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Antenas para Radiotelescopios

Amateur Radio Astronomy Radio TelescopeAntennas

Introducción

Dice un conocido aforismo clásico que si solo dispones de diez dólares para tu estación, dediques un dólar al receptor y nueve dólares a la antena. :-)

Desde unos pocos Hertzios hasta decenas de Gigahertzios… Diseñamos y construimos antenas específicas para uso en Radioastronomía. ¡Aprovecha todo el rendimiento de tu radiotelescopio dotando tu receptor con la antena óptima para cada región del espectro!.

En no pocas ocasiones la actividad del radioastrónomo amateur pasa por emplear antenas convencionales de telecomunicaciones. Antenas que han sido diseñadas y construidas para una actividad y frecuencias diferentes que, como recurso de fortuna, ofrecen un rendimiento mas que cuestionable como primera etapa de un radiotelescopio. Esto aderezado con multitud de recomendaciones y tópicos que, si bien pueden resultar adecuados en el contexto de las telecomunicaciones terrestres, carecen de sentido para el radioastrónomo y solo contribuyen a sembrar confusión.

Tal vez la principal diferencia de concepto entre la antena de un radiotelescopio y una antena convencional de telecomunicaciones es que un radiotelescopio es un sistema receptor de señal y hablamos por tanto de antenas optimizadas para detección. Mientras que una antena de telecomunicaciones, con caracter general, se diseña y construye teniendo como objetivo principal transmitir una señal.

Las antenas de telecomunicaciones trabajan fundamentalmente con señales de banda estrecha o muy estrecha, por ello se diseñan para ofrecer su máxima eficiencia en un rango muy limitado de frecuencias. De hecho las antenas de telecomunicaciones de alto rendimiento únicamente son utilizables en un pequeño segmento de frecuencias en cada banda. En cambio un radiotelescopio es esencialmente un sistema de recepción de banda ancha o muy ancha y demanda una antena con unas prestaciones acordes a esta función.

A continuación te mostramos una amplia variedad de antenas originales para Radioastronomía amateur, ordenadas segun las distintas regiones del espectro radioleléctrico. Al final de la página encontraras también algunos consejos útiles que te ayudarán a encontrar la mejor manera de instalar la antena de tu radiotelescopio. ¿Necesitas una antena?… — ¡escríbenos!

ELF-VLF

Antenas Horizons para radiotelescopios desde 0 Hz hasta 30 kHz


HR-VELFI

Pocas experiencias resultan tan fascinantes como explorar los campos electromagnéticos de muy baja frecuencia. El entorno natural y el propio planeta es una poderosa fuente de radio señales que coinciden en frecuencia con nuestro espectro audible.

Enchufa la VELFI al PC para registrar los campos de ELF con el software de análisis o conéctala directamente a unos buenos auriculares y lánzate a explorar tu entorno electromagnético.

¡¡Cuidado que esto engancha!!

HR-Alpha

LF

Antenas Horizons para radiotelescopios desde 30 kHz hasta 300 kHz


HR-SuperWhip

MF

Antenas Horizons para radiotelescopios desde 300 kHz hasta 3 MHz

HF

Antenas Horizons para radiotelescopios desde 3 MHz hasta 30 MHz


HR-Guadaloop-e

HR-Kalypso-Star

La Kalypso-Star reúne en una antena de HF increíblemente pequeña la directividad y ancho de banda de una antena dipolo convencional y el muy bajo ruido de un loop magnético.

A diferencia de los loops magnéticos convencionales, que precisan ser resintonizados conforme variamos la frecuencia de recepción, la Kalypso-Star cubre toda la banda de frecuencias correspondientes a la longitud de onda de 21 metros sin necesidad de reajustes.

Es la antena ideal para iniciarse en la recepción de las señales generadas por Júpiter.

HR-BDX

Si disponemos de espacio suficiente y un lugar despejado para instalar un dipolo convencional de HF, nuestra antena si duda es la BDX. Con apariencia y dimensiones similares a un dipolo clásico la BDX es una antena mas silenciosa, ofrece mayor ancho de banda y mejor resistencia al ruido debido a la estática así como a las interferencias producidas por las bandas de radio adyacentes. Esto proporciona una recepción mas limpia y mejora la sensibilidad con respecto a un dipolo clásico.

