miércoles, 11 de mayo de 2016

El Factor de Ruido

Cálculo del Factor en dB/Kelvin


En FTA, la magnitud del ruido generado por el circuito electronico del LNB, se denomina factor de ruido y consiste en una degradacion de la relacion señal/ruido provocada por el LNB. Entonces, el factor de ruido se define como el cociente entre la relacion señal/ruido a la entrada del LNB y la relacion señal/ruido a la salida del mismo, que deberia tender a cero para asi arrancarnos una sonrisa.
Esta magnitud se expresa en decibeles (dB) o tambien en Kelvin (K). El valor cero Kelvin se llama cero absoluto y corresponde al punto en el que las moléculas y átomos de un sistema tienen la mínima energía térmica posible (-273 grados).
Por la física sabemos que en un sistema termodinámico la energía contenida por las partículas es proporcional a la temperatura absoluta. Por esa relacion proporcional es posible determinar la temperatura de unas partículas con una determinada energía, o calcular la energía de unas partículas a una determinada temperatura. El LNB ideal entonces es el de 0 K o 0 dB s/r, porque significaria que la relacion s/r a la entrada es la misma que a la salida. Ese LNB aun no existe, pero el mas aproximado es de 0.1 dB s/r o 7 Kelvin.
Para el calculo se emplea 290 k, que corresponde a la temperatura ambiente de 16.85 grados. Como es de esperar, la temperatura de ruido o factor de ruido depende directamente de la temperatura ambiente. Entonces si es un dia muy caluroso, va a producirse una degradacion de la s/r del mismo. 


Ahora bien, hay un detalle que no se debe dejar pasar: ningun medidor de señal FTA mide la figura de ruido de un lnb. Entonces el fabricante es quien ofrece esta indicacion pero uno debe confiar en la veracidad de esos datos. Si el fabricante "olvida" decirnos que 0.1 dB s/r es la mejor relacion señal/ruido del lnb pero que la peor relacion puede extenderse a 0.5 dB s/r, entonces siempre estaremos viviendo en el error. Pero afortunadamente, la relacion s/r de un LNB no es el dato mas importante que revele la calidad del mismo, sino que ademas del ruido de fase, tenemos al conocido "pastito" que todo buen analizador de espectro nos muestra cuando vemos las señales satelitales. Dicho de otro modo, un LNB puede mostrarnos una señal de "calidad" mas elevada que otro LNB, pero lo que importa es ver que esta sucediendo justamente donde no hay señal presente, es decir, como se encuentra "el pastito", el tipico ruido de fondo que asemeja el pasto de un jardin al verlo graficamente, ya que en realidad esa amplificacion de la señal viene acompañada de la correspondiente amplificacion del ruido, que en las señales potentes puede que no afecte la recepcion de manera visible, pero con las señales debiles, el pixelamiento o aun el freezeo de la señal nos hara despertar a la realidad y nos preguntaremos, Por que se ven peor algunos canales si aumento el nivel de calidad en el receptor ?. Sencillo: El Ruido. El pastito alto. Para estas comprobaciones el analizador de espectro que suele venir en algunos modelos de satfinders digitales, puede ayudarnos a descubrir la real composicion de la señal.

Tabla dB a Kelvin

Como se obtienen las tablas ? 

Veamos algunas formulas sencillas:

Flnb = 1 + Tlnb/290
Tlnb = 290 * (Flnb - 1)
luego nF= 10 * Log10(Flnb)

donde:
Flnb = factor de ruido del lnb
Tlnb = temperatura de ruido del lnb
nF = figura de ruido (dB)
* = simbolo de multiplicacion
Log10() = logaritmo en base 10 de un numero
290 = temperatura ambiente o de referencia (en kelvin)
dB = decibeles
^  = elevar un numero a una potencia

Ejemplo:

LNB con Temperatura equivalente de ruido de 42.96 K
calculemos la figura de ruido en dB

Flnb = 1 + (42.96 / 290) = 1 + 0.148138 = 1.148138

y como dato adicional, la inversa es:

Tlnb = 290 * (1.148138 - 1) = 290 * 0.148138 = 42.95 k

finalmente calculamos la figura de ruido en dB

nF = 10 * log(1.148138) = 0.5999 = 0.6 dB

veamos ahora el procedimiento inverso

un LNB  con figura de ruido de 0.6 dB
calculamos la temperatura de ruido en Kelvin

aplicando la formula:
(si no se posee una calculadora cientifica, puede usarse el buscador de google como calculadora, ingresando las operaciones matematicas numericas como estan anotadas en el blog y google hace aparecer magicamente una calculadora con los resultados !!!).

