Articulo de referencia

Antena parabólica

Una antena parabólica es un tipo de antena parabólica con forma de plato diseñada para recibir o transmitir información mediante ondas de radio desde o hacia un satélite de comu...

Una antena parabólica es un tipo de antena parabólica con forma de plato diseñada para recibir o transmitir información mediante ondas de radio desde o hacia un satélite de comunicaciones . El término se refiere comúnmente a una antena que recibe televisión satelital de transmisión directa desde un satélite de transmisión directa en órbita geoestacionaria .

Historia

Las antenas parabólicas o de plato se habían utilizado como radiotelescopios (a partir de 1937) y para el seguimiento de aviones por parte del ejército (durante la Segunda Guerra Mundial) mucho antes de que se lanzara el primer satélite artificial en 1957.

El término antena parabólica se acuñó en 1978, al comienzo de la industria de la televisión por satélite, y pasó a referirse a las antenas parabólicas que envían y/o reciben señales de satélites de comunicaciones. Taylor Howard , de San Andreas, California , adaptó una antena parabólica militar en 1976 y se convirtió en la primera persona en recibir señales de televisión por satélite con ella. [ 1 ]

Las primeras antenas parabólicas de televisión por satélite se construyeron para recibir señales analógicas en la banda C y eran muy grandes. La portada del catálogo navideño de Neiman-Marcus de 1979 mostraba las primeras estaciones de televisión por satélite para el hogar a la venta. [ 2 ] Las antenas tenían casi 6,1 m (20 pies ) de diámetro. [ 3 ] Las antenas parabólicas de principios de la década de 1980 tenían entre 3 y 4,9 m (10 a 16 pies ) de diámetro [ 4 ] y estaban hechas de fibra de vidrio con una capa incrustada de malla metálica o papel de aluminio, o de aluminio o acero macizo . [ 5 ]  

Las antenas parabólicas de malla metálica aparecieron por primera vez a principios de la década de 1980, y al principio tenían 3,0 m (10 pies) de diámetro. A medida que mejoró la tecnología de la etapa frontal y disminuyó el factor de ruido de los LNB , el tamaño se redujo a 2,4 m (8 pies ) unos años después, y continuó disminuyendo hasta alcanzar 1,8 m (6 pies) a finales de la década de 1980 y 1,2 m (4 pies) a principios de la década de 1990. [ 6 ] Sin embargo, se siguieron utilizando antenas de mayor tamaño. [ 6 ] En diciembre de 1988, el satélite luxemburgués Astra 1A comenzó a transmitir señales de televisión analógica en la banda K u para el mercado europeo. [ 7 ] Esto permitió utilizar antenas pequeñas (90 cm) de forma fiable por primera vez. [ 7 ]     

A principios de la década de 1990, cuatro grandes compañías de cable estadounidenses fundaron PrimeStar , una compañía de transmisión directa que utilizaba satélites de potencia media. [ 8 ] Las transmisiones relativamente fuertes en la banda K u permitieron el uso de antenas parabólicas de tan solo 90  cm por primera vez. [ 8 ] El 4 de marzo de 1996, EchoStar presentó Digital Sky Highway ( Dish Network ). [ 9 ] Este fue el primer sistema de televisión por satélite de transmisión directa ampliamente utilizado y permitió  el uso de antenas parabólicas de tan solo 20 pulgadas (51 cm). Esta gran reducción del tamaño de las antenas también permitió su instalación en vehículos. [ 10 ] Las antenas de este tamaño todavía se utilizan hoy en día. Sin embargo, las estaciones de televisión aún prefieren transmitir sus señales en la banda C con antenas grandes debido a que las señales de la banda C son menos propensas a la atenuación por lluvia que las señales de la banda K u . [ 11 ]

Principio de funcionamiento

Esquemas de los principios de reflexión utilizados en antenas parabólicas.

