CONTENIDO INTRODUCCION OBJETIVO 1. Antenas 1.1 Reseña histórica 1.2 Parámetros de diseño y construcción de una antena 1.2.1 Partes principales de una antena parabólica 2. Tipos de antenas 2.1 Relacionando conceptos sobre banda C y KU 2.1.1. Antena Parabólica Foco Primario 2.1.2. Antena Parabólica Offset 2.1.3. Antena Parabólica Cassegrain 2.1.4. Antena Parabólica Plana 3. Aplicaciones de antenas satelitales y parabólicas 4. Ventajas y desventajas de las antenas Parabólicas 4.1. Ventajas y desventajas entre las distintas antenas parabólicas 4.2. Ventajas y desventajas entre las antenas Yagui, Parabólicas, Microondas y Dipolo. 5. Tipos de antenas comerciales 6. Comercialización y principales distribuidores CONCLUSION REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
Introducción
Las primeras manifestaciones de los fenómenos eléctricos y magnéticos se observaron por medio de las fuerzas que actuaban sobre cargas y corrientes, pero esta representación, aunque muy útil, no permite estudiar fácilmente los fenómenos de propagación y radiación de ondas, por lo que es necesario introducir el concepto de campo. Un campo se pone de manifiesto en un punto, o se mide, colocando cargas y corrientes de prueba y observando las fuerzas ejercidas sobre ellas. En este trabajo encontraremos el apoyo suficiente para lograr una conexión muy clara entre los parámetros que se deben tener en cuenta en el diseño y montaje de una antena parabólica, principales características y las ventajas como las desventajas que nos traería montar un sistema satelital, mediante antenas parabólicas.
Introducción
Las primeras manifestaciones de los fenómenos eléctricos y magnéticos se observaron por medio de las fuerzas que actuaban sobre cargas y corrientes, pero esta representación, aunque muy útil, no permite estudiar fácilmente los fenómenos de propagación y radiación de ondas, por lo que es necesario introducir el concepto de campo. Un campo se pone de manifiesto en un punto, o se mide, colocando cargas y corrientes de prueba y observando las fuerzas ejercidas sobre ellas. En este trabajo encontraremos el apoyo suficiente para lograr una conexión muy clara entre los parámetros que se deben tener en cuenta en el diseño y montaje de una antena parabólica, principales características y las ventajas como las desventajas que nos traería montar un sistema satelital, mediante antenas parabólicas.
OBJETIVOS
Manejar el concepto de antenas, uso, con el fin de ejecutar alguna práctica.
Maniobrar estas antenas, uso como medio receptor y transmisor de ondas electromagnéticas.
Retroalimentar información con los de demás.
Discutir sobre la problemática de la TDT en clase.
1. Antenas 1.1.
Reseña histórica
Una de las eminencias de la ciencia es este científico americano cuyo mayor invento atribuido fue la invención de la “antena parabólica” , de nombre Grote Reber, nació y creció en chicago, aprendió ingeniería de radio en el Instituto Tecnológico de Illinois hasta 1933. Reber decidió construir su propio radiotelescopio en el patio de su casa de Wheaton, un suburbio de Chicago, después de que los laboratorios bell denegaran su propuesta de trabajo. Su diseño consistía en un espejo de metal parabólico de 9 metros de diámetro, enfocado en un radioreceptor a 8 metros sobre el espejo. El dispositivo, completado en 1937, estaba montado en un soporte inclinable que permitía apuntarlo en varias direcciones, aunque no girarlo, y tuvo fines astronómicos. Las antenas parabólicas transmisoras tienen un reflector parabólico que refleja la onda electromagnética generada por un dispositivo radiante que se encuentra ubicado en el foco del reflector parabólico. Las antenas parabólicas aparte de tener un carácter emisor ser antenas receptoras como por ejemplo las antenas que sirven para captar señales de televisión. Es importante que la antena esté correctamente orientada hacia el satélite, de forma que las señales lleguen paralelas al eje de la antena. Son muy utilizadas como antenas de instalaciones colectivas. Hablando un poco de satélites podemos definir a un satélite como un cuerpo celeste opaco que brilla con la luz reflejada del sol y que gira alrededor de nuestro planeta Tierra, pero nosotros haremos referencia a un satélite es especial lo construidos por nosotros los seres humanos, esta máquina asociada a las comunicaciones, artificiales, para ubicar este satélite en el espacio exterior se usan cohetes propulsores de altas
potencias parecidos a los que se usan para las diferentes misiones espaciales.
