Antena parabolica


Una antena parabólica es una antena que utiliza un reflector parabólico , una superficie curva con la forma transversal de una parábola , para dirigir las ondas de radio al receptor en su punto focal . La forma más común tiene forma de plato y se llama popularmente antena parabólica o plato parabólico . La principal ventaja de una antena parabólica es que tiene una alta directividad . Funciona de manera similar a un reflector o una linterna .reflector para dirigir ondas paralelas en un haz angosto, o recibir ondas de radio de una sola dirección en particular. Las antenas parabólicas tienen algunas de las ganancias más altas , lo que significa que pueden producir los anchos de haz más estrechos de cualquier tipo de antena. [1] [2] Para lograr anchos de haz estrechos, el reflector parabólico debe ser mucho más grande que la longitud de onda de las ondas de radio utilizadas, [2] por lo que las antenas parabólicas se utilizan en la parte de alta frecuencia del espectro de radio , en UHF y frecuencias de microondas ( SHF ), en las que las longitudes de onda son lo suficientemente pequeñas como para que se puedan usar reflectores de tamaño conveniente.

Las antenas parabólicas se utilizan como antenas de alta ganancia para comunicaciones punto a punto , en aplicaciones tales como enlaces de retransmisión de microondas que transportan señales de teléfono y televisión entre ciudades cercanas, enlaces WAN/LAN inalámbricos para comunicaciones de datos, comunicaciones por satélite y antenas de comunicación de naves espaciales. También se utilizan en radiotelescopios .

El otro gran uso de las antenas parabólicas es para las antenas de radar , en las que es necesario transmitir un haz estrecho de ondas de radio para localizar objetos como barcos, aviones y misiles guiados y, a menudo, para la detección del clima. [2] Con la llegada de los receptores domésticos de televisión por satélite , las antenas parabólicas se han convertido en una característica común de los paisajes de los países modernos. [2]

La antena parabólica fue inventada por el físico alemán Heinrich Hertz durante su descubrimiento de las ondas de radio en 1887. Usó reflectores parabólicos cilíndricos con antenas dipolo excitadas por chispa en su foco tanto para transmitir como para recibir durante sus experimentos históricos.

El principio de funcionamiento de una antena parabólica es que una fuente puntual de ondas de radio en el punto focal frente a un reflector paraboloidal de material conductor se reflejará en un haz de ondas planas colimadas a lo largo del eje del reflector. Por el contrario, una onda plana entrante paralela al eje se enfocará en un punto en el punto focal.

Una antena parabólica típica consta de un reflector parabólico de metal con una pequeña antena de alimentación suspendida frente al reflector en su foco, [2] apuntando hacia el reflector. El reflector es una superficie metálica formada en un paraboloide de revolución y generalmente truncado en un borde circular que forma el diámetro de la antena. [2] En una antena transmisora, la corriente de radiofrecuencia de un transmisor se suministra a través de un cable de línea de transmisión a la antena de alimentación., que la convierte en ondas de radio. Las ondas de radio son emitidas hacia el plato por la antena de alimentación y se reflejan en el plato en un haz paralelo. En una antena receptora, las ondas de radio entrantes rebotan en el plato y se concentran en un punto en la antena de alimentación, que las convierte en corrientes eléctricas que viajan a través de una línea de transmisión hasta el receptor de radio .


Erdfunkstelle , una gran antena parabólica de comunicaciones por satélite en Raisting , Baviera , Alemania , la mayor instalación de comunicaciones por satélite del mundo. Tiene un alimentador tipo Cassegrain .
Las antenas parabólicas se basan en la propiedad geométrica del paraboloide de que los caminos FP 1 Q 1 , FP 2 Q 2 , FP 3 Q 3 tienen todos la misma longitud. Entonces, un frente de onda esférico emitido por una antena de alimentación en el foco F del plato se reflejará en una onda plana saliente L que viaja paralela al eje VF del plato .
Antena parabólica tipo rejilla de alambre utilizada para enlace de datos MMDS a una frecuencia de 2,5-2,7 GHz. Es alimentado por un dipolo vertical debajo del pequeño reflector de aluminio en la pluma. Irradia microondas polarizadas verticalmente .
Antenas parabólicas de plato
Una antena parabólica de televisión, un ejemplo de antena con alimentación compensada.
Antena de comunicación por satélite Cassegrain en Suecia.
Antena gregoriana compensada utilizada en el Allen Telescope Array , un radiotelescopio de la Universidad de California Berkeley, EE. UU.
Antenas parabólicas de haz perfilado
Antena vertical "piel de naranja" para radar buscador de altura militar, Alemania.
Primera antena parabólica cilíndrica, 1931, Nauen, Alemania.
Antena de radar de control de tráfico aéreo, cerca de Hannover, Alemania.
ASR-9 Antena de radar de vigilancia del aeropuerto.
Antena "piel de naranja" para radar de búsqueda aérea, Finlandia.
Principales tipos de alimentaciones de antenas parabólicas.
Conjunto de múltiples bocinas de alimentación en una antena de radar de vigilancia de un aeropuerto alemán para controlar el ángulo de elevación del haz
Efecto del patrón de radiación de la antena de alimentación (pequeña superficie en forma de calabaza) sobre el desbordamiento. Izquierda: con una antena de alimentación de baja ganancia, partes significativas de su radiación caen fuera del plato. Derecha: con una alimentación de mayor ganancia, casi toda su radiación se emite dentro del ángulo del plato.
Patrón de radiación de una antena parabólica alemana. El lóbulo principal (arriba) tiene solo unos pocos grados de ancho. Los lóbulos laterales están todos al menos 20 dB por debajo (1/100 de la densidad de potencia) del lóbulo principal, y la mayoría están 30 dB por debajo. (Si este patrón se dibujara con niveles de potencia lineales en lugar de niveles de dB logarítmicos, todos los lóbulos excepto el lóbulo principal serían demasiado pequeños para verlos).
El ángulo theta es normal a la apertura.
La primera antena parabólica, construida por Heinrich Hertz en 1888.
Antena parabólica de onda corta de 20 MHz construida por Marconi en Herndon, Reino Unido en 1922
Primer gran plato parabólico; Radiotelescopio de 9 metros (30 pies) construido por Grote Reber en su patio trasero en 1937