martes, 8 de marzo de 2011

La Antena "Almeja"


Basada en el principio de que a mayor superficie reflectante de la señal la antena parabolica entrega mas ganancia al LNB y que existen muchas antenas en desuso que son de diametro escaso como 60 cm, he estado pensando en la posibilidad de aprovechar estas antenas y mejorarles la superficie reflectante, juntando al menos dos parabolas offset iguales, una de ellas invertida y asi mejorar la recepcion de la estacion sin tener que comprar una antena de mayor diametro.
La antena Base se apunta al satelite y luego se quita el brazo del lnb y se reemplaza por un brazo similar al de antenas grilladas para permitir que el lnb capte las señales del plato adicional, empleando asimismo un escalar concentrico plano, dado que la antena offset se ha convertido en una antena de foco central, y curvatura offset.Con el mismo principio pueden usarse 3 o 4 antenas y crear la antena "trebol" de 3 o 4 petalos, haciendo coincidir los focos de cada una en un mismo punto.

Para darnos una mejor idea, veamos la superficie de cada antena: 

antena 0.60 cm de diametro, superficie 0.28275 m2
antena 0.70 cm de diametro, superficie 0.38485 m2
antena 0.80 cm de diametro, superficie 0.50266 m2
antena 0.90 cm de diametro, superficie 0.63617 m2
antena 100 cm de diametro , superficie 0.78540 m2
 antena 110 cm de diametro , superficie 0.95034 m2
antena 125 cm de diametro, superficie 1.22711 m2 

Entonces:

dos antenas de 60 cm equivalen en superficie a una antena de 80 cm
cuatro antenas de 60 cm equivalen en superficie a una antena de 120 cm 
dos antenas de 70 cm equivalen en superficie a una antena de 100 cm
cuatro antenas de 70 cm equivalen en superficie a una antena de 140 cm 
dos antenas de 80 cm equivalen en superficie a una antena de 115 cm
  cuatro antenas de 80 cm equivalen en superficie a una antena de 160 cm 
dos antenas de 90 cm equivalen en superficie a una antena de 125 cm
cuatro antenas de 90 cm equivalen en superficie a una antena de 180 cm  

Eso si, para agrupar 4  o mas antenas hay que meter tijera y recortar los petalos... porque no entran completas en el circulo.quizas usando 3 antenas dispuestas a 120 grados no se necesite hacer recortes en la chapa. Habria que dibujarlo a escala sobre una cuadricula y chequear.

La formula de calculo es la siguiente:
diametro equivalente resultante = 
(diametro antena a emplear *  SQR( cantidad de petalos))
(esta formula es exclusiva de FTApinamar)

Por eso es que comercialmente NO vemos antenas offset apareadas... porque ocupa menos espacio fisico usar un plato de un mayor diametro cercano al 40% del actual, para obtener la misma ganancia efectiva de dos platos apareados !!!... pero nosotros no somos comerciantes... somos ftaperos que tenemos antenas de poco diametro y ociosas, porque justamente su escaso diametro impide que con ellas se pueda captar con buena señal los TP debiles en dias nublados. Ademas, nada impide que se pueda experimentar con ellas, solo por la pasion que alimenta este hobby del FTA genuino.

Entonces... veamos...

 Tomamos una antena offset comun y corriente


 Luego tomamos otra antena offset igual,pero invertida



 las juntamos hasta que el brazo del lnb sea practicamente el mismo


Y Eureka !!!... vamos dando forma a una antena de foco central... 
aunque seguramente en antenas offset hay que dejar un "hueco"
entre los lnb, de unos 10 cm en algunos casos, pues el brazo
no nace inmediato del extremo de la parabola.

Creo que es el momento de dar a conocer el proyecto, a alguien mas puede despertarle las neuronas... y experimentar si funciona la misma de manera eficiente. esta es una hipótesis, que requiere una demostracion practica para confirmar su validez.
seguramente lleva un poco de mano de obra el proyecto, pero de funcionar bien, podria ser una alternativa en los casos de tener escasos recursos o de disponer de varias de estas antenas, como suele suceder en Argentina, donde la gente de DTV al retirar el equipo, las deja instaladas en los hogares porque sabe que no vale la pena desinstalarlas.

