Una antena de guía de ondas de haz es un tipo particular de plato de antena , en el que se utilizan guías de ondas para transmitir el haz de radio entre el plato grande orientable y el equipo para recepción o transmisión , como por ejemplo amplificadores de potencia de RF .
Principio de funcionamiento
Las antenas de guía de ondas de haz se utilizan en grandes radiotelescopios y estaciones de comunicación por satélite como una alternativa al diseño de antena parabólica más común, la antena parabólica convencional de "alimentación frontal". En la alimentación frontal, la alimentación de la antena , la pequeña antena que transmite o recibe las ondas de radio reflejadas por el plato, está suspendida en el foco , frente al plato. Sin embargo, esta ubicación provoca una serie de dificultades prácticas. En sistemas de alto rendimiento, la electrónica compleja del transmisor y el receptor debe ubicarse en la antena de alimentación. Este equipo de alimentación generalmente requiere un alto mantenimiento; algunos ejemplos son el enfriamiento por agua para transmisores y el enfriamiento criogénico para receptores sensibles. Con los platos grandes que se utilizan en estos sistemas, el enfoque está muy por encima del suelo y el mantenimiento requiere grúas o andamios, y trabajo al aire libre con equipos delicados a gran altura del suelo. Además, los propios alimentadores tienen que estar diseñados para soportar condiciones exteriores como lluvia y grandes cambios de temperatura, y para funcionar mientras están inclinados en cualquier ángulo.
La antena de guía de ondas de haz resuelve estos problemas ubicando la antena de alimentación en una "casa de alimentación" en la base de la antena, en lugar de frente al plato. Las ondas de radio recolectadas por el plato se enfocan en un haz y se reflejan por superficies metálicas en un camino a través de la estructura de soporte hasta la antena de alimentación estacionaria en la base. El camino es complicado porque el haz debe pasar por ambos ejes del montaje altacimutal de la antena, por lo que girar la antena no perturba el haz.
Historia
Las guías de ondas de haz, que propagan un haz de microondas utilizando una serie de reflectores , se propusieron ya en 1964. [2] En 1968, hubo propuestas para manejar parte de la trayectoria de la señal en antenas orientables mediante estas técnicas. [3] En 1970, se propuso un enfoque de guía de ondas de haz completo para las antenas de comunicación por satélite . [4] Al principio, se creía que la complicada ruta de la señal con sus múltiples superficies reflectantes daría como resultado una pérdida de señal inaceptable [5], pero un análisis posterior mostró que el sistema de guía de ondas podría construirse con pérdidas muy bajas.
La primera antena de guía de ondas de haz de escala completa fue la antena de 64 metros en el Centro de Espacio Profundo de Usuda , Japón, construida en 1984 por la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón . [6] Después de que el Jet Propulsion Lab (JPL) probó esta antena y la encontró mejor que sus antenas convencionales de 64 metros, [7] también cambiaron a este método de construcción para todas las antenas posteriores de su Deep Space Network (DSN).
Referencias
- ^ Capítulo 3 de Sistemas de bajo ruido en la red de espacio profundo
- ^ Degenford, JE; Sirkis, MD y Steier, WH (1964). "La guía de ondas del haz reflectante". Transacciones IEEE sobre teoría y técnicas de microondas . IEEE. 12 (4): 445–453. Código bibliográfico : 1964ITMTT..12..445D . doi : 10.1109 / TMTT.1964.1125845 . ISSN 0018-9480 .
- ^ PROPAGACIÓN DE ONDA MILÍMETRO Y CONSIDERACIONES DE SISTEMAS Archivado el 8 de octubre de 2012, en elinforme Wayback Machine Aerospace TR-0200 (4230-46) -1, LA Hoffman, Electronics Research Lab, octubre de 1968, página 69.
- ^ Kitsuregawa, T. y Mizusawa, M. (1970). "Diseño de los radiadores primarios haz-guía de ondas de las antenas Cassegrain para comunicaciones por satélite". Simposio Internacional de la Sociedad de Antenas y Propagación, 1970 . 8 . IEEE. págs. 400–406. doi : 10.1109 / APS.1970.1150868 .
- ^ Layland, JW y Rauch, LL (1995). "La evolución de la tecnología en la red de espacio profundo: una historia del programa de sistemas avanzados" (PDF) . Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio, Laboratorio de Propulsión a Chorro, Instituto de Tecnología de California. pag. 5. Archivado desde el original (PDF) el 14 de junio de 2011 . Consultado el 22 de marzo de 2011 .
- ^ Hayashi, T .; Nishimura, T .; Takano, T .; Betsudan, SI y Koshizaka, S. (1994). "Estación japonesa del espacio profundo con antena de 64 m de diámetro alimentada a través de guías de ondas de haz y sus aplicaciones de misión". Actas del IEEE . IEEE. 82 (5): 646–657. Código Bibliográfico : 1994IEEEP..82..646H . doi : 10.1109 / 5.284732 . ISSN 0018-9219 .
- ^ Neff, D. Uso de un patrón de onda progresiva de 2,3 GHz en la antena Usuda de 64 metros (PDF) . Informe de progreso de la TDA 42 (Informe técnico). 89 . JPL. págs. 34–40.