Antenas de cobertura terrestre

Probablemente las antenas más comunes en los satélites son aquellas que tienen un diagrama con una directividad tal que sobre toda la superficie de la tierra vista desde el satélite se reciba la misma señal. Estas antenas son conocidas como antenas de cobertura terrestre (Earth-Coverage Antennas) y son de varios tipos, desde simples dipolos hasta antenas de bocina o antenas de lentes. Para altitudes pequeñas se suelen utilizar dipolos, ya que el ángulo sólido subtendido por la tierra es grande, mientras que para alturas mayores se utilizan bocinas que tienen un ancho de haz menor. En la figura de la derecha se aprecia el diagrama que debería tener una antena de cobertura terrestre.

El diagrama de radiación debe compensar dos efectos :

• Las pérdidas producidas por la diferencias de caminos R.
• Lás pérdidas producidas por la atenuación atmosférica A.

Las pérdidas por atenuación atmosférica son despreciables para frecuencias por debajo de 5 GHz, para frecuencias superiores a 10 GHz las pérdidas atmosféricas comienzan a ser significativas.

El diagrama de radiación deseado debe compensar los cambios en R y A, por lo tanto debe cumplir la siguiente expresión :

fuera del ángulo que cubre a la tierra el diagrama de radiación debería ser 0 como se observa en la figura.

Para determinar A() observamos la figura de abajo y vemos que La, la longitud del camino a través de la atmósfera terrestre viene dado por :

donde se ha supuesto que Ro/ha>>1 y 

Por lo tanto la atenuación en la atmósfera vendrá dada por:

Donde Ao es la atenuación sufrida cuando =90º

Nos queda relacionar  y  para obtener R. Se obtiene :

Donde:

En el caso de satélites geoestacionarios la mayor ganancia obtenible teóricamente con una antena de cobertura terrestre es de 24dB, en la práctica esta ganacia se reduce a unos 20dB.