para el suministro del decodificador 31; el filtro pasa-banda 27 permite el paso de las frecuencias comprendidas entre 1.100 MHz y 2.150 MHz.
El cable coaxial 20 conecta la caja 21, a traves de su demultiplexor 22, y la unidad de emision/recepcion 2, a traves de su multiplexor 15.
El demodulador 24 es, por ejemplo, un demodulador que funciona segun el estandar DVB-SH (ETSI EN 302 583 v1.1.0 (2008-1) Digital Video Broadcasting (DVB); Framing structure, channel coding and modulation for Satellite Services to Handled devices (SH) below 3 GHz, enero de 2008).
El modulador 25 es, por ejemplo, un modulador que funciona segun un protocolo de acceso aleatorio multiple asmcrono de tipo SPREAD ALOHA que utiliza tecnicas de eliminacion de interferencias. Dicho protocolo se describe, por ejemplo, en el documento “A High Efficiency Scheme for Quasi-Real-Time Satellite Mobile Messaging Systems” (Riccardo De Gaudenzi y Oscar del Rio - 27th AIAA International Communications Satellite Systems Conference ICSSC 2009, Edimburgo, Escocia, 1 -4 de junio de 2009).
Se debe observar que tambien es posible utilizar otros tipos de protocolos (el protocolo smcrono DAMA “Demand Assigned Multiple Access”, por ejemplo) para el modulador 25.
El principio de funcionamiento de la instalacion 1 segun la invencion se basa en la utilizacion de una parte de recepcion (sin emision) en la banda Ku formada por el reflector 3 y el LNB 2 y una parte de emision/recepcion en la banda S formada por el bloque de emision/recepcion 9.
Todas las senales se multiplexan en el unico cable coaxial 20.
Las senales recibidas en la banda S (en este caso, la banda [2.170 MHz - 2.200 MHz]) se transmiten directamente (sin modificacion de frecuencia) sobre el cable coaxial 20 por medio del multiplexor 15 despues del filtrado a traves del filtro paso alto 16 y de pasar a traves del acoplador de hiperfrecuencia 19. Estas senales se recuperan a continuacion al nivel del acoplador de hiperfrecuencia 30 del demultiplexor 22, se filtran seguidamente a traves del filtro paso alto 28 antes de ser transmitidas al demodulador DVB-SH 24.
Las senales recibidas en la banda Ku se transmiten por medio del multiplexor 15 sobre el cable coaxial 20 despues de reducir la frecuencia en la primera banda de frecuencias intermedias (en este caso, la banda [1.100 MHz - 2.150 MHz]) y de filtrarse a traves del filtro pasa-banda 17. Estas senales se recuperan a continuacion al nivel del acoplador de hiperfrecuencia 30 del demultiplexor 22, se filtran seguidamente a traves del filtro pasa-banda 27 antes de ser transmitidas al STB 31 a traves de la salida 32.
Las senales que se han de emitir en la banda S se modulan por medio del modulador 25 en la segunda banda de frecuencias intermedias (en este caso [370 MHz - 400 MHz], lo cual se proporciona unicamente a modo de ejemplo) y se transmiten sobre el cable coaxial 20 por medio del demultiplexor 22, despues de haber sido filtradas por el filtro paso bajo 29. El hecho de adoptar una segunda banda de frecuencias intermedias independiente de la primera banda de frecuencias hace posible que se eviten los riesgos de interferencia entre las senales transmitidas segun las dos bandas de frecuencias intermedias. Ademas, el hecho de fijar un lfmite superior menor que 450 MHz (en este caso 400 MHz) para la segunda banda de frecuencias intermedias hace posible que se eviten los riesgos de interferencia con la banda UHF en el aire. Las senales que se han de emitir en la banda S son, por ejemplo, las senales transmitidas por parte de un usuario a traves de las conexiones inalambricas 26.
