ELECTRICIDAD Y ESAS COSAS
Capítulo 35

LAS PARABÓLICAS.
 

Autor:

Ing. Víctor Cires
 Gavidia

Octubre, 2003

D

icen que lo prometido es deuda y aunque esto de las parabólicas suene como a un grupo de coristas o a un grupo musical de los que están tanto de moda, me quiero referir a las antenas parabólicas que, como sombrillas invertidas, se ven actualmente en los techos de casas y edificios.

¿Qué son y para qué sirven estas antenas parabólicas?
Creo que debemos hacer un poco de historia.
Cuando el hombre fue capaz de poner satélites artificiales en el espacio, dándole vueltas a la Tierra, un autor de libros de ciencia-ficción, Arturo Clarke dijo:
Bueno, dijo muchas cosas, entre otras escribió varios libros, en uno de ellos titulado "2001 Odisea del Espacio" describió la odisea de un astronauta quien después de muchas peripecias en su viaje por el espacio, cae en un "agujero negro" donde se invierte el tiempo y se hace chiquito.
En fin no se los voy a contar, mejor dejo que lo lean o que vean la película.
Lo que nos interesa que dijo en octubre de 1945 es que: se podrían colocar satélites artificiales girando en una órbita máxima sobre el Ecuador a una velocidad de rotación igual a la de la Tierra, por lo que estarían "fijos" con respecto a la Tierra.
Para que la órbita de un satélite sea estable, debe ser una órbita de un círculo máximo, es decir girar en un plano que pase por el centro de la Tierra.
Para que el satélite esté "fijo", con respecto a la Tierra tiene que girar en una órbita paralela al Ecuador. En el mismo plano de éste y a una velocidad de rotación igual a la de la Tierra.
Calculó la órbita más adecuada y actualmente a esta órbita se le llama órbita de Clarke.
En dicha órbita se empezaron a colocar satélites para comunicaciones.
Los sistemas de comunicaciones ya utilizaban microondas, es decir radiaciones electromagnéticas del orden de 4000 Mhz. O sea 4000 millones de ciclos, lo que corresponde a una longitud de onda de 7.5 cm, que transmitían y recibían por medio de antenas parabólicas colocadas en las puntas de los cerros o lugares elevados.
La antena, un alambre de 2 cm es colocado en el foco de la parábola y en la transmisora, las ondas se reflejan por la superficie de la parábola saliendo de ella como un haz en línea recta.
Llegan a la receptora y allí también la superficie de la parábola las refleja hacia el foco, donde se coloca la antena receptora.
La radiación transmitida por una superficie parabólica con esta longitud de onda, no es exactamente cilíndrica sino que produce un cono que se amplía con la distancia.
Igual que la luz que sale de una lámpara de mano o de un reflector de un automóvil.
Arturo Clarke calculó que con este rango de frecuencias y para producir eficientemente un cono reflejado de la antena colocada en un satélite, para cubrir la superficie de E.E. U.U. ésta debería de estar a una altura aproximada de 36 000 Km.
En 1965 se colocó en órbita el Pájaro Madrugador (Early Bird) que podía manejar 240 conversaciones telefónicas, telex. Fax, y canales de televisión.
A la fecha (feb. 1989) existen visibles desde México 29 satélites estacionarios comerciales.
La señal se envía desde una estación transmisora colocada en un punto de la Tierra a determinado satélite.
Una antena en el satélite la recibe y de ahí se pasa a un amplificador que amplifica la señal recibida para retransmitirla por otra antena hacia la Tierra, cubriendo la señal al llegar a la Tierra determinada área.
La energía para alimentar al receptor y transmisor en el satélite proviene de fotoceldas alimentadas con energía solar.
A fin de no interferir con las comunicaciones terrestres  de microondas de frecuencias similares, se limita la potencia de transmisión del satélite a 4 watts.
Esta potencia se reparte en toda el área de recepción (Estados Unidos o México); por lo tanto la potencia recibida por una antena, es pequeñísima y el voltaje que se induce en la antena de la parabólica es del orden de millonésimos de volt.
Tuvieron que inventarse amplificadores especiales (low noise amplifiers), con transistores de muy bajo nivel de ruido, en los que la agitación térmica no interfiriera con la señal.
 


