MULTIPLEXACION DE FRECUENCIAS DE UN ENLACE ASCENDENTE.

Transpondedor embarcado a bordo de un satélite para dos o varias áreas de servicio de enlace ascendente,

comprendiendo dos o varias cadenas de recepción (1a, 1b, 2, 3), comprendiendo cada una de ellas una antena de enlace ascendente (1a, 1b), un amplificador de poco ruido (2) y un convertidor (3), dos o varios filtros de entrada (4), por lo menos un multiplexor de entrada (10) que comprende por lo menos tantos filtros pasabanda como cadenas de recepción, una cadena de amplificación (5) que comprende un amplificador de canal (6) y un amplificador de alta potencia (7), y un filtro de salida consecutivo (8) y una antena de enlace descendente (9) para un área de servicio de enlace descendente asociada, caracterizado porque comprende medios (11, 12) para asociar respectivamente una o varias de las dos o varias cadenas de recepción (1a, 1b, 2, 3) a un filtro correspondiente (4) o al multiplexor (10) y de asociar en concordancia el filtro (4) o el multiplexor (10) con la cadena de amplificación (5), y porque cada uno de los filtros pasabanda del multiplexor (10) presentan una pasabanda ajustada al área de servicio de enlace ascendente asociado y una o varias bandas suprimidas asociadas a las otras áreas de servicio de enlace ascendente

Multiplexación de frecuencias de un enlace ascendente.

La invención se refiere a un transpondedor de satélite para dos o varias áreas de servicio de enlace ascendente y a un sistema de comunicaciones por satélite que comprende dicho transpondedor.

Para evitar cualquier malentendido, se especifica que la presente invención se refiere a un transpondedor embarcado a bordo de un satélite para dos o varias áreas de servicio de enlace ascendente y a un sistema de comunicaciones por satélite que comprende dicho transpondedor embarcado a bordo de un satélite, aunque a veces se escriba solamente "transpondedor de satélite" o "transpondedor".

Tradicionalmente, cada transpondedor se asocia a una sola área de servicio de enlace ascendente y a una sola área de servicio de enlace descendente. El inconveniente de dicho esquema es que si hay tráfico desde dos o varias áreas de servicio a una determinada área de servicio, se necesitan varios transpondedores para los fines de conectividad, incluso cuando la capacidad total requerida es compatible con la de un solo transpondedor. Esto no representa un uso eficiente u óptimo de los recursos del satélite en términos de recursos de radiofrecuencia (ancho de banda) y recursos de potencia. Asimismo, una arquitectura convencional que asocia un transpondedor con múltiples áreas de servicio degrada el factor de mérito (también denominado G/T) que, en el presente caso, es la relación entre la ganancia G de la antena y la temperatura de ruido T en las áreas de servicio de enlace ascendente.

Además, a medida que aumenta la extensión del área de servicio de enlace ascendente, decrece el factor de mérito G/T.

Véase, por ejemplo, el documento FR-A-2 783 377 (sistemas espaciales).

El objetivo de la presente invención es satisfacer las necesidades de conectividad manteniendo un uso eficiente y óptimo de los recursos del satélite, en particular, de la parte de alta potencia de la carga útil y la ocupación del ancho de banda, y sin degradar el factor de mérito del satélite en las áreas de servicio de enlace ascendente.

Un objetivo adicional de la presente invención es permitir un aumento en la extensión del área de servicio de enlace ascendente manteniendo la relación G/T.

La presente invención resuelve el problema planteado mediante una disposición o combinación especificas de equipos convencionales: un transpondedor embarcado a bordo de un satélite para dos o varias áreas de servicio de enlace ascendente que comprende dos o varias antenas de enlace ascendente, un amplificador de poco ruido y un convertidor para cada antena de enlace ascendente, un o varios filtros de entrada, una o varias cadenas de amplificación que comprenden un amplificador de canales y un amplificador de alta potencia, y un filtro de salida y una antena de enlace descendente para un área de servicio de enlace descendente asociada.

Según la presente invención, el transpondedor embarcado a bordo de un satélite comprende medios para asociar una o varias de las dos o varias antenas de enlace ascendente a un área de servicio de enlace ascendente, estando el número preciso determinado por un factor de mérito preestablecido para cada área de servicio de enlace ascendente asociada, comprendiendo además el transpondedor por lo menos un multiplexor de entrada que comprende por lo menos tantos filtros pasabanda como cadenas de recepción que comprenden una antena de enlace ascendente y un amplificador consecutivo de poco ruido y un convertidor enlazados con dicho multiplexor de entrada, teniendo cada uno de los filtros la pasabanda ajustada al área de servicio de enlace ascendente asociada y una o varias bandas suprimidas asociadas a las otras áreas de servicio.

La presente invención utiliza componentes pasivos y no aumenta significativamente el consumo de energía ni la disipación a bordo del satélite con respecto a una carga útil convencional. La presente invención requiere alguna adaptación en la sección de entrada, pero ésta no implica ningún desarrollo significativo debido a que puede llevarse a cabo utilizando equipos convencionales.

El transpondedor de satélite ofrece por tanto la posibilidad de multiplexar en un solo transpondedor señales enlazadas ascendentemente desde distintas áreas de servicio, utilizando una técnica sencilla con la que no se degrada el factor de mérito correspondiente a cada área de servicio de enlace ascendente.

En particular, la presente invención permite que se amplíe el sistema con distintas combinaciones de filtros en el multiplexor de entrada de tal forma que la pasabanda asociada a cada área de servicio de enlace ascendente pueda ajustarse a los variables requisitos comerciales y de marketing a lo largo de la vida de servicio del satélite.