La forma parabólica de una antena parabólica refleja la señal hacia su punto focal . En dicho punto, montado sobre soportes, se encuentra un dispositivo llamado alimentador . Este alimentador es esencialmente la etapa inicial de una guía de ondas que recoge las señales en el punto focal o cerca de él y las conduce a un convertidor descendente de bajo ruido (LNB). El LNB convierte las señales electromagnéticas o de radio en señales eléctricas y las desplaza de la banda C y/o la banda K u a la banda L. Las antenas parabólicas de transmisión directa utilizan un LNB, que integra el alimentador con el LNB. En 2004, la Universidad de Waterloo anunció una nueva antena parabólica omnidireccional que no utiliza una antena parabólica direccional y que puede utilizarse en una plataforma móvil, como un vehículo. [ 12 ]

La ganancia teórica ( ganancia directiva ) de una antena parabólica aumenta con la frecuencia. La ganancia real depende de muchos factores, como el acabado superficial, la precisión de la forma y la adaptación de impedancias del alimentador. Un valor típico para una  antena parabólica doméstica de 60 cm a 11,75  GHz es de 37,50  dB.

En frecuencias más bajas, como la banda C, los diseñadores de antenas parabólicas disponen de una mayor variedad de materiales. El gran tamaño de la antena necesaria para estas frecuencias llevó a que se construyeran con malla metálica sobre una estructura metálica. En frecuencias más altas, los diseños de malla son menos comunes, aunque algunos han utilizado antenas sólidas con perforaciones.

Una idea errónea común es que el LNB (bloque de bajo ruido/bocina de alimentación), el dispositivo situado en la parte frontal de la antena parabólica, recibe la señal directamente de la atmósfera. Por ejemplo, una transmisión de BBC News muestra una "señal roja" que es recibida directamente por el LNB en lugar de ser dirigida a la antena parabólica, la cual, debido a su forma parabólica, concentra la señal en un área más pequeña y la envía al LNB. [ 13 ]

Las antenas parabólicas modernas para uso doméstico suelen tener un diámetro  de entre 43 cm (18  pulgadas) y 80  cm (31  pulgadas) , y están fijas en una posición para la recepción en banda Ku desde una órbita específica. Antes de la existencia de los servicios de satélite de transmisión directa, los usuarios domésticos solían tener una antena parabólica motorizada de banda C de hasta 3 m de diámetro para la recepción de canales de diferentes satélites. Sin embargo, las antenas demasiado pequeñas pueden causar problemas, como atenuación por lluvia e interferencias de satélites cercanos.

Europa

En Europa , las frecuencias utilizadas por los servicios DBS son de 10,7 a 12,75  GHz en dos polarizaciones: H (horizontal) y V (vertical). Este rango se divide en una banda baja de 10,7 a 11,7  GHz y una banda alta de 11,7 a 12,75  GHz. Esto da como resultado dos bandas de frecuencia, cada una con un ancho de banda de aproximadamente 1  GHz y dos polarizaciones posibles. En el LNB, estas frecuencias se convierten a 950-2150  MHz, que es el rango asignado al servicio de satélite en el cable coaxial entre el LNB y el receptor. Las frecuencias más bajas se asignan a la televisión por cable y terrestre , la radio FM, etc. Solo una de estas bandas de frecuencia cabe en el cable coaxial, por lo que cada una de ellas requiere un cable independiente desde el LNB hasta una matriz de conmutación, o bien el receptor debe seleccionar una de las cuatro posibilidades a la vez.

Diseño de sistemas

En una instalación residencial con un solo receptor, un único cable coaxial conecta el decodificador del receptor con el LNB de la antena parabólica. La alimentación eléctrica de CC para el LNB se suministra a través de los mismos conductores del cable coaxial que transportan la señal al receptor. Además, las señales de control también se transmiten desde el receptor al LNB a través del cable. El receptor utiliza diferentes voltajes de alimentación (13/18 V) para seleccionar la polarización vertical/horizontal de la antena y un tono piloto de encendido/apagado (22  kHz) para indicar al LNB que seleccione una de las dos bandas de frecuencia. En instalaciones más grandes, cada banda y polarización tiene su propio cable, por lo que hay 4 cables desde el LNB hasta una matriz de conmutación multiswitch, que permite la conexión de varios receptores a la matriz en una topología de estrella utilizando el mismo método de señalización que en una instalación con un solo receptor.