Cabe agregar que, la antena de foco central resultante de esta combinacion de 2 a 4 antenas de banda Ku exactamente iguales, ciertamente no tiene la misma parabola que una antena diseñada exclusivamente de una sola pieza, pero en teoria, si cada petalo concentra las señales en un punto donde se ubica el lnbf de banda KU, y juntamos 3 antenas para que coincida el punto de concentracion de las señales del satelite, deberiamos poder en ese punto instalar un lnbf de banda C o Ku y obtener mas ganancia.
La relacion f/d de la antena cambia, pues al doblar el diametro agregando otro petalo enfrentado, se produce una disminucion del valor f/d a la mitad. es decir si la antena offset tenia un f/d de 0.66, ahora será de 0.33 y atencion porque la profundidad de la parabola será inferior a una antena diseñada para foco central. esto podria traer problemas de captacion de ruidos terrestres.
La idea de este proyecto es no recortar las antenas ni alterarlas, sino usarlas tal como estan, solo sacandoles el brazo de soporte al lnbf, entonces siempre podemos usar las antenas de manera independiente si desarmamos la antena almeja.

saludos cordiales y buenas pruebas
FTApinamar

24 comentarios:

  1. ni idea!, en teoria halgo deberias ganar, pero aclaro que mi teoria solo es prueva y error.

    salu2
    cambiapiezas

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  2. alguien ya lo intentó, me interesa bastante. aqui en mi pais llega muy debil la señal del 61.5W y creo q colocando una antena extra aumentaría la señal, justo para captar a este pajaro sin problemas, pero quiero sabes si esto ya lo intentó alguien???

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  3. hola:
    si tu problema es de baja señal, mas que agregar otra antena, cambia la antena por una de mayor diametro de un 25 a 30% mayor diametro que la que estas usando.si usas una de 90 cm , pon una de 1.2 metros y la señal mejorara.

    el usar dos antenas en esta disposicion espejo es mas que nada para experimentar pero no para resolver problemas de baja señal como el tuyo.
    no es solo cuestion de poner otra antena, hay que regular las distancias al lnb,etc... muy complicado para el usuario que tiene una necesidad concreta como ver tv.

    por eso aumenta el diametro de tu antena y vas a ver mejor. compra un lnbf de mejor calidad si es posible de 0.1 dB s/r y vas a ver mejor.
    fijate si esta bien apuntada la antena y si el skew del lnb es el correcto, y todo lo que se pueda regular en la antena.chequea el cableado si esta en condiciones.etc...

    saludos cordiales
    FTApinamar

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  4. En concepto es posible juntar varias antenas, pero no creo que sea de la forma en que se menciona aqui debido al angulo de Offset. Posiblemente se puedan juntar carias antenas, pero pienso que quedaria una especie de "hueco" en el centro...seria cuestion de hacer pruebas y tener varios platos para probar.

    Saludos!

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  5. si, en el "centro" de la parabolica de foco central, creada a partir de la union de dos o varias offset, quedaria un "hueco" igual a (2 * lambda) o un quizas poco mas, segun la antena. y donde lambda= longitud de onda mas baja en Ku.
    saludos cordiales
    FTApinamar

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  6. execelente ya intente hacer el experimento pues este post me ayudo ahcerlo tenia la idea desde hace rato pero ahora me aclaro un poco la idea lo que me falta es centrar los foco quizas quieras hechar un vostaso
    http://ftacolombia.foro-colombia.net/t494-experimento-con-antenas-ku

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    1. y a la final completaste el proyecto?

