Fabricantes de antenas SATCOM para veículos militares, navios e aeronaves, incluindo fornecedores de antenas militares portáteis para SATCOM em movimento
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As antenas de comunicações por satélite estão disponíveis em vários formatos e tamanhos. Entretanto, os conjuntos de antenas com varredura eletrónica ativa estão a marcar cada vez mais presença no domínio das comunicações por satélite.
Antena NANTENNA UHF TacSat para comunicações táticas por satélite UHF
O design de antenas é um tema vasto na comunidade de Radiofrequência (RF). As antenas de comunicações por satélite (SATCOM) são utilizadas para enviar e receber tráfego de rádio de e para satélites de comunicações. Estas antenas equipam os teleportos, também conhecidos como estações terrestres. Os teleportos são instalações dedicadas que tratam do tráfego de rádio de e para os satélites. As antenas SATCOM também equipam terminais de comunicações por satélite. Estes terminais podem ser utilizados por particulares para SATCOM e são frequentemente fáceis de transportar.
Os terminais SATCOM também equipam veículos, navios e aeronaves, e são utilizados em quartéis-generais mobilizados ou em instalações militares fixas.
Sistema SATCOM Aspire 400 da Honeywell
Num nível básico, uma antena de terminal SATCOM deve ser capaz de lidar com as frequências da ligação de comunicações por satélite que o terminal serve. A maior parte das comunicações SATCOM viaja em oito bandas de radiofrequência (RF) distintas, que se estendem de 240 megahertz (MHz) a 40 gigahertz (GHz). Existem tantas larguras de banda SATCOM porque não existe uma única frequência ideal utilizável para todas as comunicações por satélite.
Cada largura de banda SATCOM tem as suas próprias vantagens e desvantagens únicas. Por exemplo, as transmissões de RF que viajam em algumas larguras de banda são relativamente pouco afetadas por contaminantes atmosféricos, como chuva ou neve. No entanto, estas transmissões podem transportar menos dados do que outras larguras de banda.
As partículas de água na atmosfera podem afetar as radiofrequências acima dos onze gigahertz. Conhecido como «rain fade», este fenómeno pode fazer com que a precipitação absorva parte da energia do sinal de RF nessas frequências. O «rain fade» pode degradar a potência e, potencialmente, o alcance das transmissões SATCOM. Isto deve-se ao facto de o tamanho das partículas ser comparável aos comprimentos de onda das frequências de onze gigahertz e superiores. Outras frequências SATCOM, particularmente as inferiores a onze gigahertz, não são afetadas pelo «rain fade», mas requerem antenas de grandes dimensões.
Uma regra geral para o design de antenas parabólicas de SATCOM é que, quanto maior a antena, mais fracos são os sinais que ela recebe. Por se encontrarem no espaço, alguns satélites, particularmente aqueles em órbitas geoestacionárias, podem estar entre 35 786 quilómetros (22 236 milhas) e 42 164 km (26 199 milhas) acima da Terra. Os satélites têm limitações quanto à potência que podem aplicar numa transmissão. Um satélite dispõe de um espaço finito para acomodar geradores e painéis solares para produzir eletricidade, mantendo-se ao mesmo tempo razoavelmente económico de lançar. Este compromisso significa que os sinais SATCOM podem estar muito fracos quando chegam à Terra.
Uma antena de terminal SATCOM deve receber sinais fracos, apesar do ruído eletromagnético predominante na Terra e no espaço. Este imperativo é semelhante a conseguir ouvir alguém sussurrar à distância numa sala barulhenta.
Outra consideração importante diz respeito ao local onde o terminal, e consequentemente a antena, será utilizado. Se o terminal SATCOM for utilizado por tropas a pé, deve ser altamente portátil. A redução do tamanho, peso e potência (SWAP) é vital e diz respeito tanto ao design da antena como ao resto do terminal.
Manter o consumo de energia dentro de parâmetros aceitáveis é outra consideração importante. Os soldados podem estar limitados em termos das baterias, sistemas de energia solar ou geradores que podem levar consigo quando se deslocam a pé.
A redução do SWAP é também uma consideração para antenas de satélite em veículos, navios e aeronaves. Embora os navios de guerra, alguns veículos militares e aeronaves possam parecer grandes, o espaço disponível em qualquer plataforma é escasso, independentemente do tamanho da antena. O peso e o consumo de energia devem também ser cuidadosamente considerados. Mais uma vez, isto influenciará o projeto da antena de um terminal SATCOM, a par dos critérios de desempenho acima mencionados.
Os locais fixos podem ter menos preocupações quanto às considerações de SWAP das antenas SATCOM. Se os terminais forem instalações permanentes ou semipermanentes, as restrições de SWAP podem ser menos prementes. No entanto, o SWAP será uma consideração para terminais em instalações mobilizadas, como quartéis-generais de campo. Os terminais SATCOM podem precisar de ser transportados para dentro e fora do teatro de operações por camião, comboio, navio ou aeronave. Por esta razão, pode ser imperativo que o terminal e a sua antena possam ser acomodados num reboque ou num contentor de transporte padrão.
Observa-se uma tendência nas comunicações por satélite com a adoção de antenas de Matriz de Varredura Eletrónica Ativa (AESA) para equipar terminais SATCOM.
As antenas AESA podem ser configuradas como painéis planos que se adaptam facilmente às superfícies de um navio, aeronave ou veículo. Essas antenas também têm toda a sua eletrónica de suporte encerrada numa única unidade, o que ajuda a reduzir as exigências de tamanho e peso.
Outra vantagem é que a antena aponta eletronicamente o seu sinal de transmissão para o satélite. Isto evita que a antena tenha de ser movida fisicamente, desde que esteja orientada na direção geral do satélite. Tal como as AESA têm feito no domínio dos radares, estas antenas poderão ser cada vez mais utilizadas para apoiar as comunicações por satélite no futuro.
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