La BDX tolera bien la influencia de los elementos adversos del entorno donde se instala, siendo menos afectada por el suelo que un dipolo normal cuando se monta a baja altura. Con una construcción robusta y resistente a la intemperie la BDX es realmentne una antena “4 estaciones” para exploraciones de largo período.

Por ejemplo la BDX-Star resulta perfecta para observaciones prolongadas de las tormentas de Júpiter, pero ¡podemos elaborar una BDX para tu banda de HF favorita!.

HR-Juno-OR

En Octubre de 2013 la sonda espacial Juno sobrevoló la Tierra para ganar aceleración en su viaje hacia el planeta Júpiter. Con tal motivo diseñamos y construimos una antena de características especiales para colaborar en el experimento de la NASA "Say HI to Juno" con objeto de testear los delicados instrumentos de investigación de la sonda.

Nuestra antena Juno-OR original opera en la longitud de onda de 10 metros, muestra su máxima ganancia hacia el cénit y es adecuada para emplear polarización circular o recepción diversificada en polarización cruzada.

VHF

Antenas Horizons para radiotelescopios desde 30 MHz hasta 300 MHz


HR-LoopeDeVega

HR-SkyWave

SkyWave es una antena portátil direccional de alto rendimiento diseñada para detectar los ecos meteóricos producidos por la señal del rádar GRAVES. A diferencia de otras antenas multielemento, el diseño de la SkyWave se ha optimizado para ofrecer un buen rendimiento cuando se instala cerca del suelo, por ejemplo sobre un trípode fotográfico.

La SkyWave resulta ideal para observaciones de campo o demostraciones en grupo, así como para explorar de manera permanente una determinada region del firmamento cuando es instala en modo fijo.

Microondas

Antenas Horizons para radiotelescopios para todas las bandas por encima de 300 MHz, UHF, SHF y EHF


HR-Lupara

La Lupara es un diseño optimizado para explorar la banda de emisión del hidrógeno en la longitud de onda de 21 cm. Se trata de una antena guiaonda de construcción muy ligera y radomizada para evitar la presencia de “ocupas” indeseados en su interior, Es la antena ideal para complementar un reflector parabólico de alta ganancia o una bocina tipo Big Horn.

HR-Hakiki

Antena guiaonda similar a la Lupara que nos permite dar el salto a frecuencias mas elevadas y adentrarse en las longitudes de onda de 12 cm. Diseñamos la Hakiki para conmemorar el 40 aniversario de la transmisión del Mensaje de Arecibo y reproducir la transmisión binaria original hacia el espacio. Es la antena de elección para colocar el el foco de un reflector parabólico de f/D 0,35-0,4

HR-Tresen-1

Si una banda de microondas no es suficiente para ti, necesitas una Tresen-1. Se trata de una antena de tecnología híbrida diseñada para colocar en el foco de un reflector parabólico convencional y explorar de manera simultánea las longitudes de onda de 20 cm. (línea de hidrógeno), 12 cm. y 3 c. (banda X de microondas). No existe nada igual que la Tresen-1!!.

HR-MaxiSingle

Antena guiaonda modular para explorar la banda X (10 GHz). Optimizada para colocarse en el foco de un reflector parabólico convencional (f/D 0,35) o un reflector offset (f/D 0,7), puede emplearse también sin reflector para estudiar emisiones de microondas locales en banda X, o para complementar una bocina de alta ganancia.

HR-Fly Killer

Para estudiar fuentes intensas de microondas no es necesario desplegar grandes parábolas, basta una pequeña bocina correctamente diseñada para incrementar la señal recibida decenas de veces. La Fly Killer ofrece un rendimiento excepcional en la banda X para su reducido tamaño. Una antena ligera y discreta que puede montarse sobre un trípode convencional de fotografía para disponer de una eficiente estación portátil que nos proporcionará horas y horas de exploración.

HR-Top Killer

Bocina de altísima sensibilidad para banda X, la Top Killer ha sido diseñada para proporcionar una exploración mas homogénea en en los planos E y H.

XS-1

La XS-1 representa el “estado del arte” en antenas de microondas. Se trata de una bocina híbrida con tecnología dual-mode diseñada para la banda de 47 GHz y complementarla con un reflector parabólico offset de f/d +- 0,7. El diseño de la XS-1 es escalable y ha demostrado su efectividad en bandas de microondas de frecuencia mucho mas elevadas.

