Una antena parabólica es un tipo de antena parabólica con forma de plato diseñada para recibir o transmitir información mediante ondas de radio hacia o desde un satélite de comunicaciones . El término más comúnmente se refiere a una antena parabólica que recibe televisión satelital transmitida directamente desde un satélite de transmisión directa en órbita geoestacionaria .
Las antenas parabólicas, conocidas como antenas parabólicas, se utilizaban mucho antes de la televisión por satélite. El término antena parabólica se acuñó en 1978, durante los inicios 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 una antena parabólica exmilitar en 1976 y se convirtió en la primera persona en recibir señales de televisión por satélite utilizándola. [1]
Las primeras antenas parabólicas de televisión se construyeron para recibir señales analógicas en banda C y eran muy grandes. La portada del catálogo navideño de Neiman-Marcus de 1979 mostraba las primeras estaciones de televisión por satélite domésticas a la venta. [2] Las antenas tenían casi 6,1 m de diámetro. [3] Las antenas parabólicas de principios de los años 80 tenían entre 3 y 4,9 m de diámetro [4] y estaban hechas de fibra de vidrio con una capa incrustada de malla de alambre o papel de aluminio, o aluminio sólido o acero . [5]
Las antenas parabólicas fabricadas con malla de alambre aparecieron por primera vez a principios de los años 1980 y tenían un diámetro de 3,0 m. A medida que la tecnología de entrada mejoró y el factor de ruido de los LNB disminuyó, el tamaño se redujo a 2,4 m unos años más tarde y continuó reduciéndose hasta llegar a 1,8 m a finales de los años 1980 y a 1,2 m a principios de los años 1990. [6] Sin embargo, se siguieron utilizando antenas más grandes. [6] En diciembre de 1988, el satélite Astra 1A de Luxemburgo comenzó a transmitir señales de televisión analógica en la banda Ku para el mercado europeo. [ 7] Esto permitió que se utilizaran antenas pequeñas (90 cm) de forma fiable por primera vez. [7]
A principios de los años 1990, cuatro grandes compañías de cable estadounidenses fundaron PrimeStar , una empresa de transmisión directa que utiliza satélites de potencia media. [8] Las transmisiones relativamente fuertes de la banda Ku permitieron el uso de antenas parabólicas tan pequeñas como 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 tan pequeñas como 20 pulgadas (51 cm). Esta gran disminución del tamaño de las antenas también permitió que se instalaran antenas parabólicas en vehículos. [10] Las antenas parabólicas de este tamaño todavía se utilizan hoy en día. Sin embargo, las estaciones de televisión todavía prefieren transmitir sus señales en la banda C analógica con antenas parabólicas grandes debido al hecho de que las señales de banda C son menos propensas a desvanecerse por la lluvia que las señales de banda Ku . [ 11]
La forma parabólica de una antena refleja la señal hacia el punto focal de la antena . En el punto focal de la antena se encuentra montado sobre soportes un dispositivo llamado bocina de alimentación . Esta bocina de alimentación es esencialmente el extremo frontal 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 bloque de bajo ruido o LNB. El LNB convierte las señales de ondas electromagnéticas o de radio en señales eléctricas y desplaza las señales de la banda C y/o banda Ku de enlace descendente al rango de banda L. Las antenas parabólicas de transmisión directa utilizan un LNBF, que integra la bocina de alimentación con el LNB. En 2004, la Universidad de Waterloo anunció una nueva forma de antena satelital omnidireccional, que no utiliza una antena parabólica dirigida y que puede utilizarse en una plataforma móvil como un vehículo. [12]
La ganancia teórica ( ganancia directiva ) de una antena parabólica aumenta a medida que aumenta la frecuencia. La ganancia real depende de muchos factores, entre ellos, el acabado de la superficie, la precisión de la forma y la adaptación de la bocina de alimentación. Un valor típico para una antena parabólica de 60 cm de tipo doméstico a 11,75 GHz es 37,50 dB.
Con frecuencias más bajas, por ejemplo, la banda C, los diseñadores de antenas tienen una mayor variedad de materiales. El gran tamaño de antena que se requiere para frecuencias más bajas llevó a que las antenas se construyeran con malla metálica sobre un marco de metal. A frecuencias más altas, los diseños de tipo malla son más raros, aunque algunos diseños han utilizado una antena sólida con perforaciones.
