domingo, 20 de septiembre de 2015

Reflectores Parabolicos o Esfericos ?

REFLECTORES 
ESFÈRICOS PARA FTA ?


Mas de una vez seguramente alguien se preguntó, porque no se utilizan masivamente antenas reflectoras esfericas en television satelital, dado que las parabolicas son "parecidas" a las esfericas y su construccion podria resultar hasta mas facil para un ftapero con pocas herramientas.

Sabemos que en un espejo curvo, el angulo de incidencia es igual al angulo de reflexion, por eso en FTA funcionan las caronas bajo este principio. Tambien sabemos que el punto focal teorico de un espejo esferico es igual a radio/2 y el punto focal de un espejo parabolico depende de la ecuacion que da origen a la parabola.

En los telescopios reflectores, al observar una imagen es importante que esta se concentre en un punto (tal como sucede en las parabolas) sino se produce un defecto de enfoque llamado aberracion esferica y cuesta enfocar la imagen o parte de ella. En los espejos con espejos parabolicos, la imagen se forma perfectamente pero en algunos espejos esfericos, no hay un foco definido sino una region o punto de focos (Locus of focus).

Foco en Espejos Esfericos y Espejos Parabolicos

En los telescopios se ha descubierto que si la relacion f/d del espejo esferico es mayor a 7, el espejo esferico se comporta igual que el parabolico y la observacion es perfecta en ambos.
Ahora bien, en un telescopio con espejo esferico con un f/d muy corto sucede ademas otro fenomeno, si tenemos pocos aumentos, se ve bien, pero si subimos los aumentos se empieza a complicar para enfocar la imagen, porque cada punto del campo de vision del telescopio tiene un foco diferente.

MORALEJA:
En un espejo parabolico, todos los rayos paralelos al  eje pasan siempre por el foco, gracias a eso funcionan bien las antenas de television satelital. En un espejo esferico, los rayos incidentes no focalizan en un unico punto sino que cortan ese eje en diferentes puntos, fenomeno que se ha llamado caustica, sin embargo para rayos paralelos muy proximos al eje central, si se cumple que los rayos reflejados focalizan en un unico punto de valor radio/2. estos se llaman rayos paraxiales.

UNA  ANÈCDOTA:
El telescopio espacial Hubble fue lanzado al espacio en abril de 1990 en una orbita a 612 km de la superficie terrestre. es del tamaño de un autobus escolar y gira a 28000 km/h dando una vuelta cada 97 minutos. Su espejo es de 2.4 metros, no muy grande para estas actividades, pero con la ventaja de estar en el espacio.
Los científicos de la NASA, al estudiar las primeras imágenes enviadas por el telescopio, observaron que su nitidez no era la adecuada. Después de realizar algunas simulaciones con las imágenes obtenidas, se llegó a la conclusión de que había un defecto en el espejo principal, de elevadísimo coste; tenía aberración esférica, habia nacido con miopia. Como consecuencia, en lugar de que la luz fuera enfocada en un punto preciso, era recolectada por el espejo y se extendía en un halo difuso. Entonces se puso en marcha una de las reparaciones más caras de la historia, cuyo coste fue, en su momento, de unos 450 millones de euros donde la ESA (Agencia Espacial Europea) fabricó unos pequeños espejos, del tamaño de una moneda, que la tripulación del transbordador espacial Endeavour adosó, en una delicada operación, a la superficie reflectante del espejo, lo que permitió corregir los defectos ópticos del telescopio.


USO  EN  FTA:
Una conocida antena emplea una combinacion parabolica y esferica en su diseño, la simulsat. por lo visto, la curvatura esferica debe estar calculada para que la aberracion sea minima o el "locus of focus" alcance para dar la ganancia esperada. quizas por eso, en su epoca usaron un sistema CAD para diseñarla y evitar esta aberracion.

saludos cordiales
FTApinamar

15 comentarios:

  1. Me cuesta agarrar algunas cosas. Resultan complejas para nosotros simples humanos que sololo único que sabemos es que con la de 0,60 es mas fácil de apuntar que con una de 0.90. Pero por suerte están las imágenes. Por lo que entiendo, en una antena esférica habría mas de un punto focal y entonces, trasladándolo a nuestro hobby, parte de esas señales rebotadas no entraría en el lnbf. ¿Es así?
    PD: Lindo laburito le tuvieron que hacer al telescopio, pero algo me pone contento: Si con toda la guita del mundo, experiencia de añares, cometen esos errores que les cuesta vagones de dinero, podemos darnos por satisfechos si el Arsat II lo ponemos en el espacio sin problemas como el primero. Ya se, lo nuestro es recién la arrancada, pero es lin do que todo salga bien.