Las bandas de frecuencias intermedias son, ademas, compatibles con la banda de paso de un cable coaxial estandar. Se debe observar que no se utiliza una banda de frecuencias intermedias para las senales recibidas en la banda S, siendo la frecuencia de estas ultimas directamente compatible con la banda de paso del cable 20. Incluso si la instalacion utiliza de forma ventajosa la banda S en emision, la instalacion segun la invencion permite tambien la utilizacion de la banda S en recepcion.
Las senales recibidas en la banda Ku son, por ejemplo, senales de audio/video de television. La instalacion segun la invencion encuentra una primera aplicacion de interes particular en el caso de la television interactiva que utiliza la banda S para el envfo de mensajes de enlace de retorno. La banda S hace posible que se gestionen decenas de millones de terminales en enlace de retorno mediante el envfo de aproximadamente un centenar de mensajes cortos al dfa.
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Una segunda aplicacion particularmente interesante de la instalacion segun la invencion esta relacionada con el campo del M2M. En este caso, el enlace de retorno en la banda S se puede utilizar para transmitir informacion que se origina en un aparato situado en la casa, tal como un sistema de alarma; por tanto, cuando se activa el sistema de alarma, se transmite una senal por parte del sistema de alarma a los medios de conexion inalambrica 26 (por ejemplo, medios que funcionen en ZigBee) y sobre el enlace de retorno en la banda S se transmite un mensaje que indica la activacion de la alarma.
La instalacion segun la invencion se puede implementar utilizando una instalacion existente; por lo tanto, puede reutilizar una antena ya existente que este ya instalada y tambien el cable de derivacion coaxial, limitando asf de forma considerable los costes adicionales en terminos de equipo e instalacion.
Evidentemente, la invencion no se limita a la realizacion que se acaba de describir.
De este modo, la invencion de ha descrito de forma mas concreta en el caso de la banda Ku, pero se puede aplicar tambien a otras bandas de frecuencias de radiodifusion, tal como a la banda Ka.
Asimismo, hemos descrito una realizacion espedfica con respecto a la recepcion de canales de television, pero la invencion puede encontrar otras aplicaciones en el campo del M2M; unicamente a modo de ejemplo, una instalacion segun la invencion se puede integrar en los postes de luz situados en las autopistas; estos pueden tener una funcion de vigilancia. Por ejemplo, todos los postes de luz que tengan el equipamiento reciben una peticion (en la primera banda de frecuencias) que les pide que busquen un vehfculo que tiene un numero de matncula determinado. Una vez que se ha identificado el vehfculo (a traves de medios de reconocimiento conocidos por el experto en la materia) por medio de uno de los postes de luz equipados, este ultimo transmite la informacion de la identificacion en la banda S.
Se debe observar que la instalacion segun la invencion se ha descrito con unos medios de conexion inalambrica, pero tambien puede integrar otros tipos de interfaz tales como una conexion Ethernet o USB.
Ademas, aunque la invencion se ha descrito haciendo referencia en la figura a un amplificador de tipo SSPA situado despues del convertidor de frecuencia, la invencion tambien se aplica a un amplificador de tipo SSPA situado antes del convertidor.
Por ultimo, la invencion se ha presentado en el caso de una utilizacion en la banda S, pero tambien se puede utilizar en la banda C.
Claims (17)
- 51015202530354045REIVINDICACIONES1. Instalacion de emision/recepcion (1) de senales de satelite radioelectricas de hiperfrecuencia que comprende:- un reflector (3) apropiado para la recepcion y emision de senales radioelectricas de hiperfrecuencia;- una unidad de emision/recepcion (2) que comprende:o un bloque de bajo ruido LNB (4) convertidor reductor apropiado para:■ transformar las senales radioelectricas en senales electricas en una primera banda de frecuencias mayor que 10 GHz concentrada por medio del reflector (3);■ amplificar las senales electricas en la primera banda de frecuencias;■ reducir la primera banda de frecuencias hacia una primera banda de frecuencias intermedias;o un emisor (TX) apropiado para:■ elevar la frecuencia de las senales electricas de una segun banda de frecuencias intermedias que no tiene ninguna frecuencia comun con la primera banda de frecuencias intermedias, hacia una segunda banda de frecuencias;■ amplificar las senales electricas;■ transformar en senales radioelectricas las senales electricas amplificadas de la segunda banda de frecuencias;■ transmitir las senales radioelectricas de la segunda banda de frecuencias hacia el reflector(3);- una caja (21) que incluye un modulador (25) apropiado para modular las senales electricas de la segunda banda de frecuencias intermedias;- un cable coaxial (20) que conecta la unidad de emision/recepcion (2) y la caja (21), apropiado para:o transmitir las senales electricas de la segunda banda de frecuencias intermedias desde la caja (21) hacia la unidad de emision/recepcion (2);o transmitir las senales electricas de la primera banda de frecuencias intermedias desde la unidad de emision/recepcion (2) hacia la caja (21);estando caracterizada dicha instalacion (1) por que la caja (21) incluye ademas una salida (32) apropiada para transmitir hacia un decodificador (31) las senales electricas de la primera banda de frecuencias intermedias y por que la segunda banda de frecuencias es la banda S o la banda C.
