ANTENAS PARABÓLICAS: CONCEPTOS Y COMPONENTES

1. La emisión y recepción por satélite recibe el nombre de TVSAT. 2. Un satélite de comunicación es un sistema receptor-emisor de señales radioeléctricas situado en una órbita alrededor de la Tierra. 3. Esta órbita describe un círculo a nivel del ecuador, girando a la misma velocidad y sentido de la Tierra. 4. Se llama órbita geostacionaria y los satélites en ella, satélites geostacionarios. 5. Para que un observador en la superficie de la Tierra, el satélite conserve siempre su verticalidad. 6. Para que esto sea posible, el satélite ha de estar a 36,000 km de distancia; en este punto se anulan las fuerzas gravitacionales de la Tierra y la centrífuga del satélite. 7. Un satélite es un repetidor de unas señales lanzadas desde la Tierra, está formado por: antenas receptoras, antena emisora, transpondedor, paneles solares y propulsores.

ENLACES ASCENDENTES Y DESCENDENTES

1. Las señales llegan al satélite por un canal llamado “haz ascendente” y vuelven por otro “haz descendente”. Para evitar interferencias entre los dos haces, las frecuencias son distintas: 14 GHz para el ascendente y entre 10 y 13 GHz para el descendente.

COBERTURA

1. La emisión y difusión por satélite solo necesita un solo emisor para cubrir el mismo territorio que la emisión terrestre. No tiene red de difusión. 2. La zona de cobertura es la superficie de la Tierra delimitada por un contorno de potencia constante con óptima calidad de recepción sin interferencias. 3. Esta zona se llama huella de satélite. 4. La huella está definida por la anchura del haz de la antena emisora del propio satélite. Tipos de haz: haz puntual, haz de zona, haz hemisférico, haz global.

CARACTERÍSTICAS

1. Las frecuencias utilizadas por los satélites están en la gama de frecuencia “kV” de microondas de electromagnética. 2. Esta banda de frecuencia recibe el nombre de FSS, que está dividida en semibanda baja (10.7 a 11.7 GHz) y semibanda alta (11.7 a 12.75 GHz). 3. Se llama polarización a la técnica de aumentar el número de canales por banda de transmisión; puede ser horizontal y vertical.

ESTACIÓN RECEPTORA

1. Es la última parte del enlace descendente y consta de: antena parabólica, unidad exterior y unidad interior. 2. La antena parabólica se encarga de captar las señales que envía el satélite; estas señales inciden sobre el reflector y se reflejan y concentran en un punto llamado foco, que es donde se encuentra la unidad exterior. 3. La unidad exterior convierte la alta frecuencia de las señales recibidas en otra de menor valor, llamada frecuencia intermedia (FI). 4. La unidad interior se sitúa en el interior de la vivienda y prepara la señal para ser reproducida por un receptor de TV.

ANTENA PARABÓLICA

1. La señal se capta con una antena en forma de parábola con alta ganancia que compensa la atenuación de la señal. 2. Este elemento se compone de: reflector parabólico, soporte del reflector y soporte de la unidad exterior.

REFLECTOR

1. Este fenómeno tiene lugar en la figura geométrica llamada parábola, cuya particularidad característica hace que toda línea coincida con ella y sea paralela a su eje X; se desvía en un punto llamado foco.

TIPOS DE REFLECTORES

  • 1. Antena parabólica de foco centrado: el receptor o alimentador se encuentra situado en el foco del reflector; son fáciles de construir, su rendimiento alcanza el 65%, son poco sensibles a errores en el ajuste, se usan en instalaciones colectivas, buena atenuación en el lóbulo secundario; la sombra que producen las varillas del soporte y el alimentador restan rendimiento.
  • 2. Antena parabólica “OFF-SET”: el reflector es una sección transversal de una parabólica; el foco está fuera de la vertical del reflector, de esta forma toda la señal reflejada llega al alimentador; son fáciles de construir, su rendimiento alcanza el 65%, son más sensibles al error de ajuste, se usan en instalaciones individuales, buena atenuación; el soporte y el alimentador no producen sombras sobre el reflector.

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

  • 1. Diámetro del reflector: depende de su ubicación geográfica y de la huella del satélite; a mayor frecuencia, menor diámetro; se fabrica desde 30 a 280 cm.
  • 2. Ganancia: expresa la cantidad de señal captada en el alimentador, se expresa en dB.
  • 3. Rendimiento: el cociente entre la cantidad de energía incidente en el reflector y la concentrada en el foco; a mayor superficie, mayor energía captada; se considera un buen valor entre el 55 y 65%.
  • 4. Ángulo de radiación: es el ángulo que puede desplazarse la antena con respecto a la dirección exacta hasta que la señal sufre una atenuación de 3 dB.
  • 5. Ancho de banda: indica el ancho de banda en frecuencias para la que está diseñada la antena, es decir, las frecuencias que capta dicha antena.
  • 6. Lóbulo principal y secundarios: el lóbulo principal no tiene atenuación, su eje coincide con el de la antena, contiene el ángulo de radiación; aparecen lóbulos secundarios.
  • 7. Relación señal-ruido (S/N): una antena parabólica capta el ruido del medio ambiente y del espacio exterior; un origen de ruido es el suelo; a mayor inclinación, mayor ruido; a mayor distancia del ecuador, mayor ruido al ser la inclinación de la antena mayor.
  • 8. Factor de ruido (F): es la potencia mínima que ha de tener la señal captada para que quede tapada por el ruido de la propia antena.

