martes, 8 de septiembre de 2015

Comparando Antenas


Mas de una vez se nos presenta la necesidad de saber cual puede ser la diferencia de rendimiento entre dos antenas parabolicas, sean estas ambas offset, foco central o una de cada una.
El siguiente es el procedimiento basico para poder determinar el rendimiento teorico de las mismas.

Primero debemos determinar la superficie del plato. Si es offset se toma la superficie completa, pero si es foco central, se resta la sombra del lnb, el escalar de 16 cm y los soportes, estimada en 0.030 m2

Algunos platos ya estan calculados para facilitar la tarea, pero la manera de hacerlo es aplicar la conocida formula  (PI * R^2) de la superficie del circulo.

Entonces, una vez que conocemos las superficies efectivas de cada antena, denominadas S1 y S2, solo tenemos que aplicar la formula G = 10 * log (S1/S2) que nos bridará el valor en dB de diferencia de ganancia.

SUPERFICIES DE ANTENAS OFFSET
la superficie del plato es la que se ve en el grafico en color verde

SUPERFICIES DE ANTENAS DE FOCO CENTRAL
la superficie util es la que se ve en el grafico en color azul

Veamos un ejemplo practico:

Tomamos el caso de una Antena de 180 cm comparada con antena de 120 cm, ambas de foco central, para lo cual emplearemos la formula de ganancia  y usaremos las tablas de superficie de antenas.

vamos a la tabla que menciona las antenas de foco central y tomamos el valor en azul que ya tiene descontada la superficie del escalar.

entonces

S1=  2.51470 m2
S2=  1.10098 m2

Preparamos el calculo con sus valores y luego si no tenemos una calculadora cientifica, hacemos copy/paste de la formula en la pagina del buscador google y nos dará el resultado. para ello se deben respetar los simbolos de multiplicar (*) y de potencia (^) empleados en la formula.

Calculando la diferencia de ganancia:
La formula se lee como Ganancia igual a 10 por el logaritmo de la superficie1 sobre la superficie2, entendiendose que la superficie1 y 2 se refieren a las superficies de las antenas a comparar.

G= 10 * log(s1/s2) = 10 * log (2.51470 / 1.10098) = 3.587 dB

la diferencia teorica entre una antena foco central de 180 cm y una de 120 cm es de 3.587 dB, donde los experimentados ya sabemos que por cada 3dB de diferencia se duplica la ganancia real y las diferencias constructivas entre dos antenas de similar calidad pueden hacer variar este valor en un 10 a 15%, aumentando en caso de tratarse de antenas de evidente desigual calidad constructiva, algo que solo podemos apreciar al verlas. Con este procedimiento podemos comparar cualquier tipo de antena satelital entre si y obtener asi una idea mas clara de los resultados que pueden esperarse.

Mi Antena no esta en la tabla:
Para el caso de que el plato a comparar no se encuentre en la tabla, aplicamos las formulas de la superficie del circulo (ya que consideramos el diametro que el plato presenta de cara al satelite y que consiste en el valor del  diametro en antenas de foco central y el diametro menor en antenas offset) y le restamos la superficie del escalar y estimativo de los brazos de soporte, de 0.03 m2.

La formula de la superficie del circulo es, entonces, PI * R^2,
que se lee PI multiplicado por el radio al cuadrado. PI sabemos que vale para el calculo 3.1416.

entonces:

S1= 3.1416 * (0.9)^2 = 2.54467 - 0.03 =2.51470 m2
S2= 3.1416 * (0.6)^2 = 1.13098 - 0.03 =1.10098 m2

el valor estimado de 0.03 m2 surge del escalar de 0.16 m cuya superficie es de 3.1416 * (0.08)^2 = 0.020 m2 y le sumamos 0.01 m2 por los 3 o 4 brazos de soporte del lnb.

De esta manera sencilla podemos calcular la diferencia de ganancia entre dos platos parabolicos. la medicion con instrumental profesional dará la ultima respuesta, pero este calculo basico nos ayudara a estimar sus valores.

Saludos cordiales
FTApinamar

2 comentarios:

  1. Hola

    Me has hecho recordar con este artículo un comentario que nos hizo un profesor, en el cual contaba que una empresa argentina dedicada a la metalurgia cuando empezó la "era" de las antenas parabólicas se puso a construir y no entendían porque al hacerlas más grandes tenían menor rendimiento. Cuando consultaron a profesionales del tema les indicaron que si la superficie tenía algo de rugosidad afectaba negativamente y la deformación que de los materiales por el peso, entre otras cosas, también influía, aunque ellos no lo notarán las antenas ya no era un paraboloide.

    Saludos

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  2. que interesante asi se podria saber cual antena esta mejor construida que otra porque si el diametro es igual seguramente los materiales no

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