Tlnb = 290 * (10 ^ (nF/10) - 1)

Tlnb = 290 * (10 ^ (0.6/10) - 1)

Tlnb = 290 * (10 ^ 0.06) - 1)

Tlnb = 290 * (1.1481536 - 1)

Tlnb = 290 * 0.1481536 = 42.96 K

Estas formulas pretenden ilustrar como se calculan los datos tecnicos, que muchas veces algun programa realiza sin mucho esfuerzo de nuestra parte. No podemos dejar que una calculadora o un programa informatico calcule todo por nosotros. y si asi fuera, al menos tenemos que saber como lo hace.

Saludos Cordiales
FTApinamar

16 comentarios:

  1. alguien tiene una espatula para despegar la tapa de mi cabeza ? , quedo pegada en el techo!!

    exelente informe !, a estudiar haber si algo me queda!.
    grax don pina.

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  2. Marche otra espátula para mi. Me quedó claro que si lo que entra al lnbf es igual que lo que sale el lnbf es perfecto...pero no existe.Algo de ruido agrega según sea la calidad del mismo. No siempre mayor Q es sinónimo de "mejor ver" y juega en esto el pastito, que también tiene que ver en la construcción del lnbf. Lo que no se, es, que le suceden a los átomos por debajo del "0" absoluto.

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  3. Según la tercera ley de la termodinámica, el cero absoluto a -273.15 °C es un límite inalcanzable. La mayor cámara frigorífica actual sólo alcanza los -273,144 °C. La razón de ello es que las moléculas de la cámara, al llegar a esa temperatura, no tienen energía suficiente para hacer que ésta descienda aún más.
    a esa temperatura las moleculas dejan de moverse.sin embargo pueden producirse superfluidos, asi que tendrias que ir a visitar el colisionador de particulas LHC o colisionador de hadrones- el cual alcanza una temperatura de 1.8 K !!! no llega a cero K... es decir los K nunca se extinguiran ??? caramba esto puede ser una noticia bomba para algunos. jajaja salu2
    FTApinamar

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    1. Ja,ja,ja,..buen remate. Debo decir que es mentira que no haya nada que esté mas abajo que el "0" absoluto, esto, comprobado con el método in situ por mi. Desde que no puedo prender los calefactores en casa ya superamos largamente esa marca.Pasa que el gas ya es lujo en algunos lugares del interior.¿Me salió con onda el contraataque no Ftapina? Ja,ja,ja.

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    2. hay que volver al bra-metal a kerosene y el ladrillo arriba jajaja te acordas arturito que tiempos aquellos ?

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    3. Pahhh...el Bram-Metal, la estufa Sol, una naftalina en el tanque para cuando el kerosén no venía muy refinado...no se si era folklore o verdad, pero igual lo hacíamos. Sabíamos entrar a la carrera con mi hermano y mi vieja a los gritos ¡¡¡¡ojooooo, que el calentador tiene agua hirviendoooooo!!!! Supongo lo pondría en el suelo para que calefaccione mejor, no se.

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    4. en mi rancho hubo de la n3 y despues la n10.!
      como te fue con la fuente r2d2?

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    5. En términos boxísticos...tiré la toalla. Me di cuenta que todavía me faltaba base para encarar una cosa así. Lo bueno es que ahora es un objetivo, una fijación, un propósito :Voy a estudiar para reparar TV LCD y los LED. Hay muy buena base en internet de ing.o profesores como Vallejos, Picerno y videos de todo tipo y color. Me faltan cosas como la de manejarme con soltura en distintas etapas del TV con el tester, sin temor a meter la pata. Así que lo embalé y mañana sale para Tranque Lauquen. El próximo que se rompa, espero ser yo el que lo repare. Ya arranqué a cara de perro con las 1era.lecciones.

