BUC

BUC (pronunciado “buck” o “b-u-si”) es una abreviatura en comunicaciones por satélite de Block Upconverter , el nombre de un dispositivo que se utiliza para transmitir señales a un satélite y combina un convertidor de frecuencia “up” y un amplificador de potencia en una unidad. [1] . No surgió un nombre doméstico bien establecido para BUC , excepto por el común con otros tipos de "amplificador de potencia" [2] [3] o voluminosos "amplificadores-convertidores transmisores", "amplificadores de potencia con conversión ascendente de frecuencia" y similares. [4] [5] . El nombre " convertidor de satélite " (o simplemente "convertidor") se asignó a un amplificador convertidor receptor de bajo ruido (también en terminología inglesa LNB  - Low noise block downconverter ).

Cita

BUC combina dos dispositivos: un convertidor de frecuencia "ascendente" (convertidor ascendente en inglés  ) y un amplificador de potencia (amplificador de alta potencia en inglés , HPA ).  

La necesidad de conversión de frecuencia se debe a que en la mayoría de los casos las comunicaciones por satélite utilizan bandas de radio con frecuencias de unidades y decenas de gigahercios ( C , X , Ku y, más recientemente, Ka ). La transmisión de tales frecuencias de radio (radiofrecuencia en inglés  , RF) a través de un cable coaxial conduce a una gran atenuación de la señal, lo que no permite transferir el equipo de transmisión desde la antena , y el uso de guías de onda largas complica mucho y aumenta el costo . del sistema.

Para que el equipo de comunicaciones satelitales se ubique a una distancia significativa (generalmente decenas de metros) de la antena, la señal del mismo se transmite a través de un cable coaxial a frecuencias más bajas (intermedias, frecuencia intermedia en inglés  , IF) , generalmente en el rango 1-2 GHz (banda L ). La conversión a frecuencias operativas y la amplificación al nivel necesario para la transmisión se realiza utilizando BUC instalado lo más cerca posible de la antena parabólica  (directamente en la brida de la guía de ondas de la alimentación o conectado a la alimentación mediante una guía de ondas cortas).

Construcción

El diseño BUC está diseñado para instalarse directamente sobre o cerca de la antena y está sellado para todo clima. La caja BUC está hecha en forma de radiador que elimina el calor liberado durante la operación, los potentes amplificadores tienen ventiladores de enfriamiento forzado. La salida del BUC tiene la forma de una brida de guía de ondas estándar [6] (el tipo depende del rango), que se conecta a la guía de ondas o directamente a la alimentación de la antena. La entrada es un conector coaxial de alta frecuencia, normalmente tipo F (con una impedancia característica de 75 ohmios) o tipo N (50 ohmios).

Se utilizan principalmente BUC de estado sólido (semiconductor), también llamados SSPB (convertidores de bloqueo de potencia de estado sólido). Donde se requieren BUCs de alta potencia (cientos de watts) con alta eficiencia , se utilizan tubos de ondas viajeras ( TWT , en inglés  TWT ) [7] . En los últimos años, ha aparecido una nueva tecnología: GaN ( dispositivos semiconductores de nitruro de galio ), que permite aumentar la eficiencia de un amplificador de estado sólido [8] .

En la mayoría de los casos, el BUC es universal y se puede utilizar con varios tipos de equipos terminales de satélite. Sin embargo, algunos fabricantes utilizan soluciones no estándar; por ejemplo, BUC para estaciones Hughes VSAT [9] no puede funcionar con otros tipos de terminales de satélite.

Los terminales de banda Ka utilizan BUC integrado en una unidad con un convertidor de recepción (TRIA - Conjunto integrado de transmisión y recepción) [10] . Solo se requiere un cable RF para conectar TRIA a un módem satelital, y la transmisión y recepción se realizan en diferentes bandas de frecuencia.

También existe una forma de combinar el amplificador transmisor-BUC y el LNB receptor en una sola unidad, llamada "iLNB" (LNB interactivo) o "LNB inteligente" [11] . El estuche iLNB se asemeja a un convertidor de televisión ampliado, la conexión se realiza con dos cables, por separado para recibir y transmitir. El amplificador del iLNB es de baja potencia, de 0,5 a 0,8 vatios. Dichos conjuntos se ofrecen para la televisión satelital interactiva que no requiere la transmisión de grandes cantidades de información, y también se utilizan en el sistema de Internet satelital bidireccional ASTRA2Connect ( SES Broadband El uso de dicho conjunto solo es posible con equipos especialmente diseñados para su uso ( módems satelitales , etc.).