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    2. si usa dos antenas exactamente iguales deberia funcionar, colocandolas a unos 10 cm de separacion de un centro imaginario y hallando el foco en la interseccion de los dos brazos del lnb, el tema es que la ganancia obtenida no se condice con el aumento de volumen de la antena, que de tener un plato de 90 cm , al usar dos platos, para a medir 200 cm de largo y 90 cm de ancho. para un rendimiento como una antena de 120 cm es decir 30 cm mayor.

      desde septiembre de 2012 que no hubo mas novedades, pero si vas al foro de ftacolombia (tenes que registrarte), alli explica que algo hizo con los platos porque posteo fotos de sus antenas y como haria el proyecto.
      me parece que por aguna razon abandono el proyecto, quizas ahora que se esta demostrando que una offset nace de una foco central, se anime a seguir adelante con el proyecto porque me parece que tuvo algunos contratiempos que lo desanimaron.
      salu2
      FTApinamar

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  7. Estimado FTAcartagena:
    no te preocupes que estoy enterado de tu experimento y creo que vas bien encaminado...
    bueno, espero que tengas exito en ese proyecto, asi lo publico por aca tambien, no los detalles pero si el resultado,al menos si me das permiso...
    saludos cordiales
    FTApinamar

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  8. Hola! Como va?
    Tengo una duda sobre lo de que "la antena de foco central resultante de la combinacion de varios petalos no tendria la misma parabola que una antena diseñada exclusivamente de una sola pieza", a que refiere tecnicamente? Al diseño optimo para una antena de foco central? A los huecos que queda sin cubrir en la superficie reflectora? O que no se tendria exactitud de que formen parte del mismo plano parabolico?

    Vengo analizando el tema desde aca:
    https://ftapinamar.blogspot.com/2016/11/experimentando-con-la-antena.html

    Quiero comenzar por algo mas simple. Tuve la posibilidad de conseguir varias antenas de 46 cm baratas, y segun los calculos juntando 3 en forma de petalos conseguria el equivalente de ganancia a una de 80 cm, a un costo muy inferior pero con mayor estetica, jaja.
    Saludos cordiales,

    Mauricio

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    1. hola mauricio: la frase se refiere a que la antena de foco central que resultaria de unir 3 antenas de menor diametro de 45 cm, supongamos que una vez armado todo te da una flor de 110 cm de diametro, ese diametro de 11o cm si calculas una foco central de una pieza no te da el mismo f/d ni profundidad porque en realidad las 3 de 45 cm son parte de un recorte de una antena original diferente. esto es solo una aclaracion que no afecta el funcionamiento de la antena y no deberia preocuparte. es solo que si al lado de tu florcita pones una antena de foco central de 110 cm no seguramente no coincidiria la parabola, profundidad y f/d. nada mas.a veces esa diferencia puede ser minima pero existe y otras veces la diferencia ser apreciable a simple vista, segun como se haya calculado la antena de 45 cm y de que porcion se haya extraido de una antena mas grande.

      en los huecos queda sin cubrir la señal necesitarias un escalar medio raro tipo en flor para que deje pasar señales solo de las 3 antenas de 45 cm. tambien podrias cubrir el espacio entre antenas de 45 cm por detras con papel aluminio no para que sirva de antena sino para que no pasen las señales de la tierra como ruido.o detras de los 3 platos tener un aro de chapa del diametro del plato resultante.
      el tema de ajuste de los platos, debe ser individual para que todos reciban señal en el mismo angulo y la reflejen al lnb central. luego se apunta la antena a un satelite como si se tratara de una antena foco central y se hacen los ultimos ajustes finos en cada plato.
      al menos eso es lo teorico.
      saludos cordiales y exitos

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    2. Gracias por las sugerencias!
      Entiendo que cada parabolica offset nace del recorte de una parabolica de foco central, pero lo que me pregunto es ¿en que punto de la parabolica madre fue realizado el corte de la antena offset que tengo?, si "simplemente" uniendo los platos uno pegado al lado del otro reconstruyo la parabolica madre?