- 2. Instalacion de emision/recepcion (1) segun la reivindicacion 1, caracterizada por que la primera banda de frecuencias mayor que 10 GHz es la banda Ku o la banda Ka.
- 3. Instalacion de emision/recepcion (1) segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que la segunda banda de frecuencias es la banda [1.980 MHz; 2.010 MHz].
- 4. Instalacion de emision/recepcion (1) segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que la primera banda de frecuencias intermedias esta comprendida entre 950 y 2.150 MHz y la segunda banda de frecuencias intermedias tiene un lfmite superior menor que 450 MHz.
- 5. Instalacion de emision/recepcion (1) segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que la unidad de emision/recepcion (2) integra un receptor (RX) apropiado para:- transformar las senales de hiperfrecuencia en senales electricas en una tercera banda de frecuencias concentrada por medio del reflector (3);- amplificar dichas senales electricas de la tercera banda de frecuencias;comprendiendo dicha caja (21) un demodulador (24) apropiado para demodular la senales electricas de dicha tercera banda de frecuencias, y siendo apropiado dicho cable coaxial (20) que conecta la unidad de5101520253035404550emision/recepcion (2) y la caja (21) para transmits las senales electricas de la tercera banda de frecuencias desde la unidad de emision/recepcion (2) hacia la caja (21).
- 6. Instalacion de emision/recepcion (1) segun la reivindicacion precedente, caracterizada por que la tercera banda de frecuencias es la banda [2.170 MHz; 2.200 MHz].
- 7. Instalacion de emision/recepcion (1) segun una de las reivindicaciones 5 o 6, caracterizada por que dicho demodulador (24) es apropiado para demodular senales moduladas segun el estandar DVB-SH.
- 8. Instalacion de emision/recepcion (1) segun una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizada por que dicho emisor (TX) y dicho receptor (RX) estan integrados en el interior del mismo bloque de emision/recepcion (9).
- 9. Instalacion de emision/recepcion (1) segun la reivindicacion 8, caracterizada por que dicho bloque de emision/recepcion (9) se hace solidario con dicho convertidor LNB (4) por medio de un dispositivo de adicion (33) de dicho bloque de emision/recepcion (9) en dicho convertidor LNB (4).
- 10. Instalacion de emision/recepcion (1) segun una de las reivindicaciones 5 a 9, caracterizada por que dicha unidad de emision/recepcion (2) comprende:- un primer filtro (18) apropiado para permitir el paso de las senales electricas de la segunda banda de frecuencias intermedias y para filtrar las senales electricas de la primera banda de frecuencias intermedias y de la tercera banda de frecuencias, siendo apropiada la salida de dicho primer filtro (18) para transmitir las senales electricas hacia dicho emisor (TX) y siendo apropiada la entrada de dicho primer filtro (18) para recibir las senales electricas transmitidas por el cable coaxial (20);- un segundo filtro (17) apropiado para permitir el paso de las senales electricas de la primera banda de frecuencias intermedias y para filtrar las senales electricas de la segunda banda de frecuencias intermedias y de la tercera banda de frecuencias, siendo apropiada la entrada de dicho segundo filtro (17) para recibir las senales electricas transmitidas por dicho convertidor LNB (4) y siendo apropiada la salida de dicho segundo filtro (17) para transmitir las senales electricas hacia el cable coaxial (20);- un tercer filtro (16) apropiado para permitir el paso de las senales electricas de la tercera banda de frecuencias y para filtrar las senales electricas de la primera banda de frecuencias intermedias y de la segunda banda de frecuencias intermedias, siendo apropiada la entrada de dicho tercer filtro (16) para recibir las senales electricas transmitidas por dicho receptor (RX) y siendo apropiada la salida de dicho tercer filtro (16) para transmitir las senales electricas hacia el cable coaxial (20).