Buscador de satélites

Buscador de satélites

Un buscador de satélites (o localizador de satélites ) es un medidor de intensidad de campo satelital que se utiliza para apuntar con precisión las antenas parabólicas hacia los satélites de comunicaciones en órbita geoestacionaria . [ 14 ] Los medidores buscadores de satélites profesionales permiten una mejor alineación de la antena y también proporcionan valores de parámetros de la señal recibida.

Tipos

Plato accionado por motor

Una antena parabólica montada en un mástil y accionada por un motor paso a paso o un servomotor puede controlarse y girarse para apuntar a cualquier posición de satélite en el cielo. Existen tres estándares principales: DiSEqC , USALS y posicionadores de 36 V. Muchos receptores son compatibles con todos estos estándares.

Las antenas parabólicas motorizadas vienen en una variedad de tamaños, pero se requiere una antena de al menos 120 centímetros (47 pulgadas) para recibir señales de satélites distantes que están destinados a dar servicio a otras áreas. 

Con DiSEqC y USALS, la antena parabólica se orientará automáticamente hacia uno de los dieciséis satélites programados previamente al pulsar uno de los botones de canal del mando a distancia. Las antenas parabólicas motorizadas que utilizan USALS pueden detectar otros satélites de una constelación una vez que se ha localizado y orientado hacia uno.

La mayoría de los receptores que se venden actualmente son compatibles con USALS y DiSEqC 1.0 y 1.2.

Multisatélite

Antena especial para hasta 16 posiciones de satélite (banda K u )

Cada antena parabólica de tamaño estándar permite la recepción simultánea desde múltiples posiciones satelitales diferentes sin necesidad de reposicionar la antena, simplemente añadiendo un LNB adicional o utilizando un LNB dúo especial, o un LNB monobloque de triple o cuádruple alimentación .

Sin embargo, algunos diseños optimizan de forma mucho más eficaz la recepción simultánea desde múltiples posiciones satelitales diferentes sin necesidad de reposicionar la antena. El eje vertical funciona como un reflector Cassegrain cóncavo parabólico hiperbólico fuera del eje , mientras que el eje horizontal funciona como un Cassegrain cóncavo convexo . El haz de la antena principal se desplaza a través de la secundaria, que corrige el astigmatismo mediante su curvatura variable. La apertura elíptica de la antena primaria está diseñada para adaptarse a la iluminación deformada por las bocinas. Debido al doble derrame, esto resulta más adecuado para una antena grande.

Es posible cambiar entre satélites utilizando conmutadores DiSEqC añadidos a una instalación satelital, o bien LNB Duo o LNB Monoblock integrados .

La mayoría de los receptores que se venden actualmente son compatibles al menos con DiSEqC 1.0, que puede cambiar automáticamente entre 4 satélites (todos los LNB monobloque actuales) a medida que el usuario cambia de canal con el mando a distancia.

DiSEqC 1.1 permite conmutar automáticamente entre 16 posiciones de satélite o más (mediante conmutadores en cascada).

Las antenas parabólicas motorizadas garantizan un enfoque óptimo para el tamaño de antena dado; el LNB siempre está alineado con el satélite de transmisión, pero los conmutadores DiSEqC son más rápidos que los motores DiSEqC, ya que no se requiere ningún movimiento físico.

VSAT

Un tipo común de antena parabólica es la terminal de apertura muy pequeña (VSAT). Esta proporciona comunicaciones bidireccionales por internet vía satélite tanto para particulares como para redes privadas de organizaciones. Actualmente, la mayoría de las VSAT operan en la banda K u ; la banda C está restringida a las regiones menos pobladas del mundo. En 2005, los fabricantes de antenas parabólicas comenzaron a utilizar nuevos satélites en la banda K a , que operan a frecuencias más altas, ofreciendo un mayor rendimiento a un menor coste. Estas antenas varían de 74 a 120 cm (29 a 47 pulgadas) en la mayoría de las aplicaciones, aunque las VSAT de banda C pueden alcanzar los 4 m (13 pies) .    

