martes, 30 de noviembre de 2021

Antenas Offset (9)

Como en 2001 odisea al espacio, anhelamos ese monolito en FTA

La parabola madre (2)

En este segundo articulo sobre el tema. se presenta el programa que calcula la parabola madre basado en datos de la parabola offset. El mismo se ha subido a mediafire junto a algunos ejemplos de calculo y se puede bajar desde este LINK en MediaFire. se descomprime en una carpeta de nombre PM y se ejecuta el programa PM.exe. Solo calcula ese dato aproximado y el algoritmo principal del mismo aparecio en la publicacion anterior. Se sabe que, con el "diario del lunes", es facil opinar acerca del algoritmo de calculo y por que no se conociò antes o porque el resultado es aproximado, por eso deseo enfatizar que estos temas siempre fueron ocultados y hasta demonizados, aunque obviamente unos pocos lo sabian y hacian dinero gracias a eso. Por eso lo que importa es conocer el algoritmo ademas de poseer un programa de calculo. 

Ahora parece que son al menos 5 programas, el parabola 2, el parabola challenger 3, parabole offset 1.71, el hdl ant 4.1 y este programa PM son los que calculan aproximadamente la parabola madre. Pero la historia no termina aqui, pues existen programas de calculo mas precisos y uno de ellos es un programa en "Ruso", el "parabola 6.2", de yuri filatov alias "strannik" (del ruso, "vagabundo") en el foro de satDx.club -o  tambien alias "wanderer" (del ingles, "vagabundo")  en otras publicaciones como creador del programa "iqmonitor" para las placas sintonizadoras satelitales PCI- y todo con sus 68 "jovenes" años, pero no se tiene mas informacion que el programa en si, lo que impide conocer el algoritmo de calculo que ha empleado. Ademas hace un año y medio que no entra al foro, desde mayo del 2020, coincidente con la pandemia del covid 19. Espero no le haya pasado nada malo y solo sea una coincidencia.

Algunos podran opinar que si mediante un programa se puede calcular la parabola madre, el algoritmo usado es lo de menos, y no importa, pero esa actitud no satisface la curiosidad matematica ni da respuesta a la exactitud del mismo. Yo entiendo que el 99.9 % de los ftaperos no se interesen por las cuestiones matematicas y solo se interesen en usar un programa de calculo si eso resuelve su problema total o parcialmente. Pero la verdad es que tenemos que saber como se hacen los calculos y si son exactos o son aproximados.No solo tener acceso a los programas sino saber porque hacen lo que hacen.Nos debemos llegar a conocer esa informacion.El fta es un hobby pero al igual que la radio Aficion, basado en la ciencia, como la fisica  y las matematicas. Y si algo hoy no podemos explicar, debemos reunir toda la informacion posible para que un dia otro ftapero mas despierto lo resuelva, lo explique y desarrolle un algoritmo mejor.

Calculos para una antena offset de:

diametro menor del plato: 900 mm

diametro mayor del plato: 960 mm

profundidad del plato.....: 70 mm

distancia del borde al punto mas profundo: 350 mm

Al ingresar estos datos, debemos saber que es importante que sean precisos. y hablo de 0.1 mm de presicion. asi que conviene usar un buen instrumento para medir la profundidad del plaro cuyo valor es muy critico y un buen instrumento para medir el ancho y largo del plato. el error debe ser minimo del orden de 0,2 mm si queremos que los resultados aproximados del calculo no se disparen demasiado.Tambien hay que considerar que algunos platos tienen un aro de refuerzo en el borde y eso no suele ser parte del calculo pues solo es de sosten de la estructura parabolica. De la exactitud de la medicion que hagamos, serà el resultado del calculo. No conviene medir el plato con un centimetro que suele tener una presicion de 0.5 a 1 mm si tenemos buena vista.

El programa PM dà los valores de:

La longitud focal aprox es de....: 662.70 mm

con un diametro aprox de: 1816.27 mm

la parabola madre tiene un f/D de: 0.36

El programa parabola calculator 2.0:

La longitud focal aprox es de....: 662.67 mm

con un diametro aprox de: 1816.35 mm

la parabola madre tiene un f/D de: 0.36

El programa parabola challenger 3.0:

La longitud focal aprox es de....: 662.67 mm

con un diametro aprox de: 1816.35 mm

la parabola madre tiene un f/D de: 0.36

El programa HDL ANT 4.1 (windows 10):

La longitud focal aprox es de....: 662.70 mm

con un diametro aprox de: 1816.30 mm

la parabola madre tiene un f/D de: 0.36

El programa Parabole Offset 1.71;

La longitud focal aprox es de....: 68.87 mm

con un diametro aprox de: 187.56 mm

la parabola madre tiene un f/D de: 0.355

y una separacion de 32.3 mm del centro

Las diferencias en el calculo suceden por la presicion de calculo.