Hay puntos privilegiados en el espacio que son muy importante para colocar en órbita satélites artificiales, no basta con decir que cualquier punto geográfico es bueno para colocar nuestro satélite, hay que tener en cuenta que la línea ecuatorial es la división exacta de la Tierra en dos polos dejando en posición a los satélites en modo geoestacionario, por eso estos no se usan en orbitas inclinadas ni verticales (el Ecuador es el circulo máximo que equidista de los polos de la Tierra y divide a estas donde en partes iguales). Desde hace algunos años, la órbita geo-estacionaria situada sobre el Ecuador, se está convirtiendo en un lugar muy concurrido por satélites de todo tipo, empleados para las actividades más dispares. Hay satélites meteorológicos, como el Meteosat, satélites para enlaces telefónicos transoceánicos, para localizaciones marítimas y, lógicamente, para transmisiones de TV. La ventaja que ofrecen los satélites de televisión es la de cubrir un territorio muy amplio, y como este "transmisor" está situado en el "cielo", permite que las emisiones de muchas emisoras de TV lleguen a muchos hogares, incluso aquellos situados en valles y colinas a las que no llega la televisión debido a la ausencia de un repetidor de zona.
Para recibir las emisiones procedentes de un satélite, es necesario la instalación de una antena parabólica exterior de 30 cm a 1,80 de diámetro, añadirle un convertidor, que convierte la señal de 11 GHz a 1 GHz, así como
un
polarizador,
capaz
de
separar
las
señales
polarizadas
horizontalmente de las polarizadas en sentido vertical. Si esta antena dispone de un posicionador, podemos captar varios satélites. Los satélites geoestacionarios: La posición de un lugar en la superficie de la tierra queda determinada mediante coordenadas geográficas . La longitud o altitud se mide desde el meridiano de Greenwich hasta el meridiano del lugar. Se cuenta desde 0º hasta +180º hacia el este y desde 0º hasta -180º hacia el oeste. La latitud geográfica se mide desde el Ecuador hacia el norte, (0º hasta +90º), y hacia
el sur, (0º hasta -90º).
Los satélites se encuentran en una órbita a 36.000 Km de la tierra, órbita geoestacionaria, sobre el plano del Ecuador, en la que presenta igual período y sentido de rotación que la tierra. Esto significa que el satélite estará siempre en el mismo punto con respecto a la tierra.
1.2.
Parámetros de diseño y construcción de una antena Las ecuaciones de Maxwell relacionan los campos eléctricos y magnéticos con las cargas y corrientes que los crean. La solución general de las ecuaciones, en el caso variable en el tiempo, es en forma de ondas, que pueden estar ligadas a una estructura, como es el caso de una línea de transmisión o guía de ondas, o bien libres en el espacio, como ocurre con las producidas por las antenas. El Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) define una antena como aquella parte de un sistema transmisor o receptor diseñada
específicamente
para
radiar
o
recibir
ondas
electromagnéticas (IEEE Std. 145-1983). Si bien sus formas son muy
variadas, todas las antenas tienen en común el ser una región de transición entre una zona donde existe una onda electromagnética guiada y una onda en el espacio libre, a la que puede además asignar un carácter direccional. La representación de la onda guiada se realiza por voltajes y corrientes (hilos conductores y líneas de transmisión) o por campos (guías de ondas); en el espacio libre, mediante campos. El objetivo principal de una antena es radiar la potencia que se le suministra con las características de direccionalidad adecuadas a la aplicación. Un ejemplo claro de la utilización de antenas para las comunicaciones móviles, radiodifusión, Por ejemplo, en radiodifusión o comunicaciones móviles se querrá radiar sobre la zona de cobertura
de
forma
radiocomunicaciones
fijas
omnidireccional, interesará
que
mientras las
que
antenas
en sean
direccionales. En general, cada aplicación impondrá unos requisitos sobre la zona del espacio en la que se desee concentrar la energía. Asimismo, para poder extraer información se ha de ser capaz de captar en algún punto del espacio la onda radiada, absorber energía de esa onda y entregarla al receptor. Existen, pues, dos misiones básicas de una antena: transmitir y recibir, imponiendo cada aplicación condiciones particulares sobre la direccionalidad de la antena, niveles de potencia que debe soportar, frecuencia de trabajo y otros parámetros que definiremos posteriormente. Esta diversidad de situaciones da origen a un gran número de tipos de antenas. Toda onda se caracteriza por su frecuencia (f) y su longitud de onda (lamda), ambas relacionadas por la velocidad de propagación en el medio, que habitualmente en antenas tiene las propiedades del vacío (c=3*10 8 m/s), con c=lamda por el valor de la frecuencia. El conjunto de todas las frecuencias, o espectro de frecuencias, se divide por décadas en bandas, con la denominación presentada en la tabla.
Cada aplicación tiene asignada por los organismos de normalización unas determinadas porciones de ese espectro.
