Antenas Con Reflectores Parabólicos

Laboratorio de Telecomunicaciones I.I.E. U.N.T.

Ing. Néstor E. Arias arias@tucbbs.com.ar

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ANTENAS

CON REFLECTORES

PARABÓLICOS

Resumen

El objetivo de este artículo es hacer llegar a alumnos y personas interesadas, los aspectos

básicos y generales que son necesarios para comprender las razones del uso de: Antenas con

Reflectores Parabólicos.

Se dan definiciones y cálculos, que permiten comprender, diseñar y construir antenas con

estas características.

Además, se presenta una nueva modalidad de cálculo para los Reflectores Parabólicos

Truncados.

Introducción

Una onda que se propaga en el espacio tiene un frente de onda esférico. Si la distancia en

longitudes de onda, entre el punto de observación y el punto de emisión es muy grande, el frente

puede considerarse como un frente de onda plano. Esto significa que, si se toma una superficie

normal a la dirección de propagación (frente de onda), las ondas que arriban a esa superficie lo

hacen con igual fase.

Es posible construir un conjunto de superficies ordenadas de tal forma, que una onda

plana al incidir en ellas, se refleja pasando por un punto f (fig.1).

fig.1 fig.2

Si en el punto f se coloca una fuente receptora, es de esperar que se reciba en ella toda la

energía del frente de onda.

Como se puede apreciar en la figura 1, los n caminos, tienen longitudes distintas, ello

provoca que las ondas que inciden en f, lo hacen con fases diferentes, y la suma de los campos que

arriban a dicho punto, puede llegar a ser destructiva. ¡Situación no deseable!.

Para que los campos que arriban al punto f se sumen con la misma fase, hay que procurar que los

caminos tengan iguales longitudes. Es posible modificar la ubicación y el ángulo de cada

superficie reflectora de tal forma, que los diferentes caminos sean iguales. Así: fph = fp1h1 = fp2h2

=…= fpnhn.

Frente de

onda plano

Superficies

regulables

f

P

1 h

2 h

n h

h

Frente de onda

plano

f

foco

Superficies

regulables

i g

r g

1 p

2 p

n p

1 h

2 h

n h

Laboratorio de Telecomunicaciones I.I.E. U.N.T.

Ing. Néstor E. Arias arias@tucbbs.com.ar

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Además, deben ser orientadas de manera tal, que cada una de las superficies, presente un ángulo de

incidencia i g , igual al ángulo de reflexión r g (fig.2).

Por lo dicho, una onda reflejada según el camino 1, tarda el mismo tiempo o lo hace con

igual fase, que las ondas que recorren los caminos 2,…,n.

Otra propiedad de la parábola es que, la tangente en un punto P (fig.3) tiene una

orientación tal, que el ángulo de incidencia i g , es igual al ángulo de reflexión r g .

Las propiedades enunciadas son útiles para el diseño y construcción de Antenas con

Reflectores Parabólicos.

Como lo sugiere el título, los reflectores en sí mismos no son antenas. El sistema requiere

de una antena primaria que se complementa con el reflector. El conjunto, antena primaria mas

reflector, se define como Antena con Reflector Parabólico.

Existen muchos tipos de reflectores parabólicos. Los más usados son: Cilindros parabólicos,

paraboloides de revolución truncados y paraboloides de revolución (fig.4).

La construcción de estos dispositivos tiene por objeto lograr altas ganancias1

(posiblemente sean los arreglos de antenas con mayor ganancia práctica). Son muy usadas en radar

y vínculos de microondas terrestres y/o satelitales.

fig.4

1 Véase bibliografía

ffoco

1

2

n

S

P i g

r g

fig.3

Esta representación da lugar a visualizar

cómo converge en f la energía de la onda

plana que proviene del frente de onda. Las

superficies aisladas regulables permiten

transportar, por reflexión, la energía del

frente de onda al punto f. Punto en

...