Consejos

En primer lugar permíteme que introduzca un concepto nuevo pero necesario: la metaantena. La metaantena es el resultado de restar a las prestaciones propias de una antena la influencia del entorno donde finalmente la antena se instala. Tradicionalmente las características de funcionamiento proporcionadas por los fabricantes de antenas de telecomunicaciones se refieren siempre a datos de laboratorio, obtenidos en unas condiciones muy determinadas. Desgraciadamente a menudo esta optimista situación guarda poco parecido con las condiciones reales de operación del radiotelescopio, en las cuales el rendimiento efectivo de una antena no alcanza el valor reclamando para unas condiciones ideales de laboratorio.

En realidad una vez montado el radiotelescopio debes ser consciente que la primera etapa no es la antena, si no una metaantena, puesto que siempre el entorno va a afectar en mayor o menor medida el rendimiento de la antena primaria. Pocas veces potenciándolo y casi siempre reduciéndolo. A modo de ejemplo, si comparamos esta situación con la astronomía visual clásica, el rendimiento que puedes alcanzar con un buen telescopio está en última instancia limitado por el nivel de contaminación lumínica existente en su emplazamiento, o las condiciones atmosféricas del momento.

Al igual que ocurre con la contaminación lumínica -o ruido lumínico- para el astrónomo visual, el principal enemigo del radioastrónomo es el ruido electromagnético e interferencias radiolectricas producidas por la actividad humana. Debes emplazar tu antena en una ubicación los mas “silenciosa” posible desde el punto de vista electromagnético. Esa es la clave.

En cambio, y al contrario de lo que habrás escuchado, la altura de montaje de la antena puede ser un factor poco relevante, incluso puede no tener ninguna importancia. En el ámbito de las telecomunicaciones la antena se instala con gran elevación para obtener un ángulo de operacion lo mas cercano posible al horizonte, consiguiendo asi mayores alcances terrestres. Esta situación no tiene ningun sentido para un radiotelescopio que va a operar preferentemente hacia la región cenital. En radioastronomía no se trata de elevar al antena todo lo posible, si no de instalarla a la altura correcta en cada caso. En determinadas circunstancias ubicar la antena en una depresión del terreno puede resultar incluso beneficioso si con ello minimizamos las posibles interferencias del entorno.

Si vas a explorar las regiones de microondas el entorno juega un papel secundario debido a la naturaleza altamente direccional de las antenas y reflectores empleados, aun así debes estar vigilante por que existen dispositivos electrónicos de uso frecuente que son capaces de provocar interferencias en esas frecuencias tan elevadas.

En general debes proveer un entorno despejado alrededor de la antena, sin obstáculos ni elementos metálicos o cables eléctricos que obstaculicen su área de recepción. Imagína la antena como si de un panel fotovoltaico se tratase, no lo instalarías debajo de árboles o cerca de muros y obstáculos que le hiciesen “sombra” y perjudicasen su funcionamiento. Procede del mismo modo con tu antena y obtendrás el mejor rendimiento.

En cualquier caso jamás instales tu radiotelescopio en las proximidades de líneas electricas y asegúrate que tu antena no pueda entrar en contacto en modo alguno con el tendido eléctrico. Toma también todas las precuaciones necesarias en caso de tormenta eléctrica. Pregunta a un especialista si no estas seguro como actuar. ¡¡Existe riesgo de electrocución!!.

Revisa periodicamente tu antena, sobre todo si la has instalado para realizar exploraciones prolongadas. Matenla limpia y en buen estado. Sospecha de cualquier signo de entrada de humedad y reemplaza aquellos elementos metálicos y cables que muestren signos de corrosión. Evita la acumulación de hieve o hielo y si ello no es posible, refuerza tu antena con elementos accesorios no metálicos que soporten ese esfuerzo extra. Por ejemplo, una antena dipolo convencional probablemente se romperá bajo una carga de hielo importante, pero si tiendes una cuerda adecuada y sujetas a ésta tu dipolo es probable que aguante todo el invierno sin mayores contratiempos. :-)

(…)

antenas/start.txt · Última modificación: 2018/06/07 17:48 (editor externo)

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