Por eso estos amplificadores se clasifican por grados Kelvin (grados centígrados que parten del cero absoluto.
De este amplificador de bajo ruido (Low Noise Amplifier), la señal pasa a un Convertidor (Downconverter), que reduce la frecuencia de 4000 MHz a una frecuencia intermedia de 700 Mhz.
Para ello, la señal proveniente del LNA, se mezcla con la de un oscilador, cuya frecuencia varía de acuerdo a un voltaje de C.D. suministrado, el VTO o (voltage tuned oscillator.
En el receptor, se reduce la frecuencia de esta señal a una banda de 30 Mh, se filtra y se separan de ella las señales de video y de audio, que se procesan separadamente.
Estas después se pueden unir en un modulador o manejarlas separadamente. Si se usa un modulador, se produce una señal de salida de la frecuencia de la TV de los canales 3 o 4, que se alimenta al televisor.
Los satélites de Estados Unidos, están apuntados a un lugar próximo a Denver (centro geográfico de Estados Unidos), los satélites mexicanos Morelos y ahora Solidaridad, están apuntados a un lugar próximo a Aguascalientes (centro geográfico de México.
Mientras más se aleje uno del punto donde llega la señal: Denver o Aguascalientes, menor será la intensidad con que se reciba.
Con el rango de frecuencias manejadas de 3720 a 4180 Mega hertz (en la banda C), se pueden transmitir 12 señales de televisión.
Por ser señales de tan alta frecuencia se pueden polarizar y manejando señales con polarización horizontal o vertical, como no interfieren una con otra, se puede duplicar el número de señales manejadas o sea se pueden manejar 24 canales de televisión por cada satélite.
Los rusos manejan también una polarización circular.
A las compañías que vendían programas de televisión por cable en las diferentes ciudades, les resultó más económico enviar sus programas vía satélite.
Pronto sin embargo, empezaron a colocarse receptores particulares que con sus antenas parabólicas propias, apuntadas hacia el satélite deseado, recibían estas señales, sin tener que pagar renta a los productores de los canales de televisión por cable.
Se suscitó, en Estados Unidos, una controversia entre las compañías de cablevisión que querían impedir que particulares colocaran sus antenas receptoras y éstos, pleito que llegó al Congreso y al Presidente.
Ronald Reagan (entonces presidente), dictaminó que "cada quién es rey en su casa" y que si las compañías no querían que los particulares recibieran sus señales, que no se las enviaran.
Los técnicos de las compañías, aceptaron el reto, para evitar que particulares pudieran ver gratis los canales de televisión que ellos enviaban, inventaron codificarlas (scramble) modificando el programa de sincronización de la señal de video y de audio, colocando ellos un decodificador (descrambler) en las ciudades desde donde distribuían la señal por cable.
Pronto empezaron a aparecer en el mercado decodificadores (piratas) con los que cualquiera podía decodificar y recibir la señal.
Parecía que el triunfo era de los particulares, hasta que a los técnicos de las compañías se les ocurrió modificar arbitrariamente (de acuerdo con un programa) la señal y ellos mismos empezaron a vender decodificadores y hacer que los usuarios particulares pudieran recibir su señal pagando una renta.
Esto significa que en la señal enviada por el satélite, además de la señal de los canales de televisión, se deben enviar otras señales para decodificar y señales además que permitan a cada decodificador (que esté al corriente del pago de la renta) recibir o pasar la señal para que pueda decodificar.
Como existen millones de usuarios, ya se pueden imaginar la cantidad de señales que se deben de manejar.
Tal es el grado a que ha llegado la electrónica actualmente.

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Última revisión: Domingo, 19 Noviembre 2006.