HUMOR parabolico (275)

CALENTADOR  PARABÓLICO

Aumentó el Gas y la Electricidad ???

A no preocuparse, tu Parabolica Banda C

puede convertirse en un calentador de agua

y...GRATIS

Saludos Cordiales

FTApinamar

Antenas Cassegrain (2)

ALGUNAS FORMULAS 

antena cassegrain tipica

Porque será... que al investigar algunos temas FTA es tipico que siempre falte algun dato tecnico ?. Este ha sido uno de los temas  del FTA dificil de ordenar como para presentarlo aqui en el Blog "en sociedad", aun sabiendo que El calculo matematico, en algunos ftaperos, se comporta como un inhibidor de las endorfinas -esas sustancias pepticas producidas por el cerebro-  haciendonos sentir mal, aumentando el dolor de cabeza y debilitando las respuestas inmunologicas de nuestro organismo. Exagero ?. Estas seguro ?. Los temas tecnicos deberian ser como un faro en medio de la densa niebla del FTA, en vez de resultar un mortal canto de Sirenas. Este es un hobby tecnico, tal como la radio aficion.

Para comenzar es bueno indicar que, segun los que saben, el F/D ideal para una antena con 2 reflectores (como las cassegrain) es 0.8 aunque algunas antenas llegan a un F/D de 0.25. En nuestras estaciones tenemos platos de F/D 0.38 promedio y eso no impide que los convirtamos a cassegrain aunque los platos son mas profundos y en consecuencia menos "ruidosos" y la antena goza de ser directiva. Dicen tambien los que saben que despues de los 4 metros de diametro, se hace dificil el ajuste de este tipo de antenas. Existen en la forma de foco central y offset, tal como conocemos para FTA.

Luego, para el analisis de antenas cassegrain se aplica el concepto de parabola equivalente donde el subreflector y el plato principal son reemplazados por un nuevo paraboloide de igual diametro que el plato principal y de distancia focal M * F. La geometría del sistema Cassegrain clásico emplea un paraboloide cóncavo como el reflector principal y un hiperboloide convexo como el reflector secundario. Uno de los dos focos de la hipérbola es el verdadero punto focal del sistema, y está situado en el centro del alimentador; el otro es un punto focal virtual que está situado en el foco de la parábola. Como resultado, todas las ondas procedentes del punto focal real, y reflejadas en ambas superficies, viajan distancias iguales formando un frente de onda plano que llega al lnb.

imagen del subreflector secundario

Dicho de otro modo, el plato secundario posee un foco en comun con el plato principal. recordemos que una hiperbola tiene dos focos.

La superficie equivalente se define como el lugar geométrico de los puntos de intersección de los rayos paralelos al eje de la antena con la prolongación de los rayos correspondientes que convergen en el foco real.

Evidentemente, esta superficie es un paraboloide de revolución cuya distancia focal es Fe. El resultado de este paraboloide, iluminado desde su foco real con un lnb, es el mismo que el producido en la parabolica original con un lnb en su foco virtual.

VARIABLES EMPLEADAS EN EL CALCULO

Dm = diametro efectivo del plato principal
PP = profundidad del plato principal
Ds = diametro efectivo del sub plato secundario
Fm = distancia focal del plato principal
Fc = distancia entre Foco real y foco equivalente
Fe = distancia focal equivalente del sistema cassegrain
Lr = distancia desde el foco virtual al plato secundario
Lv = distancia del foco real al plato secundario.
fv = angulo entre ejes y el borde del rayo en el foco virtual
fr = angulo entre ejes y el borde del rayo en el foco real
E = excentricidad de la seccion conica
A = medio eje transversal de la seccion conica
B = combinacion de los medio ejes de la seccion conica
Xm = coordenada axial del plato principal
Ym = coordenada del plato principal
Xs = coordenada del sub plato secundario
Ym = coordenada radial del sub plato secundario
Xe = coordenada axial del plato virtual
Ye = coordenada radial del disco virtual

FORMULAS DE CALCULO

CALCULANDO EL F/D del plato principal
F/D = Dm/(16 * PP)

CALCULANDO LA DISTANCIA FOCAL
Fm = Dm * ( F/D)

CALCULANDO EL ANGULO (fi v) fv
Fv = ARCTAN [ (Dm / 2) / (Fm – PP) ]

CALCULANDO EL ANGULO (fi r) fr
(1 / TAN fv) + (1 / TAN fr) = 2 * (Fc / Ds)
(1 / TAN fr) = (2 * (Fc / Ds) ) - (1 / TAN fv)
fr = ARCTAN(1 / ((2 * (Fc / Ds)) - (1 / TAN fv) ) )

CALCULANDO LA DISTANCIA Lv
½ = 0.50
1 - [ SIN ½ * (fv - fr) / SIN ½ * (fv + fr) ] = 2 * (Lv / Fc)
Lv= ((1 - [ SIN ½ * (fv - fr) / SIN ½ * (fv + fr) ]) / 2) * fc

CALCULANDO LA EXENTRICIDAD ‘E’
E = SIN ½ * (fv + fr) / SIN ½ * (fv - fr)

CALCULANDO EL VALOR ‘A’
A = Fc / (2 * E)

CALCULANDO EL VALOR ‘B’
B = A * SQRT(E ^ 2 – 1)

CALCULANDO LA CURVA DEL PLATO PRINCIPAL (PARABOLICA)
Xm = (Ym^ 2) / (4 * Fm)
luego repetir diferentes valores de Ym para obtener los de Xm.