Las antenas tienen unas características de impedancia y de radiación que dependen de la frecuencia. El análisis de dichas características se realiza a partir de las ecuaciones de Maxwell en el dominio de la frecuencia, utilizando las expresiones de los campos en forma compleja o fasorial. Cada aplicación y cada banda de frecuencias presentan características peculiares que dan origen a unas tipologías de antenas muy diversas. En una forma amplia y no exhaustiva, los
tipos más comunes se pueden agrupar en los
grandes bloques siguientes: > Antenas alámbricas. Se distinguen por estar construidas con hilos conductores que soportan las corrientes que dan origen a los campos radiados. Pueden estar formadas por hilos rectos (dipolo, V, rómbica), espiras (circular, cuadrada o de cualquier forma arbitraria) y hélices. Este tipo de antenas se caracterizan por corrientes y cargas que varían de forma armónica con el tiempo y con amplitudes que también varían a lo largo de los hilos. > Antenas de apertura y reflectores. En ellas la generación de la onda radiada se consigue a partir de una distribución de campos soportada por la antena y se suelen excitar con guías de ondas. Son antenas de apertura las bocinas (piramidales y cónicas), las aperturas y las ranuras sobre planos conductores, y las bocas de
guía. Este tipo de antenas se caracterizan por los campos eléctricos y magnéticos de la apertura, variables armónicamente con el tiempo. El empleo de reflectores, asociados a un alimentador primario, permite disponer de antenas con las prestaciones necesarias para servicios de comunicaciones a grandes distancias, tanto terrestres como espaciales. El reflector más común es el parabólico. > Agrupaciones de antenas. En ciertas aplicaciones se requieren características de radiación que no pueden lograrse con un solo elemento; sin embargo, con la combinación de varios de ellos se consigue una gran flexibilidad que permite obtenerlas. Estas agrupaciones pueden realizarse combinando, en principio, cualquier tipo de antena.
Análisis geométrico: La
geometría
de
un
reflector
parabólico
queda
totalmente
caracterizada por un corte que comprenda el eje, cuya forma es la de una parábola: curva que equidista de un punto (foco) y una recta (generatriz). Tenemos las siguientes ecuaciones para los distintos análisis geométricos: Para coordenadas polares tiene una ecuación geométrica y es la siguiente:
Para coordenadas cartesianas tenemos la siguiente formula:
Para coordenadas paramétricas tiene la siguiente relación de ecuaciones:
Podemos ver en la siguiente imagen la geometría de un reflector parabólico:
Eficiencia y directividad La finalidad de un reflector parabólico es concentrar la potencia radiada por el alimentador en una determinada dirección del espacio con un diagrama que cumpla unas especificaciones determinadas, habitualmente de directividad, nivel de lóbulos secundarios y polarización cruzada. Si nos centramos en la directividad vamos a ver que un parámetro muy significativo es la eficiencia. Hemos definido la directividad de una antena en general mediante la expresión
Donde Dmáx y Emáx son, respectivamente, la densidad de potencia y el
campo eléctrico radiados por el reflector en la dirección del
máximo, y Pr es la potencia radiada por el alimentador. Si estudiamos detenidamente la forma en que se produce la concentración de potencia desde el alimentador hasta el lóbulo principal de radiación podremos reescribir la expresión anterior de forma más intuitiva. En efecto, de la potencia Pr radiada por el alimentador, sólo una parte Pa es interceptada por el reflector. La diferencia Pr-Pa no alcanza el reflector y no contribuye, por tanto, a la formación del diagrama secundario. A esta potencia se la conoce como potencia de desbordamiento, y en general interesa que sea lo menor posible.
El cociente Pa/Pr se define como la eficiencia de desbordamiento (spillover) y se denota por Ns.
Relación f/Da
La elección del parámetro f /Da es de enorme importancia en el diseño de una antena parabólica. Porque este es relacionado directamente con el ángulo de visualización del borde del reflecto, además se representa la forma del reflector para cuatro valores de f/Da. Se observa que, al disminuir su valor, el ángulo aumenta, la posición del alimentador se va acercando a la parábola y la curvatura del reflector aumenta. Para f /Da bajos (f /Da <0,25) el alimentador está en el interior de la parábola, con lo cual las pérdidas por desbordamiento y la captación de ruido externo son muy bajos; por contra, la iluminación de la apertura presenta un fuerte decaimiento en los bordes, por lo cual no se utiliza eficientemente la superficie de la parábola; además, la curvatura del reflector y, por tanto, la polarización cruzada, son elevadas. Valores de f /Da elevados (f /Da > 0,5) permiten una buena iluminación de la apertura y una polarización cruzada baja, pero tienen elevadas pérdidas por desbordamiento y presentan problemas mecánicos de sujeción del alimentador. Es habitual trabajar con valores de f /Da en el margen de 0,25 a 0,5, donde se obtiene una buena solución de compromiso entre las ventajas e inconvenientes descritos anteriormente. Dentro de este margen puede afirmarse con carácter general que al disminuir f /Da: > disminuyen las pérdidas por desbordamiento. > disminuye el ruido externo captado de la tierra, especialmente en aplicaciones de radioastronomía donde la antena está apuntando hacia el cielo; > disminuye la distancia focal, con las consiguientes ventajas mecánicas;
> disminuye el nivel de los lóbulos secundarios (mejora el NLPS); > empeora la iluminación de la apertura; > empeora la polarización cruzada;
En la figura de abajo se representa una gráfica de la variación de las diferentes eficiencias en función del parámetro f /Da para un alimentador tipo bocina. Se observa que hay un punto en el que se optimiza la eficiencia total del reflector para ese alimentador en concreto. Al cambiar el alimentador variará la forma de las curvas y, por tanto, el punto óptimo. Cuando se requiera la máxima directividad de un reflector será habitual escoger este punto de trabajo. Sin embargo, para aplicaciones donde se necesitan valores excepcionalmente bajos de polarización cruzada o del nivel de lóbulos secundarios, se utilizarán otros puntos de trabajo que no son óptimos desde el punto de vista de la eficiencia. Se encuentra en general que, para iluminaciones en los bordes del orden de -10 dB
respecto al centro, se suelen obtener los mejores diseños en cuanto a directividad, mientras que en torno a -20 dB es el nivel habitual para un buen NLPS.
