La Polarizacion Circular y el Misterioso Dielectrico

Introduccion:

Una de las virtudes de la polarización circular es que llegue como llegue, siempre se capta algo.por eso se emplea para recepcion satelital en areas criticas. ya no captamos en H o V sino en R o L, es decir en polarizacion derecha o polarizacion izquierda.

Pero a la guia de ondas del lnb, porque es necesario agregarle un dielectrico en el medio ?, porque en cierto angulo ?, porque de cierto material ?, porque de ciertas dimensiones ?...

Veamos una explicacion un poco tecnica, pero comprensible:

Un emisión polarizada linealmente es un vector fijo normal que va variando su módulo en el tiempo.

Un emisión polarizada circularmente se compone de dos ondas polarizadas linealmente, ortogonales, pero desfasadas 45º en el tiempo una de otra. es decir una va adelantada a la otra esos 45 grados.segun el tipo de adelanto sera derecha o izquierda (R o L).

También existen polarizaciones circulares con un desfase de 180º entre ambas ondas ortogonales pero En banda C se usa un desfase de 45º.

Ya tenemos por tanto una idea basica pero muy importante, que nos ayudará a comprender el resto del tema.

Porque a veces se capta un tp sin necesidad del dielectrico ?

También sabemos que una emisión con polarización circular puede ser captada por un LNB que trabaje linealmente (sin despolarizador). Al fin y al cabo son dos ondas ortogonales polarizadas linealmente pero al ir desfasadas x grados la suma de los módulos nunca es el máximo pues se produce una pérdida de 3 db.

Dependiendo del desfase x, podemos calcular la atenuación según A=-20log(cos x). Así para x=45º la atenuación es de 3,01 db.

Puede parecer poco pero es justo el 50% de señal. Una pérdida de 3 db, en las débiles señales de los satélites en banda C, es la diferencia entre la luz y la oscuridad.ver o no ver...

Cierto es que en banda Ku (DBS) se ha usado polarización circular y También es cierto que su captación se puede realizar con un LNB convencional sin polarizador, pero Ello es debido a la alta potencia del haz DBS que compensa esos 3 db de pérdida. Lo mismo puede suceder en banda C donde la pisada del satelite es fuerte,es posible recibir algunos TP sin el polarizador instalado...

Queda claro que para su correcta captación (máxima transformación de energía) es necesario algún artilugio que "enfase" las dos ondas y así obtener el máximo de energía al sumar ambas. y Este artilugio es el despolarizador.

Que es el polarizador o dielectrico ?

Físicamente es una gúia de ondas circular con una lámina dieléctrica de teflón en su interior con una inclinación precisa. En concreto esa inclinación es de 45º para enfasar ambas ondas. La lámina de teflón produce un "atraso" en la propagación de una de las dos ondas. Así conseguimos, al atrasar una 45º, que ambas queden enfasadas. Esta es la función que realiza la lámina de teflón.

Esto es debido a que la velocidad de propagación de la onda varía según el medio atravesado. Así una de las ondas pasa libremente pero la normal (perpendicular) a la anterior debe atravesar un medio de más densidad (teflón) por lo que su velocidad de propagación es menor y por tanto se "atrasa". Calculando adecuadamente las dimensiones de la lámina de teflón conseguimos el desfase deseado. La longitud de la lámina es un cuarto de onda.

sus dimensiones son cualquiera o resultan del calculo ?

Es un componente de precisión. Sus dimensiones físicas están en función de la longitud de onda (milímetros) por lo que su mecanizado y colocación es crítico si queremos obtener un desfase exacto de 45º. Si este elemento es defectuoso el desfase introducido no será el exacto y no obtendremos el máximo de energia, por tanto el nivel de señal será inferior. Normalmente las tolerancias de este elemento en piezas de alta calidad es de +/- 0,1 mm. Entendemos ahora que un despolarizador de calidad produce más señal que uno de baja calidad y el porqué es un elemento crítico en una instalación de recepción de banda C.

A la salida del despolarizador tenemos ambas ondas en fase. Realmente es una polarización mixta puesto que en cualquier instante tenemos el mismo valor en horizontal y vertical. Ya solo queda su captación y realizar la suma aritmética de la salida de ambas. Así tenemos a la salida el 100 % de energía transmitida (el máximo).

En Resumen: La lámina de teflón Sirve para desfasar una de las dos componentes hasta ponerlas en fase. Como consecuencia se obtienen 2 ondas ortogonales idénticas enfasadas. pasa de circular a lineal.

El dielectrico es el unico medio para captar ondas circulares ?

No. tambien existen los despolarizadores por stubs que consisten en una prolongacion del feed del lnbf en el cual hasta 5 tornillos de cada lado pasantes y enfrentados actuan a modo de stubs para despolarizar las ondas. este es el sistema que usan las antenas mas profesionales.