martes, 22 de enero de 2013

Ajuste Bien su Parabolica


Conviértase en el 
Favorito de la Casa


Muchas veces ajustamos nuestra antena parabolica solo "para ver" los canales que mas nos interesan con señal "aceptable" e ignoramos la importancia del correcto apuntamiento al satelite. Otras veces nos conformamos con algunos puntos menos del indicador de Calidad del receptor, dejando la tarea de ajuste fino para otra ocacion.
Una tarea que demanda ocuparnos un tiempo extra en la antena pero que resignamos por causa de la situacion climatica, el escaso tiempo libre, la demanda del trabajo, la necesidad de descanso, la familia, etc.

Entonces, es importante apuntar bien nuestra antena parabolica o eso es solo para los ftaperos mas exigentes y perfeccionistas?. Que sucede si yo periodicamente no hago un ajuste fino a la antena ?.

Seguramente muchos FTAperos se han preocupado por conocer la ganancia de la antena o en antenas de foco central para banda C, la relacion F/D de la misma, pero poco han indagado acerca del "angulo de apertura".

El angulo de apertura es el angulo que tiene el lobulo principal  o haz principal de la antena parabolica desde el punto central de ganancia maxima y hasta donde la señal desciende -3 dB, es decir hasta el punto donde la ganancia baja al 50%. Esos son los limites del angulo de apertura. El area donde nuestra antena es mas poderosa para captar una señal tipica de television satelital.

Algunos pocos, a la hora de apuntar un satelite en banda C, han considerado este valor angular, puesto que el angulo de apertura suele ser la mitad y hasta un tercio del encontrado en antenas de banda Ku, lo que se traduce en que debemos "agudizar el pulso" a la hora de mover el plato para captar con exito un satelite en esa banda.

Otros han observado un poco mas y han descubierto que en antenas de 60 cm de diametro, el angulo de apertura puede alcanzar los 6 grados, en antenas de 90 cm el angulo de apertura puede ser de hasta 3 grados y en antenas de 180 cm en mas, el angulo de apertura puede ser de hasta 2 grados, y explican que esa la razon por la cual es mas facil apuntar una antena de 60 cm que una de mayor diametro: por causa del angulo de apertura.



La formula aproximada para calcular ese angulo de apertura es:
(en ingles Beamwidth)
Apertura= 70 * L / D

donde D = diametro de la antena en metros
L = 300/F , donde F= frecuencia en Megaciclos
70 = eficiencia promedio de la antena (60% a 80 %)
300 = velocidad de la luz (simplificada)

entonces:
 para una antena tipica de 90 cm de diametro y 40 dB de ganancia.

para la frecuencia central de la banda Ku es:
A = 70 *( (300/11700) / 0,9)
reemplazando
A = 70 * (0,0256410/0,9) = 70 * 0,028490 =
A = 1,994 grados de apertura practicamente 2 grados.

la misma antena pero para el extremo de banda alta Ku es:
A = 70 * ((300 / 12250) / 0.9 )
reemplazando
A = 70 * ( 0,02448979 / 0,9) = 70 * 0,02721088
A = 1,9 grados de apertura

y para el extremo de banda Baja Ku es:
A = 70 * ((300 / 10700) / 0,9 )
reemplazando
A = 70  * ( 0,028037 / 0,9) = 70 * 0,03115264
A = 2,18 grados de apertura

Vemos que el angulo de apertura no es fijo, sino que es variable y depende de la frecuencia. Cuanto mas alta la frecuencia, disminuye el angulo de apertura.
Conociendo el angulo de apertura, podemos calcular la perdida de ganancia segun la antena se va desapuntando, hasta llegar al punto de -3dB, donde la antena rinde al 50% de su ganancia y en ese punto, solo si somos ciegos no nos damos cuenta que hay que subir al techo y ajustarla nuevamente.