Otros parámetros importantes para el diseño de las antenas y de consideración practica: Tolerancia del reflector Hasta
ahora
se
ha
supuesto
una
superficie
perfectamente
parabólica. Las desviaciones de esta forma producirán, básicamente, errores de fase en la apertura, que significarán una pérdida de eficiencia y la aparición de una radiación difusa parásita. Un estudio de los efectos de la rugosidad de la superficie realizado por Ruze establece que, para un error cuadrático medio de la superficie, σ, la
pérdida de directividad puede expresarse como
Valores habituales de la tolerancia son er rores de pico de λ /16 en aplicaciones comerciales y de λ/32 en aplicaciones profesionales. Para un error de pico de λ/16, que de acuerdo con los valores
encontrados experimentalmente se traduce [Skolnik, 62] en un error cuadrático medio de λ/45, se produc e una pérdida de directividad de
0,3 dB.
Bloqueo Uno de los inconvenientes del alimentador frontal, especialmente en el caso Cassegrain por la mayor superficie del subreflector, es el bloqueo que produce el alimentador o el subreflector. La presencia de una superficie opaca en la apertura crea un agujero en la iluminación que disminuye la directividad y aumenta el nivel de los lóbulos secundarios.
Para analizar este efecto se puede utilizar una aproximación, basada en la óptica geométrica, de campo nulo sobre la zona de bloqueo, descomponiendo la iluminación resultante en las dos componentes de la figura 6.46. Suponiendo una distribución entre la uniforme y la triangular en la
, apertura circular de diámetro
y un obstáculo de diámetro Db y distribución uniforme. 1.2.1 Partes principales de una antena parabólica:
a. Tirantes
o
soportes
Sirven para sujetar a la base del LNB (Bloque Amplificador de Bajo Ruido) y mantener
la
centro
del
distancia que existe entre el punto focal del plato
este punto focal es el concentra
la
de
punto de
la
antena
incidencia donde
LNB y el parabólica,
se
señal recibida del satélite.
b. Plato o reflector parabólico Es
el
si
este
elemento se
principal encuentra
de
una
dañado
antena o
parabólica,
se
excluye
será imposible recibir la señal proveniente del satélite. Para facilitar el manejo del plato, éste se secciona en pétalos; (tanto en la antena de malla como en la sólida), aunque también existen las de fibra de vidrio de una sola
pieza.
c. Montura Es uno de los elementos de gran precisión con los que cuenta la antena, permite realizar movimientos para la orientación horizontal (azimut) y vertical (elevación), necesarios para la recepción de la señal; además proporciona la
unión entre el
plato y
la
base.
d. Base o mástil: Es la estructura que soporta y sujeta a la antena parabólica, la mantiene rígida y el
libre de movimientos que alteren su orientación correcta hacia
satélite.
Aun
expuesta a la lluvia o fuertes vientos, la base
debe soportar
el
antena
orientada.
ya
peso de
todos los
elementos
de
la
e. Base de concreto Es una superficie sólida y estable para montar la antena, se tiene que construir
totalmente de concreto y varilla (no de mortero, ladrillo o
bobedilla).
Se
puede colocar en pisos o azoteas.
f. LNB El bloque de bajo ruido es el corazón real de la antena de satélite. Básicamente, es un resonador con una cavidad que recibe en su final las señales del satélite enfocadas que se reflejan en la antena y entonces se procesan estas señales. Similar a un tubo de un órgano oscila y activa los dipolos que hay en su interior, que convierten la energía de la transmisión en señales eléctricas. Un interruptor electrónico adicional amplifica estas señales antes de que las envíe al cable y las convierte en una frecuencia más baja para minimizar la pérdida de señal en los cables. g. B.U.C
El bloque convertidor de transmisión, comúnmente conocido por las siglas BUC (del inglés block up-converter) es un dispositivo utilizado en la transmisión
(uplink)
de
señales
de
comunicación
vía
satélite.