      Digo "simplemente", en teoria. Supongamos que tengo cada plato apuntado a un mismo satelite geoestacionario, y luego los muevo (siempre manteniendo el mismo plano de perpendicularidad del haz del satelite) para juntarlos en forma de 3 petalos buscando unir los focos; entonces desde el punto de vista del satelite veria 3 circulos (no elipses) uno en contacto con el otro formando una especie de triangulo equilatero. Algo como esto:

      https://www.geogebra.org/resource/hwgfacrc/xG5kQfTMBwYBfklv/material-hwgfacrc.png

      Dejando de lado que en este punto los LNBs se estarian chocando entre si, el planteo seria si realmente habre conseguido unir los focos sin que se encimen los platos. O sea, evitar que suceda esto:

      https://musicaenvia.files.wordpress.com/2016/02/bonham21.jpg

      No se si me explico?; el angluo offset que recorta la parabolica madre tendria que pasar teoricamente por los puntos de tangencia donde debiera unir cada borde de petalo con el otro, para que todos tengan el mismo foco sin necesidad de que se encimen o tener que recortar los platos, pero como saberlo? De ser asi, esto facilitaria unir mediante un tornillo cada borde de plato al otro (al menos en ese punto en comun). De esta forma seria mas facil construir una antena de 3 petalos que de 2, cumpliendo la consigna del final del post, ya que esta disposicion reforzaria la estructura con un minimo de materiales extras.
      A simple vista, presentando los platos offset en las posiciones indicadas, da la sensacion de que forman perfectamente la parabolica madre.

      Ahora bien, es facil determinar ese punto de tangencia entre los platos visto desde el satelite, ya que forma un triangulo equilatero, pero lo que me cuesta calcular es la proyeccion de ese triangluo sobre el plano offset, para saber exactamente donde debo unir cada plato. Serian los puntos "T" en la siguiente imagen:

      https://educacionplasticayvisualeso.files.wordpress.com/2013/10/4-eso-tang-01.jpg

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    3. PD: por suerte, cada plato tiene 5 puntos marcados de referencia como una suerte de cruz del estampado de la chapa (uno en el centro, uno en cada lado, y luego otro arriba y abajo en los bordes), los cuales podrian ser utiles como referencia para marcar angulos. Pero no me sirve medir 60° y ya, ya que debo considerar el angulo del offset.

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    4. las antenas no tienen "el centro" en el centro fisico sino que esta desplazado bastante, dado que el centro donde apunta el lnb es la parte mas profunda del plato y no el centro del mismo.las antenas no son circulos son "elipses". como un circulo solo la ve el satelite si esta bien apuntada.

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    5. Claro, lo plantee como visto desde el satelite para simplificar la grafica y poder explicar la idea.

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    6. PD: Efectivamente, el punto "central" (de esa cruz de 5 puntos estampados en la chapa), no se encuentra al centro del elipse del plato, sino que es la proyeccion del centro del circulo como visto desde el satelite; por lo que ese punto "central" se encuentra desplazado unos centimetros mas abajo (hacia el brazo del soporte del LNB visto de frente). Parece ser la zona mas profunda del plato.
      Y por otro lado, el LNB tampoco apunta a ese punto "central", sino que lo hace unos centimetros mas abajo aun (casi a la altura de las 2 cabezas redondas de los tornillos centrales del canister que sujetan el pato), que por cierto, no es la parte mas profunda del plato... por 2 mm de diferencia. Espero que se haya entendido por si a alguien le sirve.

      Aprovecho para dejar los resultados de unos calculos que me puse a realizar para este modelo de antena de 46 cm de DTV, que estuve corroborando el diseño. (Creo que tengo la misma obsesion que juliomanuel por usar platos de poco diametro buscando de sacarle el maximo rendimiento.)