No he realizado comparaciones con el programa ruso parabola 6.2 dado que este basa uno de sus parametros de calculo en la profundidad del plato exactamente al centro del mismo, (un metodo tambien propuesto por el usuario A33) pero ya no dispongo del plato usado en los ejemplos para medirlo al centro, asi que, solo a titulo informativo les paso estos valores de calculo...

...si respeto el valor del foco hallado en los calculos,

...y la longitud focal aprox es de 662 mm a 663 mm

resulta un diametro aprox de: 1883 mm

la parabola madre tiene un f/D de: 0.35

la profundidad al centro del plato es de 71,5 mm 

y el borde del plato tiene una separacion de 41,1 mm del centro.

pero el programa parabola 6.2 es mejor analizarlo aparte.

El Programa PM adjunto.

Dentro del archivo rareado que contiene el programa ejecutable (EXE) y la base de datos de las funciones trigonometricas (DBF) existen ademas 2 archivos de texto de nombre pm demo1.txt y pm demo2.txt. Estos pueden descomprimirse dentro de una carpeta de nombre PM y no requiere instalacion.

Se incluyen estos archivos de texto, pues el primero tiene el resumen de calculo de una antena de 90 cm tipo y el segundo es el mismo calculo pero habiendo anulado dentro del programa la opcion de dar por terminado el calculo cuando cierto valor se repite. Como ven el programa llega al ultimo calculo de los 3000 maximos deseados y el resultado ya se definia en el intento 172, tal como sucede en el ejemplo numero uno y por ejemplo el foco y otras variables son siempre las mismas a partir de ese intento 172. Asi funcionan los conocidos programas comentados en el articulo anterior del blog y en ese punto dan por terminado el calculo.

Yo se que la mayoria de los ftaperos solo quieren construir o modificar antenas sin tener que pasar por un largo curso de matematicas super avanzado, por eso espero que el algoritmo y el programa sirvan de incentivo para que algunos aficionados al fta y las matematicas, puedan interesarse por esta cuestion dentro del fta, profundizar en ella y asi surjan programas que ayuden a los restantes ftaperos a calcular y diseñar sus antenas offset con total libertad. Ya hemos construido y/o ampliado antenas foco central con exito, queremos poder construir y/o ampliar antenas offset tambien de manera exitosa.


Los calculos se chequearon a  mano y No por Copy y Paste...

Unas ultimas palabras: no soy un matematico ni pretendo serlo, solo juego algo de Ajedrez, tengo ya muchos años a cuestas y analizar y convertir estos algoritmos de un lenguaje a otro lleva tiempo, aparecen aciertos,errores, avances y retrocesos, esto no se hizo en un fin de semana largo sino que llevo su tiempo a pesar de saber que es un calculo aproximado. Aquellos ftaperos que se interesen por el calculo de una parabola dados 3 o mas puntos, por el calculo de determinantes, por el ajuste de curvas (parabolicas),y se interesen por conocer los articulos de John Legon por internet o los comentarios en foros extranjeros del usuario A33 (y hasta leer algun pdf del mismo autor), espero encuentren una motivacion para mejorar el algoritmo y colaborar con el mundo del fta. Teniendo las formulas es sencillo hacer un programa que las aplique y realice el calculo.

Seguramente si Dios lo permite, mas adelante publicarè sobre el mencionado programa "parabola 6.2" Ruso y tambien sobre el programa "parabole offset" Frances que pueden ser utiles en el hobby, siempre en esta serie de articulos sobre antenas offset, dado que si bien no se tienen datos tecnicos de estos programas ni su codigo fuente (donde se pueden ver las formulas empleadas), resolviendo algunas cuestiones del idioma ruso y frances, pueden usarse para los calculos perfectamente. Como es costumbre en las publicaciones del blog, aunque a algunos les provoque cierta ansiedad, la informacion avanza de manera progresiva desde el calculo basico,inicial o aproximado al calculo mas exacto, asi se hizo antes con las publicaciones del calculo del angulo de compensacion de antenas con montura polar y luego  con el valor de compensacion modificado, que es el mas aceptable. Todo es importante, aun las formulas que solo dan respuestas aproximadas, y mas cuando son las unicas que por ahora tenemos a mano.

