Antena parabólica
Una antena parabólica es un tipo de antena parabólica en forma de plato diseñada para recibir o transmitir información por ondas de radio hacia o desde un satélite de comunicación. El término más comúnmente significa un plato que recibe transmisión directa de televisión por satélite desde un satélite de transmisión directa en órbita geoestacionaria.
Historia
Antenas parabólicas conocidas como "plato" las antenas habían estado en uso mucho antes que la televisión por satélite. El término antena parabólica se acuñó en 1978 durante el comienzo de la industria de la televisión por satélite, y pasó a referirse a las antenas parabólicas que envían y/o reciben señales de los satélites de comunicaciones. Taylor Howard de San Andreas, California, adaptó un plato ex militar en 1976 y se convirtió en la primera persona en recibir señales de televisión por satélite usándolo.
Las primeras antenas parabólicas de televisión se construyeron para recibir señales en la banda C analógica y eran muy grandes. La portada del catálogo navideño de Neiman-Marcus de 1979 presentaba las primeras estaciones de televisión por satélite para el hogar a la venta. Los platos tenían casi 20 pies (6,1 m) de diámetro. Las antenas parabólicas de principios de la década de 1980 tenían de 10 a 16 pies (3,0 a 4,9 m) de diámetro y estaban hechas de fibra de vidrio con una capa incrustada de malla de alambre o papel de aluminio, o aluminio sólido o acero.
Las antenas parabólicas hechas de malla de alambre aparecieron por primera vez a principios de la década de 1980 y tenían al principio 10 pies (3,0 m) de diámetro. A medida que mejoraba la tecnología frontal y disminuía la cifra de ruido de los LNB, el tamaño se redujo a 8 pies (2,4 m) unos años más tarde, y continuó reduciéndose a 6 pies (1,8 m) a fines de la década de 1980 y 4 pies (1,2 m) a principios de la década de 1990. Sin embargo, se siguieron utilizando platos más grandes. En diciembre de 1988, el satélite Astra 1A de Luxemburgo comenzó a transmitir señales de televisión analógicas en la banda Ku para el mercado europeo. Esto permitió que los platos pequeños (90 cm) se usaran de manera confiable por primera vez.
A principios de la década de 1990, cuatro grandes empresas de cable estadounidenses fundaron PrimeStar, una empresa de transmisión directa que utiliza satélites de potencia media. Las transmisiones de banda Ku relativamente fuertes permitieron el uso de platos tan pequeños como 90 cm por primera vez. El 4 de marzo de 1996, EchoStar presentó Digital Sky Highway (Dish Network). Este fue el primer sistema de televisión satelital de transmisión directa ampliamente utilizado y permitió el uso de platos tan pequeños como 20 pulgadas. Esta gran disminución del tamaño de las antenas también permitió instalar antenas parabólicas en los vehículos. Platos de este tamaño todavía están en uso hoy en día. Las estaciones de televisión, sin embargo, aún prefieren transmitir sus señales en la banda C analógica con platos grandes debido al hecho de que las señales de la banda C son menos propensas a desvanecerse por la lluvia que las señales de la banda Ku.
Principio de funcionamiento
La forma parabólica de un plato refleja la señal al punto focal del plato. Montado sobre soportes en el punto focal del plato hay un dispositivo llamado bocina de alimentación. Esta bocina de alimentación es esencialmente el extremo frontal de una guía de ondas que reúne las señales en o cerca del punto focal y 'conduce'; a un convertidor descendente de bloque de bajo ruido o LNB. El LNB convierte las señales de ondas electromagnéticas o de radio en señales eléctricas y cambia las señales de la banda C y/o la banda Ku de enlace descendente al rango de la banda L. Las antenas parabólicas de transmisión directa utilizan un LNBF, que integra la bocina de alimentación con el LNB. La Universidad de Waterloo anunció en 2004 una nueva forma de antena satelital omnidireccional, que no usa un plato parabólico dirigido y puede usarse en una plataforma móvil como un vehículo.