Actúa de interfaz convirtiendo a la banda de frecuencias de la antena parabólica (típicamente desde la L hasta la Ka) las señales banda base de los equipos locales conectados al módem. h. Feedhorn
Una feedhorn (bocina) es una antena de cuerno utilizado para transmitir las ondas de radio entre el transceptor (transmisor y / o receptor) y el reflector. El feedhorn también selecciona la polaridad de las ondas que se reciban, lo que contribuye a atenuar las señales no deseadas de los transponedores y canales adyacentes, y de otros satélites de comunicaciones en la cercana posiciones orbitales. Esto puede ser horizontal o vertical, si la polarización es lineal, o en sentido horario o contrahorario (también llamada izquierda y derecha con las manos), si es circular. Algunos dispositivos también pueden permitir a un feedhorn a aceptar tanto lineal y circular, aunque causa una ligera pérdida de inserción para todas las señales. i.
Guía de onda :
Una guía de onda, es un tubo conductor hueco, que generalmente es de sección transversal rectangular, o bien circular o elíptica. Las dimensiones de esta de la sección transversal se seleccionan de tal forma que las ondas electromagnéticas se propaguen dentro del interior de la guía; cabe recordar que las ondas electromagnéticas no necesitan un medio material para propagarse. Las paredes de la guía de onda son conductores y por lo tanto reflejan energía electromagnética de la superficie. En una guía de onda, la conducción de energía no ocurre en las paredes de la guía de onda sino a través del dieléctrico dentro de la guía de onda. La energía electromagnética se propaga a lo largo de la guía de onda reflejándose hacia
un
lado
y
otro
en
forma
de
“zigzag”.
2. Tipos de Antena parabólicas
2.1 Relacionando conceptos sobre banda C y KU Describiremos lo que es banda C y KU lineal, conceptos muy importantes de las antenas parabólicas para comprender más acerca el funcionamiento de estas según el tamaño y el tipo de transmisión que se usara para el envío y recepción de la señal mediante estas antenas. En los satélites mientras mayor sea tu plato mejor será la recepción de la señal. La Banda C es la Madre de Todas las Bandas, de hecho las señales de subida a los satélites se hacen por Banda C desde las estaciones terrenas.
Es una Banda que por sus características es mucho más estable y segura que la KU, y que se afecta muy poco con los fenómenos climatológicos y geográficos. Aunque la KU Digital es de muchos usos en estos menesteres de transmisión y recepción satelital desde móviles, remotos etc. La Banda C requiere obligatoriamente grandes antenas, las llamadas parabólicas de más de 8 pies, son las teóricamente indicadas para captar Banda C. Se están haciendo experimentos con cierto éxito con Medidas Inferiores a la teórico sea hasta con 1 Metro se ha logrado captar C, en los nuevos satélites aunque con no más de un 60% de efectividad y poca ganancia, con buenos LNB. Las compañías de televisión y de claves usan la banda C por esta estabilidad y calidad de recepción. En diferencia a la C la KU Lineal en teorías comienza a partir delas 25 pulgadas mínimo, muy usadas en EUROPA, en cambio en América se recomienda más de 33 Pulgadas para KU LINEAL que nada tiene que ver con la KU Circular o DSS y DBS, que son las pequeñas antenas de entre 14 pulgadas y 24, para captar los EchoStar, DTV, SKY BEV, etc. Pero nada que ver con lo LINEAL incluso sus LNB es totalmente diferente. Los LNB de Banda C son Frec LO 5150,pueden ser LNBF o LNB de servomotor o de polaridad fija de Feed Comercial de doble LNB etc. Los LNB de KU Lineal pueden ser Standard LO, 10750 o Universales LO 975010600 y corrido a 9750-10750.LO es la Frecuencia de LNB que se coloca en el menú de cada una de las maquinas Los LNBF de DBS o DSS su LO es 11250 o los de DTVLA 10500.
Los LNBF de KU circulares no requieren de skew o rotación, en cambio sus platos si lo requieren como los dish 500 o las ovaladas elípticas de DTV y DN etc. Existen disimiles tipos de antenas de KU, desde las Thoroidales, esféricas, de lente y tubulares como las LX2000, pero muy usadas en EUROPA. Los LNBF de KU Lineal, si requieren de Skew o rotación del LNB, si el plato es FIJO, así como los de C, en cambio, si son Motorizados los platos TODOS llevaran sus LNB o LNBF ya sea C o KU totalmente Rectos y Verticales respecto a su mástil, y ese Skew se dara en base a la rotación que da el MOTOR ya sea - o NEGATIVA al ESTE o + o POSITIVA al OESTE. Resumiendo la banda C nos facilita en FTA la mayoría de los canales libres en todo el arco o cinturón de Clark, que es la posición Geoestacionaria al rededor del planeta por la línea del Ecuador a unas 22000 Millas de altura, donde cada país tiene su espacio de colocar sus diferentes satélites. Los satélites de órbita no inclinada, no estarán en esa altitud, por ser de usos no comerciales como los militares, telecomunicación, telefonía e Internet, Meteorología, Geologías, privados y los demás que serán visto pero que algún tiempo los quitaran La Banda C es de mucha incomodidad por el gran tamaño de sus platos, pero la ventaja es de poder disfrutar de 100 de canales libres para cualquier caja F.T.A. Existe grandes diferencias y similitudes, en estos tipos de antenas, y entre estas dos vertientes, tanto a favor como en contra, nunca se podrá dejar pasar que la esencia sea la misma, la recepción de canales vía satélite, pero eso sí, cada una tienen su particularidad la cual usted tiene que tomar