Características principales de BUC

• El rango de frecuencia de funcionamiento se selecciona para el rango de comunicación satelital requerido: C , X , Ku o Ka . El rango de operación determina, en particular, el tamaño de la brida de la guía de ondas con la que se conecta el BUC a la antena.

• La frecuencia de transferencia ( English  Local Oscillator, LO , es decir, la frecuencia del oscilador interno) determina los límites del rango de frecuencia de funcionamiento. La frecuencia del oscilador BUC interno debe ser muy estable, por lo que siempre se utiliza un circuito de bucle a referencia . La señal de frecuencia de referencia (generalmente 10 MHz) se transmite por el mismo cable que la señal que se amplifica. La fuente de la frecuencia de referencia puede ser un equipo terminal satelital (típicamente para estaciones VSAT ) o un generador separado altamente estable (para estaciones centrales de redes satelitales). También hay modelos con un generador de frecuencia de referencia interno altamente estable (no peor que +/- 1 ppm ). [una]

Rangos de operación y frecuencias típicas de los generadores BUC en las bandas Ku y C:

• Potencia de salida , en vatios o decibelios por milivatio (dBm). Actualmente, los BUC se utilizan con una potencia de salida que va desde fracciones de vatio hasta miles de vatios. La potencia requerida depende del alcance y el propósito de la estación de satélite. Por ejemplo, en la banda Ku, se permite una potencia de hasta 2 W para las estaciones VSAT utilizando un procedimiento de registro simplificado [12] . Las potencias de hasta 25 W o más se utilizan en equipos especiales de abonado y en canales satelitales punto a punto, se pueden usar potencias de decenas a varios cientos de vatios en estaciones centrales de comunicación por satélite, canales troncales por satélite, así como estaciones móviles de radiodifusión por satélite. . En banda C, debido a la menor ganancia de las antenas, se suelen aplicar mayores potencias que en Ku.

• Ganancia ( ing.  Gain ), medida en decibelios y muestra cuántas veces la potencia de la señal emitida (después de la conversión) es mayor que la potencia de la señal de entrada (antes de la conversión). El área donde ocurre la amplificación de potencia lineal es importante (con un aumento en la señal de entrada, la salida aumenta proporcionalmente). Cuando se alcanza la potencia máxima, el BUC entra en modo de saturación (un aumento de la señal de entrada no provoca un aumento de la salida). Por lo general, no se recomienda la operación en este modo, ya que conduce a la distorsión de la señal. Para garantizar una alta linealidad, los amplificadores de salida BUC funcionan en el modo A , para aumentar la eficiencia, se puede utilizar el modo AB [13] [8] .

• El consumo de energía siempre es significativamente mayor que la energía radiada (útil) del BUC. se puede contar para la evaluación. que la proporción de potencia consumida y radiada para amplificadores de estado sólido es de aproximadamente 10:1 [14] . Es decir, un BUC con una potencia de salida de 2 W consumirá unos 20 vatios, con una potencia de salida de 4 vatios, unos 40 vatios. Los valores específicos varían de un modelo a otro y dependen de la tecnología y el esquema en el que se construye el BUC [13] .

• La tensión de alimentación se selecciona en función del consumo de energía del BUC. Para amplificadores de baja potencia de salida (hasta 6-8 vatios), la potencia se utiliza desde un módem satelital de 24 voltios sobre el mismo cable coaxial que transmite una señal de alta frecuencia. Para potencias a partir de 8 vatios, con el fin de reducir el consumo de corriente, se suele utilizar una tensión de alimentación de 48 voltios, suministrada desde una fuente de alimentación a través de un cable coaxial [15] o a través de una línea separada. Los amplificadores de alta potencia, decenas y cientos de vatios, se alimentan directamente de la red eléctrica [14] o de una fuente de alimentación cercana [16] [17] .

• El peso y las dimensiones dependen de la potencia del BUC y determinan cómo se va a instalar. Se pueden instalar amplificadores de hasta 4-6 vatios (y algunos modelos de hasta 16 vatios) [18] [19] en la alimentación de la antena, los amplificadores de mayor potencia se instalan por separado y se conectan a la alimentación de la antena mediante una guía de ondas.