    Saludos.

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  2. Nunca se termina de aprender algo nuevo, gracias. :=))

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    1. ¿Espejo parabólico? .. humm, Facha .. la "frankiroladoracurvadora" te está mirando jajaja
      Saludos cordiales
      P.D: Héctor te envié un correo ...

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  3. Leyendo el informe, me quedé pensando en la antena de cemento que fabricó Maluco Mineiro ¿se acuerdan?. Tal vez hayan visto cómo sacó el molde de la curva con el que le dió la forma a la antena. Lo sacó de un tramo de círculo dibujado en la tierra ... ¿habrá fabricado una antena esférica?
    Saludos

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    1. no me acuerdo del video, habria que ver al menos el instructivo para ver si eran esfericas o parabolicas.
      salu2
      FTApinamar

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  4. No era video, era un instructivo paso a paso con fotos .. según recuerdo Ud hizo un informe sobre el asunto, se llamaba algo así como "El Maluco Mineiro", recuerdo que puso el link para recibir las instrucciones, habrá sido allá por el 2012 maso.... ¿puede ser? ...
    Saludos cordiales

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    1. muchas gracias, aca encontre el post.

      http://ftapinamar.blogspot.com.ar/2012/03/el-maluco-mineiro.html

      salu2

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    2. asi es facha... casi seguro que la antena es esferica, en la perte 3 explica que usa un radio de 2.975 mts para hacer el arco, que despues sera preparado en hierro. y aclara que el foco esta en 1.487 mts es decir radio/2 que corresponde al foco de una antena esferica.
      por lo visto usa diametros grandes, quizas para evitar un poco la aberracion que produce una nube de puntos en la region del foco.
      buena vista !
      salu2
      FTApinamar

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  5. Aquí lo encontré ...
    http://ftapinamar.blogspot.com.ar/2012/03/el-maluco-mineiro.html

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    1. Facha, no lo comentes, pero Ftapinamar ya había puesto el link un par de comentarios mas arriba. Eso sí ¿¿¿Como hiciste para acordarte la técnica que usó Maluco Mineiro??? Admito que tenés una memoria prodigiosa.

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    2. el Maluco Mineiro podria igual haber tomado una forma parabolica en vez de esferica total hacia la estructura de hierro con esa forma y de alli en mas la empleaba para darle forma al material.
      me puse apensar si con un radio de 3 metros o mas lo esferico no se acerca a lo parabolico en el segmento de la curvatura de 6 metros de diametro para una antena de 2 metros solamente de diametro como las del maluco. no es que lo defienda pero se me hace que por algo no le importo hacerlas esfericas... y eso me da curiosidad, a uds no les da ???
      salu2

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  6. Jajaja, ¿memoria yo? naaa .. Sabés qué Arturi, me llamó la atención el loco éste, que hizo un laburo de la gran p ... para hacer una antena. Leí todo el instructivo y miré las 70 mil fotos que había. En ese entonces yo estaba construyendo a "fiona" y me interesaba tooooodo sobre ese asunto, y una cosa que me llamó la atención fue cómo tomó una sección del círculo y con eso hizo una especie de arco, que luego sería la que formaba el plato .. el junagran curvó un solo fierro .. yo tuve que hacer 24 costillas al mm .. aunque prefiero curvar 300 radios a laburar con el relleno y el cemento jajaja

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  7. r2d2 ; quien no recuerde al minero loco ....es un amazonico jajajaja!!.

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    1. De él, si me acordaba, pero para nada que las antenas por el construidas eran esféricas.

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A T E N C I O N ! ! !
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