en cuenta en el momento de seleccionarlas. Por tanto, debemos de partir de la explicación básica de estas para entender este concepto mejor. ¿Cuál es la diferencia entre los tamaños de las antenas en las bandas Ku y C? La banda Ku permite el uso de antenas reducidas, desde este punto de vista son más estéticas y mucho más económicas que las antenas de banda C. Las antenas de banda Ku pueden variar sus tamaños desde 1.2 metros hasta 1.8 metros (4 pies a 6 pies) mientras las antenas de banda C pueden variar de 1.8m, 2.4m, 3.8m etc... (6 pies a 12 pies), estas son bien conocidas por el seudónimo de BUDs (Big Ugly Dishes). Otras de las ventajas de la banda Ku es el factor de no necesitar el poder de transmisión que se utiliza para la transmisión de señales en la recepción de la banda C, pues la banda Ku puede con menos energía proveer la misma fuerza de señal que la usada para la recepción de las titánicas antenas de banda C. Tenemos que tomar en consideración otro factor muy importante sobre los sistemas de recepción y sus antenas. Los sistemas de banda C entiéndase los decodificadores, antena e instalación son 3 veces más costosa que una de banda Ku. 100 CM 120 CM 180 CM Podemos hablar todo en contra de las antenas de banda C, pues la intensión no es ir en contra de ellas, por el contrario, estas tienen sus ventajas las cuales las antenas de banda Ku no podrán emular. El rango de recepción de las antenas de banda C está provisto para las frecuencias 3,7 a 4.2 Gigahertz, mientras que las antenas de banda Ku receptan en frecuencias más altas, en los 10.7 a 12.7 Gigahertz, esto hace las antenas
para banda Ku más susceptibles a perdida de señal por el fenómeno que ya hemos mencionados antes en otros escrito, el famoso "rain fade" o la acumulación de nieve en estas. Otra ventaja que nos traen estas grandes antenas es la versatilidad de poder girar en beneficio de ver diversos satélites de diferentes proveedores con una sola antena, aunque ya las antenas de banda Ku proveen de esta facilidad, para mí, las antenas de banda C tienen mayor capacidad en ello versus las antenas de banda Ku. Existen accesorios donde usted podría usar su antena de banda C, e instalar un LNB para banda Ku y ver ambas bandas de acuerdo al satélite que usted desee ver. Las ventajas de ambas Estas dos grandes antenas comparten algunas ventajas que las hacen ideales para su instalación. En algunas zonas rurales las redes de cable no están disponibles, mientras que estas, banda C y banda Ku, al ser un servicio por satélite puede alcanzar estas zonas sin ningún tipo de problemas. Sabemos que la instalación y facilidad de antenas, como las de banda Ku, es por la que casi todos nos inclinamos, pero, si usted tiene la oportunidad de obtener una antena de banda C, no deje de pasar esa maravillosa oportunidad de trabajar con ella, pues el conocimiento que nace de ahí será suyo y el cual nadie le podrá quitar. Acerca de la tecnología F.T.A. Podemos señalar que se caracterizan porque son de recepción libre y gratuita, no requieren de ningún pago, más que el necesario para adquirir el equipo receptor, que consta de una antena (parábola y LNB) y el IRD (Receptor Decodificador Integrado). En general, el término FTA se refiere tanto a las señales que son libres y a los (aunque de modo algo impropio) equipos que
la
reciben.
Se trata en su mayor parte de señales pertenecientes a canales de TV Abierta
terrestres,
sobre todo estatales
o públicos
(aunque también
privados), que desean transmitir por Satélite a varios países, o bien son señales de carácter social, educativo, religioso o de fomento, que por su escaso valor comercial deciden Excepcionalmente
pueden
de cine o entretenimiento. En
no
transmitir
en
encontrase contraposición
forma canales
con
las
codificada. FTA señales
para sistemas de Televisión por Cable, que siempre se encuentran codificadas o encriptados, ya que son señales de valor agregado, para que sólo los que tengan adquiridos los correspondientes derechos puedan recibirlas. Las señales FTA pueden ser recibidas con cualquier Receptor Satelital de Norma DVB-S o DVB-S2. Las señales FTA obtienen ingresos a partir de la publicidad, de subsidios del Estado, de contribuciones de los cableoperadores que las reciban, o, en el caso de las religiosas, de las propias donaciones de los fieles de las Iglesias que las sostienen. No sólo hay señales de Televisión FTA, sino que también hay muchas Radios de todo el mundo que transmiten en esta modalidad y que se pueden recibir con el mismo receptor conectado a un equipo de audio, pudiendo uno disfrutar de una variedad de programación musical que complementa a la programación local de Radio. Las señales de Radio y TV FTA pueden ser regionales (circunscriptas a un país o continente) o bien internacionales.
