Autor:
Ing. Víctor Cires
Gavidia
Octubre, 2003 |
D
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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.
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¿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.
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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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