Tipos de Antenas Satelitales: Funcionamiento y Características

Antenas para Radio y Televisión por Satélite

Antena de Foco Primario

Se basa en la característica óptica de la parábola de reflejar las señales procedentes de la dirección de su eje hacia un punto fijo, denominado foco de la parábola. En este punto se ubica el elemento alimentador de la antena que, debido a las frecuencias en las que trabaja, funciona como una guía de ondas. El alimentador se coloca enfrentado al reflector parabólico para recoger las señales que llegan hasta él y conducirlas al dipolo. La misión de la parábola es reflejar y concentrar la señal emitida, que se radia con un ángulo de apertura de solo 1 o 2 grados. El principio de funcionamiento es reversible, por lo que las antenas receptoras también lo utilizan.

La ganancia de una antena parabólica aumenta con el diámetro del reflector y con la frecuencia de la señal.

El rendimiento es un parámetro importante, pues para este tipo de antenas suele hallarse entre 0.5 y 0.65, lo que supone que las pérdidas del sistema pueden llegar a la mitad de la señal aplicada. Esto se debe a que el sistema de alimentación presenta zonas de sombra.

Antena Cassegrain

También llamada de doble reflexión. Si se utiliza como receptora, estará orientada en la dirección de la emisión. Al incidir sobre un reflector parabólico, las señales procedentes de la dirección del eje de orientación son reflejadas hacia el foco de la parábola.

En este punto se ubica un reflector hiperbólico de tamaño mucho menor que el primero. El segundo reflector dirige las señales que le llegan desde cualquier dirección hacia el fondo de la hipérbola. Este nuevo foco se hace coincidir con el vértice de la parábola, el lugar donde se concentran las señales que se recogen en una guía de ondas. Su principal aplicación es cuando se necesita una antena de grandes dimensiones y en lugares donde la zona de sombra del segundo reflector no suponga una pérdida notable en el rendimiento. En tales casos, se pueden obtener factores de eficacia en torno al 70%, debido fundamentalmente a dos razones: los errores del reflector parabólico son corregidos por el segundo reflector y el sistema de alimentación se acorta al ubicarse detrás del reflector.

Antena Offset

El principal problema de las antenas parabólicas es la zona de sombra creada por los elementos situados en el campo de visión, lo cual merma la cantidad de señal útil en la antena. Este inconveniente se resuelve colocando el sistema de alimentación fuera de la zona útil del reflector, lo que se consigue con la antena de foco desplazado o antena Offset. Esta circunstancia permite que, al eliminar las zonas de sombra, el rendimiento se sitúe en torno al 80%, incluso para antenas de pequeño tamaño. Por ello, la ganancia de la antena aumenta casi a la mitad si se compara con otra de foco primario, lo que justifica su alto grado de implantación.

El único obstáculo es que la dirección en la que apunta la antena no es tan evidente como en otras antenas, sino que se desplaza hacia arriba respecto del eje aparente de la antena. Esto supone que, en las operaciones de ajuste, se debe introducir una corrección de elevación de la antena.

Antena Plana

En la recepción de satélites de alta potencia se pueden utilizar antenas planas, basadas en el principio de enfasamiento de dipolos que ya se han visto en antenas para televisión terrestre. Al trabajar en la recepción de televisión por satélite con frecuencias de unos 12 GHz, la longitud del dipolo necesario para recibir la señal es de apenas unos milímetros. Como los dipolos son tan pequeños, se coloca un gran número de ellos en un espacio reducido, uniéndolos a la red de alimentación.

Esta red se ocupa de sumar las señales procedentes de todas las pequeñas antenas con la misma fase y presenta una estructura de árbol. Sin embargo, esta disposición no puede crecer indefinidamente, puesto que llega un momento en que la señal aportada por un dipolo lejano del tronco principal de alimentación se pierde en las propias líneas. Esta antena se utiliza para recibir señales de polarización circular; para ello, basta con utilizar parejas de pequeños dipolos situados en ángulo recto, captando así la polarización vertical y horizontal con la fase adecuada.