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Nuevas tecnologías de antenas para la era de las constelaciones

One Web, Hispasat y Boeing apoyan a empresas emergentes que están desarrollando antenas de apuntamiento electrónico a bajo costo para servicios de banda ancha móvil y fija

Las constelaciones en las órbitas terrestres bajas y medias, a diferencia de los satélites geoestacionarios, se desplazan en el cielo para el observador en la Tierra. Mantenerse en contacto se requiere terminales capaces de rastrear los satélites, ya sea reposicionando mecánicamente un plato o usando una antena fija que con direccionamiento electrónico para mantener la conexión. Este tipo de antenas también son fundamentales para los sistemas móviles por satélite cualquiera sea su órbita.

Los proyectos en curso de nuevas constelaciones de alto rendimiento, que buscan brindar banda ancha a nuevos usuarios en todo el mundo, encuentran en el costo y tamaño de las antenas un fuerte obstáculo para el modelo de negocios. One Web, Boeing e Hispasat son algunos de los operadores que están directamente involucrados en acelerar el desarrollo de antenas planas que complementen a las nuevas constelaciones.

El fundador de OneWeb, Greg Wyler, está financiando un proyecto paralelo que desarrolla antenas planas que costarían sólo U$s 15 y podrían estar disponible comercialmente en 2020, allanando el camino para terminales de usuario con precios de entre U$s 200 y U$s 300. La inversión fue de poco menos de U$s 10 millones y la empresa se llama Wafer LLC, con sede en Danvers, Massachusetts.

Antena de Kymeta

“Toda la antena tiene menos de un centímetro de grosor, por lo que el gran avance será que se podrá obtener una antena extremadamente ligera, delgada y de bajo consumo que además será muy rentable y se podrá producir en grandes volúmenes” dijo Wyler.

Los operadores satelitales se lamentan recurrentemente por el lento ritmo en el desarrollo de nuevas tecnologías de antenas. Se estima que la alta cantidad de piezas para antenas con dirección electrónica están dificultando la reducción de costos. Incluso con los avances en el uso de metamateriales, como el enfoque de Kymeta en su antena plana mTennau7 o en las soluciones híbridas LTE-Satélite, el progreso ha sido lento.

Antena de Wafer

OneWeb comenzará una campaña de lanzamiento rápido en la segunda mitad de 2019, con los lanzamientos de Soyuz cada tres semanas con más de 30 satélites cada uno, completando un total de  de 150 satélites en órbita para fines de este año. Si las antenas de Wafer se fabricaran como terminales completos para el año 2020 como se prevé, entrarán en el mercado el mismo año que OneWeb espera activar su servicio de banda ancha por satélite.

Los primeros resultados sugieren que el prototipo Wafer podría proporcionar velocidades de enlace descendente de 50 megabits por segundo, el doble de la tasa que la FCC considera aceptable para las conexiones de banda ancha fija. La antena Wafer está diseñada primero para funcionar en la banda Ku, la misma frecuencia que los primeros satélites de OneWeb, pero también podría funcionar en las bandas Ka, X, V, entre otras, con poco cambio en el costo.

Antena de Phasor

Por otro lado, Isotropic Systems, empresa emergente que desarrolla sistemas de antenas modulares para comunicaciones satelitales, ha recaudado USD14 millones de un grupo de inversionistas liderados por el brazo de inversión de riesgo de Boeing, mientras que la empresa Phasor diseña antenas que conectarán con los satélites de la flota de Hispasat para proporcionar servicios de telecomunicaciones a vehículos de transporte por carretera. Las bondades de las antenas de apuntamiento electrónico fueron descriptas por el jefe de Marketing, Jorge Rodríguez, en el último Hispasat Day celebrado en Buenos Aires.

El fundador y CEO de Isotropic, John Finney, dijo que Boeing e Isotropic acordaron varios “elementos estratégicos” que van más allá de la inversión en efectivo. “Podemos producir un terminal completa en Banda Ku por un costo total de USD300 y en banda Ka por debajo de los USD450” agregó.

Finney dijo que Isotropic realizará pruebas con los operadores Inmarsat de Londres y SES de Luxemburgo este año y lanzará prototipos de diseños para 2020. Luego agregó que los primeros terminales de usuario de Isotropic se diseñarán para la banda Ka, ya que muchos de los socios de la compañía, como SES, Inmarsat y Avanti, utilizan satélites que operan esta frecuencia. Los terminales de banda Ku, como los que se necesitan para trabajar con la futura constelación de satélites de órbita terrestre baja de OneWeb, seguirán seis meses después.

Para que las grandes constelaciones de satélites LEO tengan éxito, como el proyecto LEO de Telesat que constará de 120 satélites en banda Ka para el año 2021, el proyecto LEO de Boeing que constará de 1.396 satélites en banda V, el proyecto LEO de One Web que constará de 720 satélites en Banda Ku o el proyecto LEO de Space X que constará de más de 4000 satélites, las antenas de alta tecnología, planas y con apuntamiento electrónico, que pueden rastrear múltiples satélites a la vez o funcionar en movimiento, se consideran casi esenciales.

Fuentes: Wafer, Isotropic, Kymeta

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