Todas las antenas utilizadas en la DSN son reflectores cuasi-parabólicos. La mayoría son del tipo Cassegrain, configuración que lleva un reflector secundario montado justo en el foco del reflector principal. Este reflector secundario sirve para situar el foco de todo el conjunto cerca de la superficie del reflector principal, y dado que los equipos electrónicos de la antena van en ese foco, así es más fácil llegar a ellos para mantenimiento. Otra ventaja de los reflectores Cassegrain es que logran una eficiencia y ganancia similares al reflector simple pero con un disco principal mucho menor, lo cual significa menos masa y menos energía necesaria para moverla.

      Las mismas antenas son utilizadas para el uplink y para el downlink. Dado que la señal que llega de la sonda debe recorrer una gran distancia, su potencia es muy baja, del orden de 10²⁴ veces menor que la potencia emitida por la antena de la DSS en el uplink. Por ello, el hándicap principal que deben resolver los diseñadores de antenas DSS es cómo separar la débil señal de datos de la interferencia producida por la mucho mayor señal de telecomando. El único aspecto en que se diferencian ambas señales es la frecuencia, así que para separarlas se usan espejos dicroicos (selectores de frecuencia) . Estos reflectores son arrays periódicos de elementos dieléctricos sintonizados para reflejar o dejar pasar determinadas frecuencias, y podemos ver uno en esta fotografía:

      En la DSN podemos encontrar tres tipos de antenas, clasificadas según su diámetro:

Antenas de 26 metros:

      Las antenas de 26 metros de diámetro son las únicas de la DSN que no siguen el modelo Cassegrain. Son utilizadas para seguimiento de misiones de observación de la Tierra, llevadas a cabo por satélites en órbitas entre 160 y 1000 kilómetros de altura. La antena puede apuntar bajo hacia el horizonte y así seguir las órbitas rápidas tan pronto como entren en su zona. La velocidad máxima de seguimiento es de tres grados por segundo.
      Las antenas de 26 metros fueron creadas para seguir las misiones Apollo a la Luna, entre los años 1967 y 1975.

Antenas de 34 metros:

      Dentro de este grupo podemos encontrar dos tipos de antenas:

• 34-Meter High-Efficiency (HEF) Antenna: esta antena incorpora avances recientes en diseño de antenas y mecanismos. La antena puede operar en ambos ejes a una velocidad de 0.40 grados por segundo. La superficie del receptor está realizada con alta precisión para permitir una capacidad máxima de captar señales.
• 34-Meter Beam Waveguide (BWG) Antenna: en estas antenas, el equipo electrónico se guardan en una sala en el pedestal de la antena. La señal es llevada desde el reflector hasta la sala a través de cinco espejos de precisión que reflejan las señales formando una guía de ondas. La posición del espejo situado en el centro de la sala permite seleccionar varias frecuencias y modos de funcionamiento. Situar los equipos sensibles en una sala en lugar de en el foco, como se hacía anteriormente, permite un mejor acceso para mantenimiento o ampliación de las prestaciones de la antena, como añadir nuevas bandas (Cassini necesita un enlace en banda Ka, y serán estas antenas quienes se lo proporcionen).

  Antena HEF

  Antena BWG

Antenas de 70 metros:

      Esta antena es la más grande y por tanto la más sensible de las antenas de la DSN. Es capaz de seguir una nave viajando a más de 16000 millones de kilómetros de la Tierra. La superficie del reflector principal debe mantenerse con una exactitud de una fracción de longitud de onda, lo que significa que la precisión de los 3850 metros cuadrados de superficie se mantiene por debajo de un centímetro. El disco reflector y el sistema de elevación en azimut puestos sobre el pedestal pesan alrededor de 2.7 millones de kilogramos. Hay una en cada complejo DSN.

      Actualmente hay nuevas antenas en construcción. El DSN Antenna Project realizará cinco nuevas antenas BWG de 34 metros para soportar las crecientes demandas de ancho de banda en comunicaciones espaciales. Se construirán 3 en Goldstone, 1 en Canberra y 1 en Madrid.

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