Platos caseros

Cualquier superficie metálica que concentre una fracción significativa de las microondas reflejadas en un punto focal puede utilizarse como antena parabólica, aunque con una ganancia menor . Esto ha llevado a que se utilicen tapas de cubos de basura, woks y otros objetos como antenas. Solo los modernos LNB de bajo ruido y la mayor potencia de transmisión de los satélites DTH permiten recibir una señal útil con estas antenas caseras tan ineficientes.

Otros

  • Platos individuales para una vivienda: Servicio de televisión directa al hogar (DTH).
  • Antenas colectivas, compartidas por varias viviendas: antena maestra de televisión por satélite ( SMATV ) o antena de distribución de radiodifusión comunitaria (CABD).
  • Antena parabólica con seguimiento automático

Véase también

Referencias

  1. Feder, Barnaby J. (15 de noviembre de 2002). "Taylor Howard, de 70 años, pionero en la televisión satelital para el hogar" . New York Times . Consultado el 19 de julio de 2014 .
  2. Browne, Ray (2001). The Guide to United States Popular Culture . Madison, Wisconsin : Popular Press. p. 706. ISBN  9780879728212Consultado el 1 de julio de 2014 .
  3. Giarrusso, Michael (28 de julio de 1996). "Aparecen pequeñas antenas parabólicas en zonas rurales" . Los Angeles Times . Los Ángeles . Consultado el 1 de julio de 2014 .
  4. Nye, Doug (14 de enero de 1990). "LAS ANTENAS SATELITALS SOBREVIVEN A LA GRAN REVOLUCIÓN DE LA DÉCADA DE 1980" . Deseret News . Salt Lake City : Deseret News. Archivado del original el 8 de agosto de 2014. Recuperado el 30 de junio de 2014 .
  5. Brooks, Andree (10 de octubre de 1993). "Restricciones a las antiguas antenas parabólicas bajo fuego. Se instan nuevas leyes para modelos más pequeños" . The Baltimore Sun. Baltimore , MD : The Baltimore Sun. Consultado el 1 de julio de 2014 .
  6. 1 2 Somerfield, Harry (30 de septiembre de 1990). "Las antenas parabólicas serán más pequeñas y nítidas en el futuro" . The Tuscaloosa News . Tuscaloosa, Alabama . Recuperado el 7 de agosto de 2014 .
  7. 1 2 "Detalles del satélite ASTRA 1A 1988-109B NORAD 19688" . N2YO. 9 de julio de 2014. Recuperado el 12 de julio de 2014 .
  8. 1 2 Barber, Dave (18 de agosto de 1995). "500.000 familias ya eligieron PRIMESTAR como su opción en televisión por satélite" . Bangor Daily News . Bangor, Maine . Consultado el 7 de agosto de 2014 .
  9. Grant, August E. (2010). Actualización sobre tecnología de la comunicación (10.ª ed.). Taylor & Francis . pág. 87. ISBN   978-0-240-81475-9.
  10. Evangelista, Benny (10 de noviembre de 2003). "Televisión satelital en el auto, en movimiento / La nueva tecnología hace que los receptores de antena parabólica sean lo suficientemente pequeños como para caber en el techo de un SUV" . San Francisco Chronicle . San Francisco . Consultado el 7 de agosto de 2014 .
  11. "Atenuación por lluvia: señal de televisión satelital y condiciones climáticas adversas" . Dish-cable.com . 2010. Consultado el 16 de julio de 2014 .
  12. "Equipo desarrolla televisión satelital para automóviles" . Universidad de Waterloo . 6 de mayo de 2006. Archivado del original el 14 de mayo de 2006. Consultado el 29 de abril de 2008 .
  13. "News 24 SIGUE obteniendo una F en física" . Consultado el 29 de abril de 2008 .
  14. "MEDIDOR BUSCADOR DE SATÉLITES - Winegard" (PDF) .
  • Comisión Europea: El derecho a utilizar una antena parabólica .
  • Aplicación web Satfinder: alineación de antenas parabólicas con brújula y mapa .
  • DishPointer: alineación de antenas parabólicas con Google Maps .
  • Guía que explica cómo instalar Freesat por cuenta propia.
  • Buscador de satélites en línea basado en Google Maps