La ganancia de una antena parabólica expresa su capacidad para concentrar la radiación en una dirección respecto a una antena isotrópica. Para una apertura circular se estima con G = η(πD/λ)²; en decibelios, GdBi = 10 log10(G). D es el diámetro útil, λ la longitud de onda y η la eficiencia de apertura. La ganancia del amplificador del LNB no forma parte de esta fórmula.
Ganancia, directividad y amplificación
Una parabólica pasiva no crea energía. Su reflector concentra la radiación en un haz; en recepción, recoge energía de una superficie efectiva y la entrega al sistema de alimentación. La directividad describe la concentración angular, mientras que la ganancia incorpora también la eficiencia de la antena.
Los dBi toman como referencia un radiador isotrópico. Los dBd se refieren a un dipolo de media onda; 0 dBd equivale aproximadamente a 2,15 dBi bajo las condiciones de referencia. Un porcentaje de señal del receptor es una indicación propia del equipo y no se convierte directamente a dBi.
Cómo calcular la ganancia en cuatro pasos
Contenido
1. Calcula la longitud de onda
Aplica λ = c/f, con c ≈ 299.792.458 m/s. Para 12 GHz, λ ≈ 0,02498 m, unos 25 mm. Utiliza la frecuencia de radio recibida por la antena, no la frecuencia intermedia que sale del LNB.
2. Comprueba la apertura útil
En una apertura circular de diámetro D, A = πD²/4. Usa metros tanto para D como para λ. En una antena offset, la dimensión visible más larga del reflector no siempre representa el diámetro de una apertura circular equivalente; consulta la geometría especificada por el fabricante.
3. Define la eficiencia de apertura
η relaciona el área efectiva con el área geométrica. Influyen la iluminación del alimentador, el desbordamiento del haz, los bloqueos, las pérdidas y los errores de superficie y fase. El valor 0,60 sirve como hipótesis ilustrativa, pero no es una especificación universal.
4. Convierte la ganancia lineal a dBi
Para D = 0,60 m, f = 12 GHz y η = 0,60:
- λ ≈ 0,02498 m.
- πD/λ ≈ 75,45.
- G ≈ 0,60 × 75,45² ≈ 3.416.
- GdBi ≈ 10 log10(3.416) ≈ 35,3 dBi.
Es un cálculo con hipótesis explícitas, no una medición de una antena concreta. Con los mismos parámetros, un diámetro de 2,40 m da aproximadamente 47,4 dBi, no 40 dBi.
Cómo cambia la ganancia con el diámetro
| Diámetro | Ganancia estimada |
|---|---|
| 0,60 m | 35,3 dBi |
| 0,90 m | 38,9 dBi |
| 1,20 m | 41,4 dBi |
| 2,40 m | 47,4 dBi |
Duplicar el diámetro, manteniendo frecuencia y eficiencia, multiplica la ganancia lineal por cuatro: aproximadamente +6 dB. El haz suele estrecharse, por lo que también aumenta la exigencia de apuntamiento y estabilidad mecánica.
Si necesitas estimar el diámetro a partir de una ganancia objetivo, usa D = (λ/π)√(G/η). Convierte primero los dBi mediante G = 10GdBi/10. Ese resultado debe contrastarse con un presupuesto de enlace y con especificaciones reales.
Qué limita la ganancia disponible en el enlace
- Apuntamiento: la ganancia máxima corresponde al eje del haz, no a cualquier dirección.
- Polarización: la desalineación introduce una pérdida adicional.
- Reflector y alimentador: deformaciones, bloqueos o una posición incorrecta afectan a la eficiencia.
- Cadena receptora: ruido del LNB y pérdidas de cables y conectores afectan a la recepción, pero no son todos parte de la ganancia intrínseca de la antena.
No se puede calcular la velocidad de internet ni la cantidad de canales únicamente con la ganancia. Tampoco es correcto aplicar esta fórmula de apertura circular a una antena Wi‑Fi de varilla o a una Yagi: esas estructuras requieren modelos y mediciones propios.
Datos que conviene pedir al fabricante
Solicita la ganancia a la frecuencia de trabajo, el tipo de valor —típico, medido o mínimo—, el diagrama de radiación y la polarización. Comprueba si la ficha indica ganancia realizada, que incluye el desajuste, y revisa los requisitos de montaje. Una cifra aislada en dBi no describe toda la antena.
La relación entre área, eficiencia y ganancia se desarrolla en Antenna-Theory: reflectores parabólicos. Para sistemas profesionales, consulta las antenas SATCOM de Dolph Microwave indicando frecuencia, polarización, diámetro y condiciones de instalación. Las referencias están en inglés.
