Tendencias en el futuro

• Reducción de las radiointerferencias.

• Tecnología de reutilización de frecuencia.

• Aumento del PIRE.

• Antenas de lentes.

• Antenas de gran apertura.

• Aplicaciones de las antenas Phased Array.

Actualmente los satélites de comunicaciones comerciales están equipados con antenas de bocinas, arrays o reflectores. Cada uno de estos tipos de antenas pueden ser utilizados en el modo de polarización dual ortogonal, dadas las alimentaciones apropiadas. Sería deseable la introducción de antenas de lente en el futuro, cuando la congestión en la órbita geosíncrona aumente, que requerirá una reducción más efectiva de la radiación fuera del área requerida.

Vamos a continuación las áreas que más se están desarrollando en la actualidad y en un futuro próximo:

Reducción de las radiointerferencias.

Para obtener un aislamiento suficiente de otros satélites, los lóbulos secundarios se deben mantener lo más bajos posibles. Para satélites de radiodifusión  los modelos de referencia para antenas con haces circulares o elípticos están especificados, aunque aún no lo hayan sido para satélites de comunicaciones.

Tecnología de reutilización de frecuencia.

La reutilización de la frecuencia dos veces se realiza por el uso simultaneo de ondas polarizadas ortogonalmente. Para este propósito, la antena requiere una elevada discriminación de polarización cruzada (XPD), y por ello se emplean antenas dual-grid .

Otro modo efectivo de reutilización de la frecuencia son las aplicaciones multihaz, en las que dependerá el aislamiento de los distintos haces que conforman el modelo deseado. Para ello será necesario el uso de tecnologías de supresión de los lóbulos secundarios y tecnologías de desvío del ancho del haz.
El desarrollo del concepto de multihaz efectivo adaptable a la demanda de tráfico será uno de los objetivos de las futuras tecnologías.

Una de las soluciones vendrá dada por la utilización de antenas activas que puedan reconfigurar  el del haz de acuerdo a la demanda de tráfico para ajustarse a las cambiantes formas de cobertura debido a la variación del tráfico, y usar eficientemente la energía.

Elevados PIRE.

Como la demanda para servicios de comunicaciones vía satélite para negocios y uso personal aumenta, el tamaño de las antenas de las estaciones terrenas tienen que reducirse, lo que significa que la antenas de los satélites deberán tener un alto PIRE.
Grandes antenas desplegables serán la clave para aumentar el PIRE.

Una antena de arrays activo es otra posible manera de conseguir altas PIRE. Los amplificadores de alta potencia y bajo ruido mejoran mucho el PIRE para un modo de transmisión y la relación G/T para el modo de recepción. Para realizar la antena de array activo en satélites, se desarrollarán en un futuro circuitos de semiconductor muy exactos y sistemas de refrigeración ligeros de peso.

Antenas de lentes.

Estas antenas ofrecen la posibilidad de reducir el tamaño físico aún manteniendo la versatilidad de un sistema  de alimentación de multibocinas.
Las pequeñas dimensiones de las guías de onda y de los arrays de bocinas impiden la utilización de estos sistemas en la banda Ka. Por esta razón las antenas de tipo lente proporcionarían beneficios sustanciales. 

Antenas de gran apertura.

Existen tres tipos de antenas de gran apertura : antenas desplegables de superficie sólida, antenas desplegables con superficie de malla, antenas inflables de superficies de membrana.

Las antenas de superficie sólida desplegable tienen sus dimensiones limitadas por el tamaño del vehículo espacial. Para solucionar este problema se han desarrollado antenas plegables de tipo pétalo, aunque poseen un mecanismo complicado para grandes antenas de superficie de alta precisión. Este tipo de antenas son adecuadas para su ensamblaje en el espacio.

Las antenas desplegables con superficie de malla están constituidas por mallas y estructuras  metálicas que están acopladas a un armazón metálico de 100 m de diámetro aproximadamente. Por ello, durante el lanzamiento permanecen recogidas en el interior del vehículo espacial, para ser posteriormente desplegadas en el espacio. Estas antenas se suelen utilizar en bandas de baja frecuencia porque la precisión de su superficie es inferior a la que ofrecen las antenas de superficie sólida.
El  mecanismo de soporte mas empleado es el basado en un armazón formado por varillas radiales, el cual  ya ha sido aplicado y verificado en el espacio. Este   mecanismo tiene las características siguientes :

Gran rigidez.
Alta seguridad en el despliegue.
Elevada precisión de la superficie.
Buena separación.

Las antenas inflables de superficie de membrana son infladas con gas en órbita para constituir la superficie reflectora. La superficie del reflector se hace rígida con la temperatura que provoca el endurecimiento de una resina. Podemos encontrarlas  en antenas con diámetros de hasta 10 m de diámetro debido a la incontrolabilidad de la superficie reflectora. Todo ello se consigue mediante la utilización de las siguientes tecnologías:

Control de la distorsión térmica.
Control del apuntamiento del haz.
Ensamblado y test en órbita.
Capacidad de realizar medidas en 1 g  del entorno.

Aplicaciones de las antenas de Phased-Arrays.

Deberemos aplicar tecnologías de antenas "phased-array" para realizar aperturas mas grandes. Pero tienen dos problemas: la distorsión de una parte de la antena se compensa a través de un ajuste de la fase en esa parte; y el problema del error de apuntamiento será solucionado por tecnologías de antenas de arrays retrodirectivos.

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