El tamaño de una antena de estación terrestre depende de ganancia, frecuencia, ruido, potencia, disponibilidad y seguimiento. No hay un diámetro estándar válido para toda estación. Una terminal de usuario, una pasarela y una estación de seguimiento pueden tener requisitos muy distintos aunque utilicen el mismo satélite.
Qué dimensión se está comparando
En un reflector circular se suele citar el diámetro de apertura. En una antena offset puede ser necesario especificar dimensiones y apertura equivalente según la documentación. Un panel rectangular se describe por su área y dimensiones, no por un diámetro literal.
El espacio de instalación incluye soporte, recorrido de giro, equipos RF, radomo y mantenimiento. La profundidad de un panel radiante no representa necesariamente el espesor de todo el terminal.
Calcular el diámetro a partir de la ganancia
Para un reflector circular, G ≈ η(πD/λ)², con G lineal, eficiencia de apertura η, diámetro D y longitud de onda λ = c/f. Despejando: D ≈ (λ/π)√(G/η).
Una ganancia de 40 dBi equivale a G = 10 000. Si se supone η = 0,60, resultan los siguientes diámetros teóricos. Son ejemplos de cálculo, no recomendaciones comerciales ni garantías de servicio.
| Frecuencia | λ aproximada | D para 40 dBi |
|---|---|---|
| 4 GHz | 74,95 mm. | 3,08 m. |
| 12 GHz | 24,98 mm. | 1,03 m. |
| 20 GHz | 14,99 mm. | 0,62 m. |
Con las mismas hipótesis, una apertura de 1,8 m a 12 GHz produce aproximadamente 44,9 dBi, no 40,3 dBi. Si un producto indica otro valor, comprueba frecuencia, eficiencia, definición de ganancia y pérdidas incluidas.
La frecuencia no resuelve todo el dimensionamiento
A igual ganancia y eficiencia, duplicar la frecuencia permite reducir a la mitad el diámetro del modelo. Pero en una comparación de servicios también cambian propagación, ruido, cobertura y potencia disponible.
Una antena menor para Ka no garantiza mejor disponibilidad que otra en C. La atenuación por lluvia y las condiciones del enlace deben incluirse en el cálculo. Usa las frecuencias concretas de transmisión y recepción, no solo la letra de banda.
Relación con G/T y EIRP
En recepción importa G/T: ganancia respecto a temperatura de ruido del sistema. Un diámetro calculado por ganancia no incorpora automáticamente pérdidas antes del LNA, ruido de antena ni comportamiento del receptor.
En transmisión, EIRP depende de potencia entregada, pérdidas y ganancia. Aumentar potencia no sustituye siempre una apertura mayor, porque siguen existiendo restricciones de diagrama, interferencia y linealidad.
La eficiencia de apertura no es idéntica a eficiencia de radiación. Un 50% de eficiencia de apertura no permite afirmar que la mitad de toda la potencia se convierta en calor.
Haz, superficie y seguimiento
Una apertura mayor en longitudes de onda suele estrechar el haz. Comprueba el diagrama y la estabilidad del soporte, especialmente con viento o seguimiento de satélites en movimiento.
La precisión de superficie y el ajuste del alimentador influyen en la ganancia real. La relación f/D y la iluminación se seleccionan como conjunto; no existe un intervalo obligatorio 0,3–0,45 para todos los reflectores.
Una estación GEO fija, una terminal embarcada estabilizada y una estación LEO no comparten la misma montura ni estrategia de seguimiento. La elección de tamaño incluye esas funciones.
Otros tipos de antena
Los paneles de matriz pueden proporcionar dirección electrónica, según arquitectura. Examina ganancia y consumo al ángulo requerido. Una cara plana no asegura cobertura de 120° ni un espesor total inferior a 5 cm.
Una hélice o un patch pueden ser adecuados para determinados enlaces y coberturas. No se describen todos los enlaces de telemetría como VHF/UHF entre 30 MHz y 3 GHz: VHF suele ser 30–300 MHz y UHF 300 MHz–3 GHz.
Información necesaria para solicitar tamaño y oferta
- Servicio, satélite, ubicación y peor geometría útil.
- Frecuencias y polarizaciones de ambos sentidos.
- G/T, EIRP, diagrama y margen requeridos.
- Disponibilidad y condiciones meteorológicas.
- Seguimiento, instalación y límites mecánicos.
- Ensayos y alcance del suministro.
Las bases del reflector parabólico y la descripción de bandas de ESA sirven para interpretar el cálculo. Las dimensiones definitivas deben salir del presupuesto del enlace y de datos medidos del equipo.
