Satélites de comunicaciones más compactos y económicos gracias a un sistema de antenas más eficiente
Investigadores de la UPM y la UVigo idean una configuración que logra la misma cobertura con la mitad de las antenas.
08.04.24
Investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y la Universidad de Vigo (UVigo) han ideado un sistema de antenas más eficiente para los satélites destinados a comunicaciones de alta capacidad. La gran ventaja que aporta es la reducción del número de antenas necesarias y, en consecuencia, los costes. Como permite un tamaño más compacto al tiempo que un funcionamiento más flexible, la configuración resulta idónea para los satélites geoestacionarios de nueva generación (smallGEO), con dimensiones menores que los tradicionales. Incluso resulta de interés para los aún más pequeños que orbitan en forma de constelaciones cerca de la superficie terrestre (LEO).
Los satélites geoestacionarios para comunicaciones de banda ancha operan mediante coberturas multihaz. Esto significa que proyectan una serie de haces sobre la extensión geográfica que se desea cubrir, un haz por cada una de las celdas de cobertura en que dividen el territorio. Así, los satélites tradicionales utilizan cuatro antenas reflectoras de unos dos metros de diámetro para generar alrededor de los 100 haces de una cobertura típica europea. Para los requisitos de un satélite compacto, se trata de un sistema demasiado voluminoso, que, además, necesita tantas cadenas de alimentación como haces tiene la cobertura.
“Prototipo a escala 1:2 de la antena ideada por los investigadores, durante su medición en la cámara anecoica de la ETSIT”.
Los investigadores del proyecto RealSat, bajo la coordinación de José Antonio Encinar, catedrático de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Telecomunicación (ETSIT) de la UPM hasta su reciente jubilación, se plantearon como objetivo reducir el número de antenas a bordo para avanzar en el desarrollo de satélites más pequeños. Su propuesta [ver presentación con los detalles] requiere solo la mitad, al sustituir las cuatro antenas reflectoras por dos antenas reflectarray, que permiten reconfigurar los haces y generar coberturas flexibles.
Como parte del proyecto, el quipo diseñó un prototipo a escala 1:2 de la antena ideada para los satélites compactos. Fabricado por dos empresas españolas (Elate y Acom Sistemas), se caracterizó en la cámara anecoica del Laboratorio de Ensayos y Homologación de Antenas de la ETSIT. Y los resultados de las mediciones realizadas han validado la propuesta desarrollada por los investigadores.
El nuevo sistema de antenas no solo reduce los costes de la fabricación del correspondiente satélite, sino también los asociados a su lanzamiento, destaca Daniel Martínez de Rioja, uno de los participantes en el proyecto y profesor ayudante doctor en la ETSIT, donde ejerce su labor investigadora en el Grupo de Electromagnetismo Aplicado. Además de un “desarrollo más rápido” en cuanto a tiempos de fabricación y testeo, esta clase de satélites compactos proporciona “mayor accesibilidad a internet de alta velocidad en aquellas zonas donde no es viable por fibra”, al tratarse de áreas aisladas, o en el caso de aviones y cruceros. El investigador también señala su “menor impacto ambiental”, ya que la “reducción de piezas y del tamaño del satélite minimiza la cantidad de basura espacial” que puede generarse.
Vídeo | RealSat: antenas basadas en reflectarrays para satélites de comunicaciones SmallGEO y LEO