Transpondedor

Un transpondedor o transponder es un tipo de dispositivo utilizado en telecomunicaciones cuyo nombre viene de la fusión de las palabras inglesas Transmitter (Transmisor) y Responder (Contestador/Respondedor).

Se designa con este término (o con alguna de las abreviaturas XPDR, XPNDR, TPDR o TP) a equipos que realizan la función de:

Recepción, amplificación y reemisión en una banda distinta de una señal (estos transpondendores se utilizan en comunicaciones espaciales para adaptar la señal satélite entrante/saliente a la frecuencia de los equipos en banda base).
Respuesta automática de un mensaje (predeterminado o no) a la recepción de una señal concreta de interrogación (estos transpondedores se utilizan en aeronáutica para sistemas de pseudo-radar).

Tipos

En el informe realizado encontraremos las partes de un sistema satelital, transponders, estaciones terrestres, componentes, bandas de frecuencias utilizadas conexiones entre otras. Transponder: dispositivo que realiza la función de recepción y transmisión.

Básicamente existen dos tipos de transpondedores: los pasivos y los activos.

Pasivos: Son aquellos elementos que son identificados por escáneres, robots u ordenadores, tales como las tarjetas magnéticas, las tarjetas de crédito, o las etiquetas con forma de espiral que llevan los productos de los grandes almacenes. Para ello es necesario que interactúe con un sensor que decodifique la información que contiene y la transmita al centro de datos. Generalmente, estos transpondedores tienen un alcance muy limitado, del orden de un metro.

Activos: Son empleados en sistemas de localización, navegación o posicionamiento. De manera más concreta, se puede decir que un transpondedor activo es toda cadena de unidades o equipos interconectados en serie en un canal, que modifican y adecuan la señal desde el receptor (habitualmente antena receptora) hasta el emisor (habitualmente antena emisora), con el fin de retransmitir la información recibida.

Funcionamiento

Este sistema establece una comunicación electrónica entre el equipo a bordo de la aeronave y la estación en tierra. Por medio de este enlace, el personal de control de tránsito aéreo proporciona guía a la aeronave, detectándola en una pantalla de radar (más precisamente en la pantalla del SSR (por sus siglas en inglés: "Secondary Surveillance Radar")). Con este sistema, el CTA mantiene la separación entre aeronaves, evitando colisión.

El transpondedor de la aeronave recibe la señal de interrogación en una frecuencia de 1030 MHz, y transmite las respuestas en una frecuencia de 1090 MHz.

Existen dos modos básicos para interrogar a la aeronave: el modo A y el modo C.

En el modo A se pregunta por la identificación de la aeronave por medio de dos pulsos, P1 y P3, separados 8 microsegundos. Estos pulsos los emite la antena direccional.

En el modo C se pregunta a la aeronave por su altitud con dos pulsos, P1 y P3, separados 21 microsegundos. Estos pulsos los transmite la antena direccional.

En el tren de pulsos de interrogación se agrega el pulso P2, transmitido por una antena omnidireccional, con el objeto de eliminar respuestas a lóbulos secundarios.

La respuesta del transpondedor inicia 3 microsegundos después de recibir P3, y consiste en una secuencia de hasta 15 pulsos entre dos pulsos F1 y F2 espaciados 20.3 microsegundos.

En el modo A, el código es de cuatro dígitos en octal. Ciertos códigos son asignados permanentemente y disparan un asignador especial. Por ejemplo, 7700 es un código común de emergencia; 7600 se utiliza para indicar fallos de la radio; 7500, secuestro de la aeronave.

En el modo C se utilizan 11 pulsos de información para transmitir la altitud barométrica, proporcionada por el computador de datos de aire.

Es requisito en las actuales aeronaves contar con un transpondedor operando en modo S. Este modo permite un enlace de comunicación completo; es decir, se tiene una comunicación entre computadores con protocolos. Este tipo se aplica al sistema de TCAS.

En el modo S el formato incluye 24 pulsos de dirección, contiene un pulso de identificación de modo, P4, y de 56 a 112 pulsos de datos. En estos pulsos de datos se pueden codificar señales aire-aire para evitar colisión, reportes meteorológicos, ATIS, alertas, servicio de vigilancia de tráfico.

En un tablero de control ATC transponder modo S de un Boeing 757, al oprimir el interruptor “IDENT” se envía un pulso SPI en el modo A para originar un brillo intermitente en la pantalla radar de tierra, como medio de comprobar la identificación de la aeronave.

Un transponder modo S identifica si las interrogaciones son en modo S ú otro modo, para preparar la respuesta.

Usos

En aeronáutica, todos las plataformas tienen que tener un transpondedor para el control de tráfico aéreo; éste se dedica a comunicar la identificación de la aeronave, así como datos necesarios para la correcta posición de la plataforma (como altura barométrica, velocidad y demás información de interés). Generalmente los transpondedores funcionan bajo demanda; es decir, un interrogador (también conocido como radar secundario) emite una interrogación (1030 mhz), que el transpondedor entiende y decodifica, y genera la respuesta con la información solicitada

Actualmente se usan unos determinados modos de comunicación: modo SIFs (1,2,3 y C), modo S (con varios niveles de funcionamiento) y modos militares (4 y 5).

Los modos SIFs y S, codifican la información en pulsos (la envolvente), de manera que la presencia de un pulso en una determinada posición confirma un dato. En los modos SIFs, cada pulso tiene un significado único (los pulsos significan cosas, como emergencia por ejemplo; si este pulso está presente, confirma emergencia en la plataforma interrogada), mientras que en modo S cada pulso tiene asociado un valor binario, usado para responder a la pregunta.

El modo 4, también codifica la información en los pulsos, aunque estos van cifrados.

El modo 5 es el único modo que actualmente codifica la información en la fase de la señal, haciendo las respuestas más cortas que en los modos anteriores.