En la actualidad se reciben señales FTA de Sudamérica, Europa, Asia, y en menor medida, de Africa. Las señales FTA vienen codificadas en Norma DVB-S, con video y audio comprimido con el códec MPEG2 y señal de video en banda base en formato NTSC-M o PAL-B. Actualmente se está migrando al códec MPEG4, lo que requiere de receptores de DVB-S2, Norma que admite este nuevo códec. Las señales de FTA se suelen transmitir en resolución estándar (SD) de acuerdo a las distintas normas de TV en uso en el mundo, aunque en ciertos lugares ya hay señales FTA en Alta Definición (HD), éstas requieren de un Receptor Satelital DVB-S2
con capacidad HD y un Televisor HD. Incluso algunas tienen sonido Dolby Digital.
2.1. Antenas Parabólicas de foco primario La superficie de la antena es un paraboloide de revolución, el objetivo principal de construcción es tener una mayor ganancia. Este tipo de antena, se utiliza principalmente en instalaciones colectivas. Podemos apreciarla en la imagen de abajo como las ondas que inciden paralelamente al eje principal y entrar directamente al Foco, este centrado en es paraboloide su rendimiento es de más o menos 60%, el resto de la señal que no logra entrar al foco se pierde debido a la sombra que ofrece el mismo eje focal.
Se suelen ver de tamaño grande, aproximadamente de 1,5 m de diámetro.
Antena parabólica tipo Foco Primario de nacionalidad mexicana, con sus respectivas indicaciones técnicas:
Página oficial de ventas públicas: www.antenas.com.mx
b) Antena parabólica OFFSET: Esta forma de antena parabólica la podemos obtener recortando de grandes antenas en forma esférica. Tienen el Foco desplazado hacia abajo, de tal forma que queda fuera de la superficie de la antena. Debido a esto, el rendimiento es algo mayor que en la de Foco primario, y llega a ser de un 70% o algo más. El
diagrama
de
directividad
tiene
forma
de
óvalo.
Las ondas que llegan a la antena, se reflejan, algunas se dirigen al foco, y el
resto
se
pierde.
Especificaciones técnicas de este tipo de antenas:
c)
Antena
parabólica Cassegrain:
Es similar a la de Foco Primario, sólo que tiene dos reflectores; el mayor apunta al lugar de recepción, y las ondas al chocar, se reflejan y van al Foco donde está el reflector menor; al chocar las ondas, van al Foco último,
donde
estará
colocado
el
detector.
Se suelen utilizar en antenas muy grandes, donde es difícil llegar al Foco para el mantenimiento de la antena.
Además de lo anterior podemos agregar que estas presentan una gran directividad, una elevada potencia en el transmisor y un receptor de bajo ruido. Utilizar una gran antena reflectora implica grandes distancias del transmisor al foco (y la imposibilidad de colocar equipos en él) por lo que una solución es emplear un segundo reflector o subreflector. En el caso del reflector
parabólico
Cassegrain
el
subreflector
es hiperbólico.
El reflector principal refleja la radiación incidente hacia el foco primario. El reflector secundario posee un foco en común con el reflector parabólico. El sistema de alimentación está situado en el foco secundario, de manera que el centro de fases del alimentador coincide con el foco secundario del hiperboloide. El paraboloide convierte una onda plana incidente en una esférica dirigida hacia el foco primario, que es entonces reflejada por el subreflector para formar una onda esférica incidente en el alimentador.
d)
Antenas
planas:
Se están utilizando mucho actualmente para la recepción de los satélites de alta potencia (DBS), como el Hispasat.Este tipo de antena no requiere un apuntamiento al satélite tan preciso, aunque lógicamente hay que orientarlas hacia el satélite determinado
3. Aplicaciones de los satélites y antenas: La tecnología satelital ha desarrollado sistemas en donde las computadoras personales se les puede adaptar pequeñas antenas, las cuales-vía satelitepueden recibir y transmitir todo el banco de información de datos de su compañía, sin importar el lugar en que se encuentren. Esta
aplicación
requiere
de
una
pequeña
antena
satelital
y
un
microprocesador instalados en una tarjeta inteligente dentro de una computadora portátil. La oficina central requiere de una antena receptora y un software especial que procese la información. De esta manera, las empresas que requieren comunicar a todas sus filiales, las cuales se encuentran distribuidas geográficamente, pueden hacerlo por medio de la creación de enlaces satelitales que les permiten el desarrollo de un sinfín de actividades de intercambio de información. APLICACIONES CASETAS DE PEAJE En las casetas de peaje es colocada una antena satelital, la cual permite que a la hora que el cobrador digita en su máquina la cantidad de la cuota, ésta automáticamente se envía por medio de una VSAT a la oficina central
del controlador. Así se tiene el control del estado financiero de cada carretera y sus correspondientes casetas.
APLICACIONES FINANCIERAS Gracias al desarrollo de sistemas satelitales tales como las VSAT, hoy en día es posible la instalación de cajeros automáticos, en cualquier lugar, si necesidad de que exista una línea telefónica. Un cajero puede instalarse en zonas rurales, gasolineras y carreteras.