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    6. se viene...

      http://lh5.ggpht.com/_63RmJ_PUOLw/S23v2KXfnhI/AAAAAAAAKpw/NVhjU85afd0/s1600-h/image%5B4%5D.png

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    7. Ja,ja,ja me parece que me voy a parecer mas a este:
      http://imgur.com/CLb3Xzi

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  4. Buenísimo el informe y también los comentarios , jajajaj. Yo de técnico nada pero si tengo de experiencia y me ha pasado con un lnbf de los primeros que usaba la empresa dtv que no se que marca es ni ningún otro dato porque no tienen ni la carcasa siquiera ,pero estimo que debe tener 1.0 db según lo que he leído , si bien es muy muy bueno , cuando llueve es el primero que suele pixelar la imagen de algún canal, tambien me ha pasado de jugar con el foco en alguna antena para lograr mayor calidad , según el receptor, y así lo mostraba , pero en la realidad no había ninguna mejora en la señal recibida, lo que me llevaba a pensar de que era ruido o que la antena se comportaba ruidosa en ese punto por algo están los calculos que se aproximan a lo ideal, mmm , bueno me voy por las ramas tal vez ,cierto que la info dice lnb y no ruido en antenas, pero creo que todo tiene que ver con todo, jajajajaja .Muchas gracias por el informe.Saludos
    Gabriel (gabmd)
    Mar del Plata

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  5. Hola disculpen, soy nuevo por aca, alguien sabe como ingresar los pid para la señal de argentinisima? Lo sintonizaba con un tadiran pero los pids que me pasaron no los toma, estoy probando con un power vu d9223, tomo la portadora pero no logro encontrar el menu para cambiarlos, les agradezco

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    1. argentinisima en el ses-6 4070/L/4440 tiene 3170 y 3171 como pids.

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    2. manual del powervu d9223

      https://es.scribd.com/doc/218817910/D9223-Manual

      saludos

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  6. Hola, Que tal?
    Estoy tratando de instalar un tocomsat duo lite, antena de 90Cm, lnbf de 0.6 de ruido y 60 de ganancia PB-LNB02.
    Soy nuevo y tengo 90%de S pero cero de Q.
    El lnbf es demaciado ruidoso, va a servir? cuanto es el angulo de skew? segun paginas es 8 para mi zona, mirando de frente seria en sentido horario?.
    Por otra parte, la distancia del lnbf al centro de la parabola puede variar, lo tengo que tirar hacia adreno, hacia afuera, va a una distancia determinada?.
    Si no tengo satfinder, y uso el televisor para orientar, tarda en informase sobre la calidad? Porque gire de un lado hacia otro (despacio) y nunca llegue a pasar de 0 la calidad.
    Que puede ser??

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    1. hola:

      el indicador S marca que tenes bien la conexion con el lnb nada mas. el indicador Q es el que te dice si la antena esta bien apuntada. asi que no estas apuntando al satelite.

      cualquier lnb sirve, no importa si es de 0.6 de s/r, la diferencia puede darse en los canales dvb-s2 o HD que se verian mejor con un lnb de menor relacion s/r como 0.1.

      el lnb colocalo al centro y una vez captada la señal movelo atras o adelante en el bracket para ajustarlo a maxima señal.

      la calidad te informa enseguida si captaste una señal. no hay demoras. pero cada vez que moves la antena hay que esperar unos segundos a que se capte la señal. no es girandola solamente sino esperando a ver si capta.

      el angulo de skew segun dishpointer es visto desde adelante de la antena, entonces la flecha hacia la derecha implica un movimiento horario del lnb y la flecha hacia la izquierda un movimiento antihorario.

      es normal tener 90x100 de S (señal) y cero de Q (calidad) en cualquier receptor cuya antena no esta apuntada a un satelite. al apuntar, la calidad comienza a subir.

      quizas te sirva este articulo:

      http://ftapinamar.blogspot.com.ar/2011/08/tips-para-instalar-otra-antena.html

      o el curso de FTA que comienza aca:

      http://ftapinamar.blogspot.com.ar/2013/07/aprendiendo-sobre-fta-1.html

      y ya esta todo en el blog. son casi dos lecciones por mes...

      saludos cordiales
      FTApinamar

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