CALCULANDO LA CURVA DEL SUB PLATO (HIPERBOLICA)
Xs = A * [ SQRT(1 + (Ys / B)  ^ 2) – 1 ]
luego repetir para diferentes valores de Ys para obtener los de Xs.

CALCULANDO LA LONGITUD FOCAL EQUIVALENTE Fe
Fe / Fm = (E + 1) / (E –1)
Fe = ((E + 1) / (E –1)) * Fm

CALCULANDO LA CURVA DEL PLATO VIRTUAL (PARABOLICA)
Xe = (Ye ^ 2) / (4 * Fe)
luego repetir para diferentes valores de Ye para obtener los de Xe.

OTRAS FORMULAS CONOCIDAS

distancia del Foci del plato secundario
Fc = (Ds/2) * ((COTAN  fr + COTAN fv))

diametro optimo del subreflector
Ds = K * Lambda * Fm
donde
K = constante del ancho del haz del alimentador
K = (2 * Dsombra/Lambda) * SEN(Fr)
Lambda = longitud de onda de recepcion
Dsombra= diametro de la sombra proyectada por el alimentador primario (donde esta el lnb)

tambien Ds =  (K * Lambda *  Fm * SEN(Fv)) / SEN(Fv + Fr)

magnificacion del hiperboloide
M = (Dm / 4 * Fm) * COTAN(Fr/2)

excentricidad del hiperboloide
e = (M + 1) / (M - 1)

calculo de Lv
Lv = Fc /2 * (e-1 / e)

La parabola equivalente tiene el mismo diametro Dm, pero su distancia focal es Fe=M * Fm

TABLA DE FUNCIONES TRIGONOMETRICAS

(continuará)

Saludos Cordiales

FTApinamar

HUMOR parabolico (274)

UN GATO EN LA ANTENA

La parabolica es muy pesada y el soporte muy largo?

nada que un gato (crique para auto) no pueda resolver.

Saludos Cordiales

FTApinamar

Modificando una Antena en Offset

FOCO  CENTRAL  A  OFFSET 

Es posible convertir una antena de foco central en un tipo de offset?, será sencillo?, y vale la pena?. Preguntas que mas de una vez circularon por la corteza cerebral de algun ftapero mirando su plato foco central y produjeron mas de un cortocircuito neuronal.

En la epoca en que los mitos dominaban el mundo fta, se escuchaban diferentes opiniones al respecto, pero siempre girando alrededor de un mismo plato parabolico y moviendo el soporte lnb. Por eso la respuesta era: "NO" conviene. el foco es unico y no se mueve por nada del mundo. podra cambiar la relacion f/d relativa, pero la distancia focal es única y el unico efecto que se lograria es apuntar "de carona" un satelite reduciendo la ganancia total de la antena. Es una antena mas para la foto que funcional.

Pero existe otra opcion mas y se trata de ampliar hasta un 30x100 una porcion del disco parabolico respetando la curvatura parabolica original y eso si da algun resultado, pues la ganancia se aumenta hasta en 1 dB y hasta puede que el ruido propio de la antena baje algunos dB, mejorando la calidad de recepcion al tratarse de un tipo de antena offset.

Hace tiempo que pensaba en publicar este articulo, pero no tengo el tiempo , la salud y las herramientas para modificar un plato parabolico como para tener un ejemplo practico en casa. hasta que a consecuencia del hobby de la radioaficion me encontré con un radioaficionado, OE5JFL, que interesado en comunicaciones por rebote lunar (comunicarse entre dos estaciones terrestres usando la luna de "reflector") llevó a la practica la idea de modificar su plato parabolico de 2 metros y convertirlo en un plato offset de 2.8 metros. Quizas alguien me diga que era mas facil aumentar el diametro del plato en todo el contorno y asi tener una antena de mas ganancia y foco central. Pero este hombre deseaba una tipo offset. Actualmente tiene , ademas de ésta antena, una antena offset grillada de 7.3 metros construida integramente por él mismo.

Las fotos de su antena son mas que explicativas. todos conocemos la antena de foco central y los calculos necesarios para obtener la curva parabolica (y si no los recordamos, estan en este blog). lo que hizo el radio aficionado fue prolongar los gajos en uno de los extremos. luego, el lnb ahora "ve" un diametro mayor de antena y la cuerda geometrica de la misma es mas larga. el lnb se ajusta para apuntar al centro de esa nueva cuerda. En el ejemplo de las fotos el lna es un poco mas grande que los lnb que usamos para fta pero eso no cambia las cosas, dado que la frecuencia de trabajo es unas 10 veces menor. Esta antena offset, es basicamente una foco central con gajos extendidos por eso la denominacion de tipo de offset. la base sigue siendo una focus prime.

En Argentina no estamos en el mejor momento economico para invertir y experimentar con FTA, asi que todo lo que nos incentive la imaginacion y la creatividad es bueno sacarlo a la luz. Por eso este es un post sin formulas y calculos complicados sino que su unica finalidad es activar el pensamiento lateral.

Saludos Cordiales

FTApinamar