UNIDAD EXTERIOR

1. Es el dispositivo que se instala en el foco del reflector y tiene la misión de recoger la señal reflejada y convertirla a una frecuencia más baja llamada FI. Partes de la unidad: alimentador o iluminador y el LNB o conversor.

ALIMENTADOR

  • 1. Recoge la señal para conducirla hacia el LNB.
  • 2. Los elementos que lo componen son: la bocina, guía de ondas, polarizador y sonda.

BOCINA

  • 1. Es la parte del alimentador por donde entran las ondas radioeléctricas.
  • 2. Son de forma circular para las parábolas de foco centrado y cónicas para las de OFF-SET.
  • 3. El ángulo de cobertura de la bocina debe cubrir toda la superficie del reflector para recoger el máximo de señal.
  • 4. La entrada de la bocina debe estar protegida de la intemperie por un material adecuado, pero que no impida el paso de la señal.

GUÍA DE ONDA

  • 1. Es la encargada de conducir la señal hasta la sonda o antena.
  • 2. Es un tubo metálico con forma de cilindro o rectángulo.
  • 3. A mayor frecuencia, menor longitud de tubo.
  • 4. La guía de onda debe situarse en la dirección del campo eléctrico que indica el sentido de la polarización.

LA SONDA

  • 1. Es una antena dipolo de un tamaño reducido debido a la pequeña longitud de onda con la que trabaja.
  • 2. Es la encargada de transformar las señales electromagnéticas que recibe en una corriente eléctrica de alta frecuencia.
  • 3. Está situada en el interior de la guía de onda y su posición horizontal o vertical depende de la polarización de la señal que se desee recibir.

EL POLARIZADOR

  • 1. Es una continuación de la guía de onda.
  • 2. Se sitúa entre el iluminador y el conversor.
  • 3. Se encarga de adecuar la sonda a la polarización de la señal.

EL LNB

  • 1. El LNB o bloque de bajo ruido es un circuito que realiza la conversión y amplificación en una frecuencia más baja de la señal captada.
  • 2. Su entrada se conecta al polarizador y su salida a la unidad interior con un conector tipo F y cable coaxial de baja atenuación; lo componen: LNA, conversor y amplificador de FI.

UNIDAD INTERIOR

  • 1. Es el dispositivo instalado en el interior que procesa la señal de FI obtenida para dar una señal de radiofrecuencia en la banda de UHF y ser aplicada a los receptores de TV.
  • 2. El ancho de banda de esta FI va de 950 a 2150 MHz; en este margen están incluidos todos los canales del satélite sintonizados.

DIFERENCIAS

  • 1. En la individual permite sintonizar todos los canales y uno será seleccionado y llevado al receptor; en la colectiva habrá una unidad por cada canal elegido.
  • 2. En la individual permite el cambio de posición del polarizador para elegir la polaridad requerida por el canal deseado; en la colectiva no es posible al tener que estar siempre presentes las dos polaridades.
  • 3. En la individual permite el uso de un motor para cambiar la orientación de la parábola y así elegir un nuevo satélite; en la colectiva no es posible por el número de usuarios.

ORIENTACIÓN DE LA PARÁBOLA

INTRODUCCIÓN

  • 1. La orientación de antenas parabólicas permite calcular los ángulos necesarios para apuntar las antenas receptoras hacia un satélite determinado.
  • 2. Para lograr la buena orientación hay que tener en cuenta la situación geográfica del lugar de recepción y la situación del satélite.
  • 3. La línea del ecuador divide la Tierra en hemisferio norte y sur, y el meridiano de Greenwich en zona este y oeste.

ÁNGULOS DE ORIENTACIÓN

  • 1. Para orientar una antena se debe tener en cuenta su desplazamiento horizontal con respecto al horizonte y su elevación con respecto al nivel del suelo, que son las dos coordenadas para localizar el satélite; además, tener en cuenta la correcta incidencia de la polarización sobre el conversor: estos ángulos son acimut, elevación y polarización.

ACIMUT

  • 1. Es el ángulo horizontal al que hay que girar la antena hasta encontrar el satélite.
  • 2. La referencia será el polo sur si se está en el hemisferio norte o el polo norte si es al contrario.
  • 3. El acimut es más hacia el este y hacia el oeste.

ELEVACIÓN

  • 1. Es el ángulo al que hay que elevar la antena desde el horizonte para localizar el satélite.
  • 2. Es el ángulo que forma el eje de la parábola con respecto al suelo; está formado por lados de un triángulo: satélite, antena y antena suelo.

DESPLAZAMIENTO DE POLARIZACIÓN

  • 1. Es el ángulo al que hay que girar el conversor o LNB para que la polarización horizontal o vertical del satélite incida perfectamente sobre el mismo.
  • 2. Visto de frente, gira a la derecha (ángulo positivo) y hacia la izquierda (ángulo negativo).

CÁLCULOS DE ÁNGULO

  • 1. Por análisis matemático, este sistema calcula cualquier punto para cualquier satélite conociendo las coordenadas del lugar y satélite elegido.
  • 2. Por ábaco de los datos matemáticos, son gráficos que dan los puntos buscados conociendo las coordenadas del lugar y satélite.
  • 3. Por internet, en páginas que dan los resultados en función del lugar y el satélite.