APLICACIONES PUNTOS DE VENTA Los grandes supermercados y tiendas comerciales pueden también verse beneficiados gracias a la comunicación satelital, ofreciendo a sus clientes un mejor servicio y manteniendo al día sus inventariso. Gracias a la comunicación satelital cada tienda puede estar comunicada con sus oficinas centrales para la modificación de precios o promociones de ocasión, monitorear y controlar sus inventarios, autorizar pagos con tarjetas de crédito, realizar transacciones de tarjetas de débito, etc.
RESERVACIONES Reservaciones en líneas aéreas, agencias de viajes, hoteles, renta de automóviles. Control y registro de puntos acumulados en los programas de viajero frecuente, cliente VIP, tarjetas de crédito. Registro, seguimiento y control de mensajería, carga, envíos, etc.
APLICACIONES SCADA Las grandes industrias, principalmente del ramo petrolero y de enrgía, cuentan con instalaciones en zonas de difícil acceso en muchos casos, y requieren el control de sistemas sofisticados para el monitoreo de sus instalaciones, El sistema SCADA utiliza antenas VSAT para la recolección de datos remotos, monitoreo y control de válvulas, switch y sistemas en
localidades remotas, control sobre tuberías en gasoductos, utilización de electricidad, monitoreo y control de flujos, etc. LOTERIAS La aplicación satelital en este campo permite el registro de billetes de lotería y el control de venta y autenticidad de los billetes.
APLICACIONES SERVICIOS DE TELEFONIA Para redes corporativas privadas o para servicio público en áreas fuera de servicio o poco accesibles.
APRENDIZAJE REMOTO Clases a distancia, proporcionar instrucciones de calidad en sitios remotos, proveer capacitación en demanda a oficinas remotas, etc.
PAGING Diseminación de señales de paging en una o dos vías a transmisores de radio regionales.
NOTICIAS E INFORMACION Bajar o bien hacer broadcast de información a múltiples localidades esparcidas en un territorio.
APLICACIONES MUSICA DE FONDO APRENDIZAJE REMOTO Clases a distancia, proporcionar instrucciones de calidad en sitios remotos, proveer capacitación en demanda a oficinas remotas, etc.
PAGING Diseminación de señales de paging en una o dos vías a transmisores de radio regionales.
NOTICIAS E INFORMACION
Bajar o bien hacer broadcast de información a múltiples localidades esparcidas en un territorio.
APLICACIONES CON ANCHO DE BANDA INTENSIVO
Video. Internet. Intranet. Multimedia. Transferencia de Software. Transferencia de archivos. Actualización de base de datos.
SCPC (Singel Channel Per Carrier) es una tecnología ampliamente utilizada en el campo de las telecomunicaciones por satélite, que permite la transmisión de datos, voz, video. El sistema SCPC consiste en transmitir una señal digital en una frecuencia fija, llamada portadora, se requieren dos portadoras para establecer un enlace en una topología punto a punto. EQUIPAMIENTO: La unidad terrestre SCPC consta de una unidad externa que incluye una antena y un sistema trasnreceptor que incluye el amplificador de potencia (SSPA), el amplificador de bajo ruido (LNA) y el Up/Down Converter. Una unidad interna que integra un módem satelital con tarjeta moduladora, demoduladora, dispositivo de control y circuitería de procesamiento de señal e interfaz para interconexión con el usuario.
SISTEMA SCPC Una estación maestra o HUB SCPS consta de equipo de radiofrecuencia (RF) y equipo de banda base, el equipo de RF incorpora una antena estándar amplificadores de señal de alta potencia (HPA), convertidores de subida para controlar la transmisión al satélite y convertidores de bajada que controlan la recepción de las señales. El equipo BANDA BASE es de diseño modular y consta de: un conjunto de módems satelitales que incluyen unidades moduladoras, demoduladoras y de interfaz para interconexión así como un sistema manejador de red (NMS). VENTAJAS DEL SISTEMA El sistema SCPC ofrece: Servicio de transmisión dedicado. (Full-Time) Soprte de múltiples topologías (punto-punto, puntomultipunto) Alta confiabilidad Integración de voz/fax, datos y video Recomendable para redes pequeñas (2-8 sitios) Alta velocidad (mayor a 64KBps)
Aplicaciones INTERCONEXION LAN/ROUTER Esta es una de las aplicaciones de mayor uso en empresas que laboran en un ambiente LAN. Una empresa con sucursales en sitio remoto, al interconectarse por medio del sistema SCPC tiene la posibilidad, entre varias opciones, de interconectar su red LAN con la red LAN del sitio remoto, formando así una sola red, facilitando el intercambio de información. Para ello, la empresa requiere instalar equipos de ruteo que realicen la conexión.
SCPC INTERNACIONAL El servicio de SCPC internacional por medio de filiales de (carriers que proporcionen el servicio) o por medio de representantes regionales en diferentes países proporciona al cliente la posibilidad de comunicarse con sus oficinas en cualquier parte del mundo.