- 11. Instalacion de emision/recepcion (1) segun la reivindicacion precedente, caracterizada por que- dicho primer filtro (18) es un filtro paso bajo;- dicho segundo filtro (17) es un filtro pasa-banda;- dicho tercer filtro (16) es un filtro paso alto.
- 12. Instalacion de emision/recepcion (1) segun una de las reivindicaciones 5 a 11, caracterizada por que dicha caja (21) comprende:- un cuarto filtro (29) apropiado para permitir el paso de las senales electricas de la segunda banda de frecuencias intermedias y para filtrar las senales electricas de la primera banda de frecuencias intermedias y de la tercera banda de frecuencias, siendo apropiada la entrada de dicho cuarto filtro (29) para recibir las senales electricas transmitidas por dicho modulador (25) y siendo apropiada la salida de dicho cuarto filtro (29) para transmitir las senales electricas hacia el cable coaxial (20);- un quinto filtro (27) apropiado para permitir el paso de las senales electricas de la primera banda de frecuencias intermedias y para filtrar las senales electricas de la segunda banda de frecuencias intermedias y de la tercera banda de frecuencias, siendo apropiada la salida de dicho quinto filtro (27) para transmitir las senales electricas hacia un decodificador (31) y siendo apropiada la entrada de dicho quinto filtro (27) para recibir las senales electricas transmitidas por el cable coaxial (20);- un sexto filtro (28) apropiado para permitir el paso de las senales electricas de la tercera banda de frecuencias y para filtrar las senales electricas de la primera banda de frecuencias intermedias y de la segunda banda de frecuencias intermedias, siendo apropiada la salida de dicho sexto filtro (28) para transmitir las senales electricas hacia el demodulador (24) y siendo apropiada la entrada de dicho sexto filtro (28) para recibir las senales electricas transmitidas por el cable coaxial (20).
- 13. Instalacion de emision/recepcion (1) segun la reivindicacion precedente, caracterizada por quedicho cuarto filtro (29) es un filtro paso bajo;10- dicho quinto filtro (27) es un filtro pasa-banda;- dicho sexto filtro (28) es un filtro paso alto.
- 14. Instalacion de emision/recepcion (1) segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que dicha caja (21) comprende unos medios de conexion inalambrica (26), tales como medios WiFi, WiMax, BlueTooth,5 ZigBee o KNX.
- 15. Instalacion de emision/recepcion (1) segun la reivindicacion precedente y segun la reivindicacion 5, caracterizada por que dichos medios de conexion inalambrica (26) son apropiados para emitir datos demodulados por dicho demodulador (24) y para recibir datos que se han de transmitir a dicho modulador (25).
- 16. Instalacion de emision/recepcion (1) segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que 10 los medios de amplificacion utilizados en el emisor (TX) estan constituidos por un amplificador de estado solidoSSPA que amplifica a una potencia menor que 500 mW, y preferiblemente menor que 200 mW.
- 17. Instalacion de emision/recepcion (1) segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que los medios de amplificacion de las senales electricas utilizados en el emisor son apropiados para amplificar las senales electricas de dicha segunda banda de frecuencias intermedias.15 18. Instalacion de emision/recepcion (1) segun una de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizada por que losmedios de amplificacion de las senales electricas utilizados en el emisor son apropiados para amplificar las senales electricas de dicha segunda banda de frecuencias.
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