Notas

1. ↑ 12 Convertidor ascendente de bloque de banda L (BUC ) . descripción del producto Industrias de comunicaciones y energía . Consultado el 3 de marzo de 2017. Archivado desde el original el 12 de septiembre de 2017. (indefinido)
2. ↑ AMPLIFICADORES DE POTENCIA . Radis LTD. Consultado el 4 de marzo de 2017. Archivado desde el original el 3 de febrero de 2017. (indefinido)
3. ↑ Amplificadores de transistores de microondas domésticos  // Componentes y tecnologías: revista. - 2007. - Nº 1 . Archivado desde el original el 17 de mayo de 2017.
4. ↑ Amplificadores de potencia de conversión ascendente (BUC) . isatel Consultado el 4 de marzo de 2017. Archivado desde el original el 21 de abril de 2017. (indefinido)
5. ↑ Vladímir BOBKOV. Estaciones terrenas de satélite // ¡CONÉCTATE! Mundo de la Comunicación: revista. - 2007. - Nº 2 . - S. 148-151 .
6. ↑ Datos de guía de ondas y bridas . Microondas Flann. Consultado el 20 de febrero de 2017. Archivado desde el original el 21 de febrero de 2017. (indefinido)
7. ↑ Diferencia entre TWTA y SSPA . Sitio web de RF Wireless World. Consultado el 3 de marzo de 2017. Archivado desde el original el 4 de marzo de 2017. (indefinido)
8. ↑ 12 Garth Niethe . ¿SATCOM más pequeños y más potentes? Es posible... con GaN . SatMagazine (junio de 2015). Consultado el 3 de marzo de 2017. Archivado desde el original el 4 de marzo de 2017.  (indefinido)
9. ↑ DESCRIPCIÓN TÉCNICA DEL TRANSCEPTOR (ODU) ODU-2W-KU . secciones 1,2 . Sistemas de red Hughes . Consultado el 23 de junio de 2020. Archivado desde el original el 19 de agosto de 2019. (indefinido)
10. ↑ Capacitación de instalación preliminar de Tooway™ . Terminal de usuario Tooway para banda Ka . Consultado el 23 de febrero de 2017. Archivado desde el original el 12 de marzo de 2014. (indefinido)
11. ↑ SERVICIOS DE TV CONECTADA SMART LNB VÍA SATÉLITE (enlace no disponible) . Eutelsat. Consultado el 4 de septiembre de 2017. Archivado desde el original el 30 de diciembre de 2013. (indefinido) 
12. ↑ COMISIÓN ESTATAL DE RADIOFRECUENCIAS DEL MINISTERIO DE TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN Y COMUNICACIONES DE LA FEDERACIÓN DE RUSIA. Sobre la simplificación de los procedimientos para el soporte de frecuencias y el uso de estaciones terrestres satelitales de tecnología VSAT en el territorio de la Federación Rusa (modificado el 16 de octubre de 2015) . Fondo electrónico de documentación legal y reglamentaria "KODEKS". Fecha de acceso: 3 de julio de 2020. Archivado el 3 de julio de 2020. (indefinido)
13. ↑ 1 2 Jonathan Trueque. Tendencias en BUC (Block UpConverters) (enlace descendente) . iDirect (12 de enero de 2012). Consultado el 3 de marzo de 2017. Archivado desde el original el 4 de marzo de 2017. (indefinido) 
14. ↑ 1 2 Especificaciones del BUC DE BANDA Ku DE ALTA POTENCIA . Microondas ALGA. Consultado el 4 de marzo de 2017. Archivado desde el original el 5 de marzo de 2017. (indefinido)
15. ↑ Unidad de fuente de alimentación de CA/CC para interiores para BUC de 8 W y 10 W. New Japan Radio Co. Consultado el 4 de agosto de 2020. Archivado desde el original el 22 de octubre de 2020. (indefinido)
16. ↑ Unidad de fuente de alimentación de CA/CC para exteriores para BUC de 16 W (enlace no disponible) . New Japan Radio Co. Consultado el 4 de marzo de 2017. Archivado desde el original el 21 de abril de 2017. (indefinido) 
17. ↑ Fuentes de alimentación BUC (enlace no disponible) . Industrias de comunicaciones y energía. Consultado el 3 de marzo de 2017. Archivado desde el original el 20 de septiembre de 2015. (indefinido) 
18. ↑ 8-16 W LITE Ku-BAND BUC . Consultado el 4 de marzo de 2017. Archivado desde el original el 4 de marzo de 2017. (indefinido)
19. ↑ MINI-BUC de 16 W en banda Ku (enlace no disponible) . Consultado el 4 de marzo de 2017. Archivado desde el original el 4 de marzo de 2017. (indefinido) 

Véase también

• VSAT
• Internet satelital
• convertidor de satélite
• módem satelital

Enlaces

• Microondas Alga BUC
• BUC de Advantech inalámbrico
• Equipo NJRC VSAT
• BUC Wavestream (Gilat)
• Agilis BUC