      Modelo: JT46DTVB-2.0

      Ancho: 46,2 cm
      Altura: 50,9 cm
      Profundidad: 4,4 cm

      Angulo offset: 25°
      Distancia Focal: 27,52 cm

      d1 = 48,93 cm
      d2 = 27,57 cm

      Inclinacion del LNBF respecto a la horizontal:
      IL = 43,8°

      Angulo de apertura:
      LAp = 3,79°

      https://1.bp.blogspot.com/-cx4R3e8cdpk/T8pBLcZutgI/AAAAAAAABvs/bPljkYvBOWo/s1600/iluminaroffset.jpg

      Saludos cordiales,

      Mauricio

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  9. para este tipo de antenas es mejor que sobre 3 caños a 120 grados, se monten 3 canisters de estas antenas sujetos con bridas para poder desplazarse a gusto y se ajusten de manera individual cada plato para recibir la señal perpendicular al plano del canister.
    una vez logrado esto se acercan los canisters para hallar el foco "central" donde va el lnb con escalar plano y el brazo que lo soporta.
    me parece mas facil asi que querer sujetar los platos entre si.
    una vez que todos los platos reciben a 90 grados del plano del soporte la antena se considera de foco central y se mueve como un conjunto.
    el ajuste se hace con luz, es mas facil que con señales de satelite.
    una vez terminado y montado el lnb se apunta un satelite como si fuera con una foco central y se hace le ajuste fino de cada plato parabolico si es que hace falta.

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    1. el lnb y su escalar plano se colocan perpendiculares al soporte del canister apuntando al agujero central que seguramente tendremos entre los petalos.
      saludos cordiales

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    2. se me corto la luz por aca antes de pulsar enter por eso te resumi las respuestas.hoy no es mi dia jajaja
      saludos

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    3. Gracias nuevamente. Mi idea para el ajuste fino era hacerlas pivotear sobre esos puntos tangenciales y otra sujecion final en donde encastra el brazo del LNB, algo mas complejo de calibrar pero sin complicarme con el triple canister.
      Lo pense al triple canister a 120° cada soporte, la ventaja es que no se necesita demasiada precision en la construccion ya que luego se calibra cada plato individualmente, y por otro lado creo que refuerza mejor la antena.
      Nunca arme una antena de foco central hecha de gajos de chapa, no se si con el tiempo se descalibran los gajos o el mismo diseño hace que se mantenga estable en el tiempo.
      Pienso que para evitarme renegar haciendo un escalar con forma identica de flor, cubrire los huecos con alguna malla metalica por detras evitando las interferencias.
      Saludos cordiales!

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    4. los gajos de una antena se descalibran cuando el aro que generalmente los sujeta se deforma con el efecto del viento y el paso de los años.
      la ventaja de los canister es que ajustas uno y los otros dos los ajustas con un medidor de nivel ya que al ser los 3 platos identicos tienen el mismo angulo de pendiente.
      es mejor como decis poner malla metalica antes que modificar un escalar plano.
      no te olvides que en la estructura del prototipo podes usar madera, al menos para las pruebas. eso facilita las cosas mas que trabajar con hierro.
      saludos.

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    5. No habia pensado en la madera para hacer pruebas.
      Una consulta mas, cunando dice "la profundidad de la parabola sera inferior a una antena diseñada para foco central", significa que sera poco profunda?
      Si sospecho que pueda estar captando ruidos, podria servir un aro cilindrico de malla metalica alrededor?

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    6. si haces una foco central con 3 offset siempre la profundidad sera menor a la de una foco central porque las offset tienen el recorte del offset y a simple vista se ve que son poco profundas, entonces con 3 antenas poco profundas tenes una foco cnetral poco profunda. 3 antenas de 45 cm y suponete 6 cm de profundidad, puestas en flor, y ocupando 110 cm, no seran iguales en profundidad a una foco central que tendria 17 cm de profundidad para un f/d de 0.4 o 19 cm de profundidad para un f/d de 0.36. no se si se entiende el concepto... la parabola es similar pero le falta chapa a los platos pues las offset son poco profundas asi que te queda una foco central poco profunda que cubre menos a los costados de cada platito. salu2

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    7. Excelente la explicacion, ya me estaba poniendo a hacer calculos para ver la gravedad del asunto.
      Gracias, saludos cordiales!

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