La formula para calcular la ganancia en un punto fuera del foco es:

Gfpf = Gan - 12  * (ang_despl/ang_aper) ^ 2

Aplicamos estas formulas a la antena del ejemplo, y observamos:

Para medio grado de desplazamiento es:
Gfpf = 40 - (12  * 0.5 / 2 )^ 2) = 40 - (12 * (0.25) ^ 2) =
Gfpf = 40 -  (12 * 0.0625) = 40 - (0.75) = 39.25 dB
la perdida de ganancia es de 0.75 dB que representa un 16 %

Para 3/4 grado de desplazamiento es:
Gfpf = 40 - (12  * 0.75 / 2 )^ 2) = 40 - (12 * (0.375) ^ 2) =
Gfpf = 40 -  (12 * 0.140625) = 40 - (1.6875) = 38.31 dB
la perdida de ganancia es de 1.687 dB que representa un 30 %

Para 1 grado de desplazamiento es:
Gfpf = 40 - (12 * (1 / 2) ^2 ) = 40 - (12 * (0.5 ^2) =
Gfpf = 40 - (12 * 0.25) =  40 - 3 = 37 dB
la perdida de ganancia es de 3 dB que representa el 50 %

La tabla usada es la siguiente:
(calculando porcent=100/divisor
y perdida=100 - porcent)

DB.Off   Divisor  Porcent     Pérdida
=====   =====  ======   =======
0.1 dB   1.023    97.75 %    02.25 %
0.2 dB   1.047    95.50 %    04.50 %
0.3 dB   1.072    93.28 %    06.72 %
0.4 dB   1.096    91.24 %    08.76 %
0.5 dB   1.122    89.12 %    10.88 %
0.6 dB   1.148    87.11 %    12.89 %
0.7 dB   1.175    85.11 %    14.89 %
0.8 dB   1.202    83.19 %    16.81 %
0.9 dB   1.230    81.30 %    18.70 %
1.0 dB   1.259    79.42 %    20.58 %
1.5 dB   1.412    70.82 %    29.18 %
2.0 dB   1.585    63.09 %    36.91 %
2.5 dB   1.778    56.24 %    43.76 %
3.0 dB   2.000    50.00 %    50.00 %

Ahora que hemos visto algun ejemplo, reflexionemos un momento: 
Si nuestra antena no se encuentra perfectamente orientada al satelite, tendremos perdidas de calidad de señal y hasta es seguro que dejaremos de captar los canales mas debiles del satelite !!!. Esa perdida puede llegar a valores importantes. Para entender mejor este asunto hagamos otra comparacion para el ftapero poco amante de las matematicas.

Veamos la siguiente lista de antenas y ganancias:

antena de 110 cm, ganancia de 41 dB
antena de 90 cm, ganancia de 40 dB
antena de 80 cm, ganancia de 39 dB
antena de 60 cm, ganancia de 37 dB

Ahora analicemos lo antes escrito. 
Tengo en el jardin una hermosa antena de 90 cm y mi vecino al lado, tambien ftapero tiene una de 75 cm en el suyo; pero si mi antena  se encuentra mal orientada por apenas 0.75 grados, ambas antenas pueden estar ofreciendo la misma ganancia !!!, porque una antena de 90 cm mal orientada, puede estar rindiendo hasta como una antena de 60 cm segun la medida del angulo de error en el apuntamiento.
Y si mi otro vecino, ubicado al frente, y ftapero, que tiene una antena de 110 cm tambien tiene su antena sin ajuste fino, ésta puede rendirle como una antena de 90 cm, tan solo por no estar bien alineada al satelite !!!.

A esta altura, puede que algunos duden y piensen, "Bueno, pero yo no creo que mi antena se encuentre en esa situacion tan extrema...", o piensen "eso es para casos puntuales, pero no para mi"...

por eso vamos a hacer un calculo más...

Una antena parabolica offset típica de 90 cm como la del ejemplo, tiene un soporte de 5 cm de diametro.
vamos a calcular cuantos milimetros representa 1 grado de error en el alineamiento.

calculamos el perimetro como : Pi * D = 3.1416 * 5 = 15.708 cm o 157,08 mm
dividimos el perimetro en 360 grados y obtenemos el valor deseado para 1 grado.
157.08/360 = 0.4363 es decir menos de medio milimetro.

entonces para el caso planteado:

1  grado de error es un error en el soporte de 0.436 mm 
y perdemos 50% de la señal
0.75 grado de error es un error en el soporte de 0.327 mm 
y perdemos 30% de la señal
0.50 grado de error es un error en el soporte de 0.218 mm 
y perdemos 16% de la señal.

como vemos, son medidas menores a 1 milimetro y por lo tanto no estamos excentos de cometer ese error. Este es un motivo mas para fijar el soporte de la antena con mucho cuidado a la pared, porque movimientos menores al milimetro son los que producen importantes pérdidas de la señal al desplazar el apuntamiento.