La ganancia teórica (ganancia directiva) de un plato aumenta a medida que aumenta la frecuencia. La ganancia real depende de muchos factores, incluido el acabado de la superficie, la precisión de la forma y la coincidencia de la bocina de alimentación. Un valor típico para una antena parabólica de consumo de 60 cm a 11,75 GHz es de 37,50 dB.
Con frecuencias más bajas, la banda C, por ejemplo, los diseñadores de platos tienen una selección más amplia de materiales. El gran tamaño del plato requerido para frecuencias más bajas llevó a que los platos se construyeran con malla metálica sobre una estructura metálica. A frecuencias más altas, los diseños de tipo malla son más raros, aunque algunos diseños han usado un plato sólido con perforaciones.
Un concepto erróneo común es que el LNBF (bloque de bajo ruido/bocina de alimentación), el dispositivo en la parte delantera del plato, recibe la señal directamente de la atmósfera. Por ejemplo, un enlace descendente de BBC News muestra una "señal roja" siendo recibido por el LNBF directamente en lugar de ser transmitido al plato, que debido a su forma parabólica recogerá la señal en un área más pequeña y la entregará al LNBF.
Las antenas parabólicas modernas destinadas a la televisión doméstica suelen tener un diámetro de 43 cm (18 pulgadas) a 80 cm (31 pulgadas) y se fijan en una posición para la recepción en banda Ku desde una posición orbital. Antes de la existencia de los servicios de transmisión directa por satélite, los usuarios domésticos generalmente tenían un plato de banda C motorizado de hasta 3 m de diámetro para la recepción de canales de diferentes satélites. Sin embargo, los platos demasiado pequeños aún pueden causar problemas, incluido el desvanecimiento de la lluvia y la interferencia de los satélites adyacentes.
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" con 10,7–11,7 GHz y una "banda alta" con 11,7–12,75 GHz. Esto da como resultado dos bandas de frecuencia, cada una con un ancho de banda de aproximadamente 1 GHz, cada una con dos posibles polarizaciones. En el LNB, se reducen a 950-2150 MHz, que es el rango de frecuencia asignado para el servicio satelital en el cable coaxial entre el LNBF y el receptor. Las frecuencias más bajas se asignan a TV por cable y terrestre, radio FM, etc. Solo una de estas bandas de frecuencia cabe en el cable coaxial, por lo que cada una de estas bandas necesita un cable separado desde el LNBF a una matriz de conmutación o el receptor debe seleccionar uno de las 4 posibilidades a la vez.
Diseño de sistemas
En una instalación residencial de un solo receptor, hay un solo cable coaxial que va desde el decodificador del receptor en el edificio hasta el LNB en el plato. La energía eléctrica de CC para el LNB se proporciona a través de los mismos conductores de cable coaxial que llevan 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 de antena vertical/horizontal, y un tono piloto de encendido/apagado (22 kHz) para indicarle al LNB que seleccione una de las dos bandas de frecuencia. En instalaciones más grandes a cada banda y polarización se le da su propio cable, por lo que hay 4 cables desde el LNB hasta un 'multiconmutador' matriz de conmutación, que permite la conexión de múltiples receptores al multiconmutador en una topología en estrella utilizando el mismo método de señalización que en una instalación de un solo receptor.
Buscador de satélites
Un buscador de satélites (o buscador de satélites) es un medidor de intensidad de campo satelital que se utiliza para apuntar con precisión las antenas parabólicas a los satélites de comunicaciones en órbita geoestacionaria. Los medidores profesionales del buscador de satélites permiten una mejor alineación del plato y también proporcionan valores de parámetros de la señal recibida.
Tipos
Plato accionado por motor
Un plato que está montado en un poste y accionado por un motor paso a paso o un servo puede controlarse y girarse para orientarse hacia cualquier posición de satélite en el cielo. Hay tres estándares en competencia: DiSEqC, USALS y posicionadores de 36 V. Muchos receptores admiten todos estos estándares.
