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Antenas

Parabólicas

 

Luis Manuel Martín Martín
Dto. Electrónica
I.E.S. EMERITA AUGUSTA
Mérida (Badajoz)

http://platea.pntic.mec.es/~lmarti2/


ANTENAS PARABÓLICAS.-

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.-

Es conveniente recordar algunos conceptos estudiados hace ya algún tiempo. 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.

Aunque son muchos estos satélites (fig.1), sólo unos cuantos podemos utilizarlos satisfactoriamente, pues su franja de irradiación no se dirige a nuestro país, o es muy débil su señal. En principio debemos centrarnos en el Astra, Eutelsat e Intelsat, y recientemente en el Hispasat. (Anexo I).

 

POLARIZACIÓN VERTICAL Y HORIZONTAL.-


Si situamos el pequeño dipolo existente en el interior del convertidor, (fig. 2), en posición vertical (fig. 3) respecto al suelo, sólo podremos ver las emisoras que transmiten con polarización vertical, sin lograr ver ninguna de las que transmiten con polarización horizontal (fig. 4). En la antena parabólica tendremos que girar el convertidor, con el fin de situar el dipolo en posición horizontal o vertical, en función de la señal que queramos recibir. Esto se puede realizar automáticamente mediante un polarrotor, (fig. 2), llamado también polarizador, que no es más que un dispositivo electromecánico que se encarga de girar la polarización de la señal captada.

De esta forma, con un solo convertidor, podremos recibir tanto las señales de polarización horizontal como vertical.

La limitación que tiene este sistema es la fiabilidad de las partes móviles sometidas a la acción de los agentes atmosféricos y la precisión en el posicionamiento.

Otra solución consiste en la utilización del llamado sistema ortomodo, que consiste en una doble guía de ondas que separa las dos polarizaciones, horizontal y vertical, en dos diferentes salidas que aplican las señales a dos diferentes convertidores.

El iluminador, (fig. 2), tiene la misión de recoger todas las señales que se reflejan en el disco parabólico y enviarlas al dipolo a través del polarizador.

LA POSICIÓN GEO-ESTACIONARIA.-

La posición de cada satélite se localiza con dos medidas fundamentales: la elevación y el acimut.

La elevación  es el parámetro más importante para apuntar un satélite, es decir, los grados de inclinación de la parábola con respecto al suelo. En la práctica, en la línea del Ecuador, se situará en horizontal, 0 grados, mientras que cuanto más nos alejemos hacia el Norte, más tendremos que bajarla, más grados. Por ello, quienes se encuentre en el Sur de España (latitud 36º), la antena tendrá una inclinación menor que quienes se encuentren en el Norte (latitud 44º), (fig. 5).

El acimut, que es el otro parámetro, se indica con grados Este u Oeste, tomando como referencia, aunque no se diga explícitamente, la longitud de Greenwich (fig. 6),  es el ángulo de rotación sobre el plano horizontal respecto a la posición del satélite (fig. 7a y 7b).


Por ejemplo, si el satélite se encuentra a 1 grado Oeste, el habitante de Mérida, ciudad que se encuentra en la longitud 6,3º Oeste (fig. 10), debe realizar la siguiente operación:

1º - 6,3º = 5,3º Este

POSICIONADO DE LA PARÁBOLA.-

Existe una gran diferencia, en cuanto a exactitud en la orientación, entre una antena 'yagi' de TV y una antena parabólica. La primera, dispone de un ángulo de apertura superior a 30º para emisoras a 100 Km de distancia, mientras que en la segunda, es de 2º, para un satélite geoestacionario situado a 36.000 Km de distancia. Basta un error de escasos milímetros, ya sea en vertical (elevación) como en horizontal (acimut), para encontrarse direccionado a varios centenares de kilómetros del lugar en que se encuentra el satélite. Hay que tener en cuenta que el satélite no tiene el diámetro de la Luna, sino tan solo 2 metros y a la distancia a que se encuentra, no es más que un "puntito" que, si fuera luminoso, veríamos como una estrella.

Por consiguiente, la parábola debe disponer de un desplazamiento micrométrico, tanto en sentido vertical como horizontal.

Primeramente deberemos hacer una visita previa para decidir el emplazamiento más óptimo de la antena parabólica. Un lugar libre de obstáculos entre la antena y el satélite (fig. 8), y con posibilidad de orientación desde el sureste hasta el suroeste. Para localizar la línea Norte-Sur disponemos de dos sistemas:

- Una sería el uso del Sol como  medio de orientación. Todos sabemos que a las doce, hora solar, el Sol se encuentra en el cénit, con lo que indica con total precisión el Sur geográfico. En ese momento, la sombra de una plomada marca en el suelo la dirección Norte-Sur, con lo que, marcando dicha sombra con una tiza dispondremos de la dirección adecuada. Hay que recordar, que la hora oficial está adelantada una hora en invierno y dos en verano.


- El otro sistema es con ayuda de una brújula. Teniendo en cuenta el error que existe entre el Norte geográfico, 0º y el Norte magnético, deberemos sumarle a esta indicación, entre 4º y 8º, según el lugar en que nos encontremos, (fig. 9). Debido a la gran sensibilidad de la brújula, tendremos que alejarnos de objetos metálicos, pues pueden falsear la medida.

Si es necesario se darán las instrucciones precisas para la construcción de la cimentación para la base de la parábola, teniendo en cuenta la orientación y las fuerzas que deba soportar.

En una segunda visita se procederá al montaje de la antena. Montaremos la antena con el mayor cuidado en aprietes de tornillos, colocación de varillas, etc. Una vez nivelada la base de la parábola, con ayuda de un nivel o plomada, montaremos la parábola, orientándola hacia el Sur.

El ángulo de elevación es el primer ajuste que debemos realizar. Con ayuda de un instrumento, llamado inclinómetro, ajustaremos la elevación de la parábola teniendo en cuenta la latitud  más el ángulo de compensación en el lugar que nos encontremos (fig. 10).

Así para una parábola montada en Mérida, deberemos ajustarla a una elevación de 39º+6,2º=45,2º.  En la práctica es conveniente bajar 2 ó tres grados, e ir haciendo barridos sobre la zona del posible satélite, ir subiendo hasta ajustar la elevación correcta. El inclinómetro se puede colocar en el borde de la parábola o en el mismo convertidor. En algunas antenas, viene incorporada una escala graduada para este ajuste. (fig. 11).

El acimut se ajustará con ayuda de la brújula, apuntando la parábola hacia el satélite elegido y haciendo barridos.

Estos barridos se harán con ayuda de tornillos de ajuste o motores, pues si lo hacemos manualmente será casi imposible poder direccionar correctamente la antena, debido a la precisión requerida.

Para localizar los satélites, las unidades de recepción llevan incorporado un escáner, cuya misión es la de hacer un barrido rápido en el espectro de frecuencias de emisión de los satélites: 10 GHz a 12 GHz.



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Esta página fue actualizada el 22-10-2006