El sistema puede utilizarse también para segmentar una determinada área de servicio de enlace ascendente en varias subáreas, beneficiándose entonces cada subárea de una mayor ganancia en la antena y, por consiguiente, de un mejor factor de mérito G/T. El factor de mérito G/T puede ajustarse a las necesidades reales que tengan las distintas partes de una determinada área, sin detrimento de los recursos de energía y frecuencia.

La invención se describe a continuación con más detalle haciendo referencia a los dibujos, ilustrándose en las figuras presentadas un ejemplo de una forma de realización de la presente invención. Estas figuras ilustran:

- en la figura 1, un diagrama funcional en bloques de un transpondedor para un satélite de comunicaciones;

- en la figura 2, la arquitectura de la carga útil de un satélite de comunicaciones;

- en la figura 3, un diagrama funcional convencional de una combinación de dos áreas de servicio de enlace ascendente en una sola área de servicio de enlace descendente, utilizando combinación de potencia;

- en la figura 4, un diagrama funcional, según la presente invención, de una combinación de dos áreas de servicio de enlace ascendente en una sola área de servicio de enlace descendente;

- en la figura 5, un diagrama funcional, según la presente invención, de una combinación de dos áreas de servicio de enlace ascendente en una sola área de servicio de enlace descendente, permitiendo este diagrama una asignación flexible del ancho de banda a cada área de servicio de enlace ascendente, estando el diagrama configurado de tal forma que asigna todo el ancho de banda y la potencia al área de servicio de enlace ascendente servido por la antena la;

- en la figura 6, un diagrama funcional, según la presente invención, de una combinación de dos áreas de servicio de enlace ascendente en una sola área de servicio de enlace descendente, permitiendo una asignación flexible del ancho de banda a cada área de servicio de enlace ascendente, estando el diagrama configurado de tal forma que asigna todo el ancho de banda y la potencia al área de servicio de enlace ascendente servido por la antena 1b;

- en la figura 7, un diagrama funcional, según la presente invención, de una combinación de dos áreas de servicio de enlace ascendente en una sola área de servicio de enlace descendente, permitiendo una asignación flexible del ancho de banda a cada área de servicio de enlace ascendente, estando el diagrama configurado de tal forma que asigna una parte del ancho de banda y de la potencia disponibles al área de servicio de enlace ascendente servido por la antena la y asigna la parte restante del ancho de banda y de la potencia disponibles al área de servicio de enlace ascendente servido por la antena 1b;

- en la figura 8 y en la figura 9, los espectros de las señales del componente (antes de la combinación, A y B) y de la señal compuesta (tras la combinación, C) cuando se utiliza y cuando no se utiliza la presente invención, respectivamente; y

- en la figura 10, las características de filtrado de la presente invención en el caso de la combinación de dos áreas de servicio de enlace ascendente.

Es un hecho conocido que los satélites incluyen dos subsistemas, la plataforma y la carga útil. La plataforma soporta a la carga útil con las funciones de constituir la estructura que comprende los mecanismos de desarrollo para la antena y el conjunto de elementos solares, el sistema de control a bordo que asegura la autonomía del satélite, el sistema de energía eléctrica, el telecomando, el sistema de telemetría y de manejo de datos, el sistema de control de temperaturas y el sistema de control de altitud y orbital que incluye el subsistema...

1. Transpondedor embarcado a bordo de un satélite para dos o varias áreas de servicio de enlace ascendente, comprendiendo dos o varias cadenas de recepción (1a, 1b, 2, 3), comprendiendo cada una de ellas una antena de enlace ascendente (1a, 1b), un amplificador de poco ruido (2) y un convertidor (3), dos o varios filtros de entrada (4), por lo menos un multiplexor de entrada (10) que comprende por lo menos tantos filtros pasabanda como cadenas de recepción, una cadena de amplificación (5) que comprende un amplificador de canal (6) y un amplificador de alta potencia (7), y un filtro de salida consecutivo (8) y una antena de enlace descendente (9) para un área de servicio de enlace descendente asociada, caracterizado porque comprende medios (11, 12) para asociar respectivamente una o varias de las dos o varias cadenas de recepción (1a, 1b, 2, 3) a un filtro correspondiente (4) o al multiplexor (10) y de asociar en concordancia el filtro (4) o el multiplexor (10) con la cadena de amplificación (5), y porque cada uno de los filtros pasabanda del multiplexor (10) presentan una pasabanda ajustada al área de servicio de enlace ascendente asociado y una o varias bandas suprimidas asociadas a las otras áreas de servicio de enlace ascendente.

2. Transpondedor embarcado a bordo de un satélite según la reivindicación 1, caracterizado porque el espectro del multiplexor de entrada (10) está dividido en por lo menos tantos espectros parciales como antenas de enlace ascendente (p. ej., 1a, 1b) hay enlazadas con el multiplexor (10), correspondiendo el conjunto de bandas pasantes de todos los filtros juntos al espectro del multiplexor de entrada (10), estando dicho multiplexor de entrada conectado a un amplificador de alta potencia (7).

3. Transpondedor embarcado a bordo de un satélite según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque comprende tantos filtros de entrada (4) y tantos conmutadores (11 y 12) como cadenas de recepción (1a, 1b, 2, 3).

4. Transpondedor embarcado a bordo de un satélite según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los filtros (4) para cada área de servicio de enlace ascendente presentan características de ancho de banda idénticas; correspondiendo el espectro asociado a la pasabanda de los filtros (4a, 4b) a la envolvente de los espectros asociados a la pasabanda cubierta por el multiplexor (10).

5. Sistema de comunicaciones por satélite para dos o varias áreas de servicio de enlace ascendente, caracterizado porque comprende un transpondedor embarcado a bordo de un satélite según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4.