Las antenas parabólicas impulsadas por motor vienen en una variedad de tamaños, pero se requiere una antena parabólica de al menos 120 centímetros (47 pulgadas) para recibir señales de satélites distantes destinados a otras áreas.
Con DiSEqC y USALS, la antena parabólica apuntará automáticamente a uno de los dieciséis satélites programados previamente al presionar uno de los botones de canal en el control remoto. Las antenas parabólicas impulsadas por motor que utilizan USALS pueden detectar otros satélites en una constelación después de que se haya encontrado y apuntado uno.
La mayoría de los receptores vendidos actualmente son compatibles con USALS y DiSEqC 1.0 y 1.2.
Multisatélite
Cada plato de tamaño estándar permite la recepción simultánea desde múltiples posiciones de satélite diferentes sin cambiar la posición del plato, simplemente agregando LNB adicional o usando Special Duo LNB, Triple o Four Feed Monoblock LNB.
Sin embargo, algunos diseños optimizan de manera mucho más efectiva la recepción simultánea desde múltiples posiciones de satélite diferentes sin cambiar la posición del plato. El eje vertical funciona como un reflector Cassegrain hiperbólico cóncavo parabólico cóncavo fuera del eje, mientras que el eje horizontal funciona como un Cassegrain cóncavo convexo. La mancha del plato principal deambula por el secundario, que corrige el astigmatismo por su curvatura variable. La apertura elíptica del primario está diseñada para adaptarse a la iluminación deformada de las bocinas. Debido al doble derrame, esto tiene más sentido para un plato grande.
Es posible cambiar entre satélites mediante el uso de conmutadores DiSEqC agregados a una instalación de satélite, o LNB Duo o LNB Monoblock integrados.
La mayoría de los receptores que se venden actualmente son compatibles con al menos DiSEqC 1.0, que puede cambiar automáticamente entre 4 satélites (todos LNB monobloque contemporáneos) a medida que el usuario cambia de canal con el control remoto.
DiSEqC 1.1 permite cambiar automáticamente entre 16 posiciones de satélite o más (a través de interruptores en cascada).
Los platos impulsados por motor aseguran un mejor enfoque óptimo para el tamaño de plato dado; LNB siempre está alineado centralmente con el satélite de transmisión, pero los interruptores DiSEqC son más rápidos que los motores DiSEqC ya que no se requiere movimiento físico.
VSAT
Un tipo común de plato es el terminal de apertura muy pequeña (VSAT). Esto proporciona comunicaciones de Internet satelital bidireccionales para individuos y redes privadas para organizaciones. En la actualidad, la mayoría de los VSAT operan en banda Ku; La banda C está restringida a las regiones menos pobladas del mundo. En 2005, los fabricantes de antenas parabólicas comenzaron a moverse hacia nuevos satélites de banda Ka que operan en frecuencias más altas, ofreciendo un mayor rendimiento a un menor costo. 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 tener hasta 4 m (13 pies).
Platos caseros
Cualquier superficie metálica que concentre una fracción significativa de las microondas reflejadas en un foco se puede utilizar como antena parabólica, con una ganancia menor. Esto ha llevado a que las tapas de los botes de basura, los woks y otros artículos se utilicen como "platos". Solo los LNB modernos de bajo ruido y la mayor potencia de transmisión de los satélites DTH permiten recibir una señal utilizable desde antenas de bricolaje tan ineficientes.
Otros
- Platos individuales que sirven una vivienda: Directo al hogar (DTH).
- Comidas colectivas, compartidas por varias viviendas: televisión de antena maestra de satélite (SMATV) o distribución de antena comunitaria (CABD).
- Satélite de seguimiento automático
Galería
Placa general de satélite eléctrico para la televisión vía satélite DirecTV.
Cielo "minidish".
Platos de satélite instalados en un complejo de apartamentos.
El lado trasero de un antiguo plato satélite de banda C que muestra el poste, el montaje, el motor y la estructura del plato.
Platos de satélite sobre la sede de la CCTV.
Un camión satélite WWE HD en un estacionamiento.
Satélite en una choza en Timor Oriental
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