Es para preocuparse no es cierto ?. Mejor es Ocuparse entonces, y mas cuando tenemos dias con buen tiempo, ideales para dedicarle un tiempito a la antena para realizar un ajuste fino a maxima señal y asi pasaremos a ser el favorito de la casa, admirado por la familia que ahora puede ver nitidamente la Tv satelital.

Saludos Cordiales y buenos ajustes !!!
FTApinamar

8 comentarios:

  1. Voy a leerlo 2 o 3 veces porque esto es para pensarlo, y darme cuenta que difícilmente tenga las antenas bien apuntadas : 1 grado de error es un error en el soporte de 0.436 mm y perdemos 50% de la señal
    Es cierto que ya se de 2 que necesitan ajuste, pero seguramente deberé revisar todas, por mas que pensara en ese momento (el del ajuste) que ya estaba bien. Como dijera Mendieta ¡Que lo parió! Esto te pone los pies en la tierra otra vez. Saludos y gracias.

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  2. Ya, sin acomodarme a leerlo por 2da.vez, me doy cuenta que si uno pudiera tener una palanca de unos 2mts.de largo que pudiera adosarle al canister para mover en azimut como en elevación, nuestros ajustes podría ser mucho mas precisos y cuanto mas larga la palanca, mas milimétricos los movimientos...

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    1. Arturo, o en su defecto un buen regulador roscado.

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    2. Claro Héctor como lo que vos hiciste, pero esas son palabras mayores. La mayoría de los que apuntamos, sobre todo en Ku, nos valemos de los elementos que trae la antena,aunque me parece que en las de 1,20 para arriba ya viene con un mejor sistema de ajuste con varillas roscadas como mencionas.Ahora ¿No te asombra que 1/2mm en el giro de la antena sobre el parante tenga tamaña relación con la ganancia?Asombroso realmente y es como para ponerse en serio a hacer ajuste fino, y no ser chapucero (como yo)Ja,ja,ja.

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    3. es medio milimetro en el soporte pero donde esta el lnbf es mayor la distancia... en una offset tipica eso puede valer varios milimetros...
      salu2

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    4. La verdad, estoy regalando mis ideas, pero me gustaría hacer un programa en el Discovery Channel o en History, juntando a Arturito y Hetitor, seguro que le pasan el trapo en rating a "los Carvotta" o "precio de la historia"; ustedes dos juntos son dinamita !!! jajaja !!! saludos de Tel pab !!

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  3. Como instalador puedo agregar algo que me a sucedido con antenas de 60 cmts. y de gran ángulo de apertura, en determidas ocasiones se complica la captación de algún satélite posicionado cercano a otro , por ejemplo el caso Strela do Sul y Amazonas , ciertos TPs están en casi la misma freq. y pol. por lo que apuntar correctamente puede resultar contraproducente , en este caso he comprobado que desorientando unos milímetros la antena en su azimut hacia el lado contrario del satélite vecino podemos perder algo de ganancia pero evitamos la interferencia recibida por la antena a causa de su gran ángulo de apertura , esto también sucede en banda “C” con antenas de mala calidad , pero en este caso el ángulo de apertura teórico se ve alterado por la imperfección de la curva .
    A veces aunque la frecuencia no sea la misma , la diferencia en las potencias hace que la primer armónica de la interferencia también encime a la freq. que queremos tomar .

    Como siempre aqui podemos aprender cosas que no encontramos en ningun otro sitio , excelente informe y gracias por compartirlo .-

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  4. ftapinamar escribio : hasta llegar al punto de -3dB, donde la antena rinde al 50% de su ganancia y en ese punto, solo si somos ciegos no nos damos cuenta que hay que subir al techo y ajustarla nuevamente.

    haaaa ; era por eso!! , esta miopia que porto tambien influye!! jajaja

    saludos , ladron sin destino.

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