Un error muy común es creer que el LNBF (bloque de bajo ruido/bocina de alimentación), el dispositivo situado en la parte delantera de la antena, recibe la señal directamente de la atmósfera. Por ejemplo, un enlace descendente de BBC News muestra una "señal roja" que es recibida por el LNBF directamente en lugar de ser transmitida a la antena, que debido a su forma parabólica recogerá la señal en un área más pequeña y la enviará al LNBF. [13]
Las antenas modernas destinadas a la televisión doméstica tienen generalmente un diámetro de 43 cm (18 pulgadas) a 80 cm (31 pulgadas) y están fijas en una posición, para la recepción en banda Ku desde una posición orbital. Antes de la existencia de servicios de transmisión directa por satélite, los usuarios domésticos generalmente tenían una antena parabólica motorizada en banda C de hasta 3 m de diámetro para la recepción de canales de diferentes satélites. Sin embargo, las antenas demasiado pequeñas aún pueden causar problemas, como la atenuación por lluvia y la interferencia de satélites adyacentes.
En Europa , las frecuencias utilizadas por los servicios DBS son 10,7–12,75 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 polarizaciones posibles. En el LNB se convierten 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 la televisión 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 hasta una matriz de conmutación o el receptor debe seleccionar una de las 4 posibilidades a la vez. [ cita requerida ]
En una instalación residencial con un solo receptor, hay un solo cable coaxial que va desde el decodificador del receptor en el edificio hasta el LNB en la antena. 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 suministro de energía (13/18 V) para seleccionar la polarización de antena vertical/horizontal , 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 a una matriz de conmutación 'multiconmutador', que permite la conexión de múltiples receptores al multiconmutador en una topología en estrella utilizando el mismo método de señalización que en una instalación con un solo receptor. [ cita requerida ]
Un buscador de satélite (o buscador de satélite ) es un medidor de intensidad de campo satelital utilizado para apuntar con precisión antenas parabólicas a satélites de comunicaciones en órbita geoestacionaria . [14] [15] [16] Los medidores de buscador de satélite profesionales permiten una mejor alineación de la antena y también proporcionan valores de parámetros de la señal recibida.
Una antena parabólica montada en un poste y accionada por un motor paso a paso o un servomotor puede controlarse y rotarse para orientarse hacia cualquier posición del satélite en el cielo. Existen tres estándares en competencia: DiSEqC , USALS y posicionadores de 36 V. Muchos receptores admiten todos estos estándares.
Las antenas parabólicas accionadas por motor 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 servir a otras áreas. [ cita requerida ]
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. [ cita requerida ] Las antenas parabólicas impulsadas por motor que utilizan USALS pueden detectar otros satélites en una constelación después de que se haya encontrado uno y se haya apuntado a él. [ cita requerida ]
La mayoría de los receptores vendidos actualmente [ ¿cuándo? ] son compatibles con USALS y DiSEqC 1.0 y 1.2.
Cada antena parabólica de tamaño estándar permite la recepción simultánea desde múltiples posiciones de satélite diferentes sin tener que 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 manera mucho más efectiva la recepción simultánea desde múltiples posiciones de satélite diferentes sin reposicionar la antena. El eje vertical funciona como un reflector Cassegrain cóncavo parabólico cóncavo hiperbólico [ aclaración necesaria ] fuera del eje , mientras que el eje horizontal funciona como un Cassegrain cóncavo convexo [ aclaración necesaria ] . El punto 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 tiene más sentido para una antena grande.
La mayoría de los receptores que se venden actualmente [ ¿cuándo? ] son compatibles al menos con DiSEqC 1.0, que puede cambiar automáticamente entre 4 satélites (todos LNB Monoblock contemporáneos) a medida que el usuario cambia de canal usando el control remoto.
DiSEqC 1.1 permite cambiar automáticamente entre 16 posiciones de satélite o más (a través de interruptores en cascada).
Las antenas parabólicas accionadas por motor garantizan un enfoque óptimo y mejor para el tamaño de antena determinado; el LNB siempre está en alineación central con el satélite de transmisión, pero los conmutadores DiSEqC son más rápidos que los motores DiSEqC ya que no se requiere movimiento físico. [ cita requerida ]
Un tipo común de antena parabólica es la terminal de apertura muy pequeña (VSAT). Esta proporciona comunicaciones bidireccionales por Internet por satélite tanto para individuos como para redes privadas para organizaciones. En la actualidad, [ ¿cuándo? ] la mayoría de las VSAT operan en la banda Ku ; la banda C está restringida a las regiones menos pobladas del mundo. En 2005, los fabricantes de antenas parabólicas comenzaron a avanzar hacia nuevos satélites de banda Ka que operan a frecuencias más altas, ofreciendo un mayor rendimiento a un menor costo. [ cita requerida ] 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).
Cualquier superficie metálica que concentre una fracción significativa de las microondas reflejadas en un foco puede utilizarse como antena parabólica, con una ganancia menor . Esto ha llevado a que se utilicen tapas de cubos de basura, woks y otros elementos como "antenas parabólicas". Solo los modernos LNB de bajo ruido y la mayor potencia de transmisión de los satélites DTH permiten recibir una señal utilizable de antenas caseras tan ineficientes.