Muchas gracias y Saludos Cordiales

FTApinamar

lunes, 22 de noviembre de 2021

HUMOR Parabolico (357)

 


Una placa TBS 6909X V2 DVB-S2/S2X 8 sintonizadores
receptor IPTV streaming FTA DVB-S2X !!!  a 330 USD
y hay mejores...
Saludos Cordiales
FTApinamar

lunes, 15 de noviembre de 2021

Antenas Offset (8)

La Paràbola Madre (1)

Uno de los sueños mas preciados de un ftapero de años en el hobby, ha sido  poder determinar el origen de una parabolica offset. este siempre fue uno de esos datos guardados bajo siete llaves por unos pocos "elegidos", por una cuestion comercial, por una actitud egoista o por ambas...

Años y años pasaron y ese sueño no se hacia realidad, por eso, lograr dar un paso importante en la busqueda de esa informacion creo es emocionalmente comparable a la ultima  aventura personal de William Shatner, (quien dio vida al capitan James T. Kirk en la serie "Viaje de las Estrellas"), cuando a sus 90 años pudo viajar al espacio pero ahora en una nave de Blue Origin, convirtiendose en la persona mas longeva en salir del planeta. (Y yo les aseguro que Kirk no viajò solo, con el viajamos muchas personas ese dia).

Algunos pensaran que este asunto no da para tanto, pero la verdad es que para el que no tiene ese tipo de inquietudes tecnicas, seguramente la vida seguira su curso sin novedades y este podria ser solo un articulo mas del blog, pero para los entendidos, quizas se abre una puerta a la aventura matematica para hallar todas las respuestas a esas preguntas pendientes del pasado. Por ejemplo, si sabemos de donde pudo salir una offset, podremos conocer su curvatura madre como para despues ampliar esa antena... interesante no ?.




Programa HDL Ant

Hasta ahora parece que solo 2 aplicaciones windows calculan el dato "aproximado" (estimado) de la parabola origen o madre, el programa "HDL ANT" y el programa "Parabola Calculator". Digo "aproximado" ya que el calculo hace aproximaciones para hallar el valor del plato madre origen. Alguno podra cuestionar esto diciendo que en definitiva "no es el resultado exacto", pero peor es quedarse mirando la parabolica offset y rascandose la cabeza pensando "de que parabola madre foco central habra salido" o peor aun "en que te has convertido parabolica madre". Ambos programas obtuvieron el algoritmo de calculo del mismo autor, un radioaficionado (que casualidad no?), Paul Wade, W1GHZ ex N1BWT. Este brillante ser humano y radioaficionado, emplea este algoritmo de calculo para antenas offset que "nacen" desde el centro de la parabola foco central, es decir antenas que no tienen un "clearance"  (separacion del centro de la parabola madre al borde del plato offset, pues el "clearance" es la zona que despeja al plato de la sombra que ocasionaría el alimentador colocado en el foco y es proporcional al valor del  angulo offset de la antena,es decir varia segun sea mayor o menor el offset), sin embargo tambien existen parabolicas offset que tienen un valor de "clearance" desde unos pocos centimetros en mas. Lo tipico es 6 a 10 cm pero algunas se salen de ese esquema.

programa Parabola Calculator

Entonces, a la rutina del programa de calculo realizado en Bordland C++ o tambien  en VB6 de los programas comentados, lo que hice fue estudiarla y convertirla manualmente a lenguaje de base de datos relacional, como es el clipper y de alli adaptarlo y compilarlo con Harbour 3.2. Yo se que mas de uno va a pensar que convertir a clipper esta rutina es como que un grupo de genetistas quiera resucitar un mamut lanudo de la edad de hielo valiendose de manipular los genes de un elefante asiatico actual, pero... asi sucede, asi son las cosas, se quiere "resucitar" el Mamut y yo quiero "resucitar" el clipper. Es una satisfaccion hacerlo y que el programa funcional de 32 bits corra hasta en un windows 10 Pro vers 20H2 de 64 bits.


rutina de calculo pasada a clipper

Pantalla del programa PM.exe en clipper

como harbour es un compilador que aun no maneja las funciones trigonometricas si bien puede agregarse  una rutina en C++ o crear las funciones trigonometricas por la serie Taylor-McLaurin, el asunto se soluciono a la antigua, creando una tabla que contiene los valores de dichas funciones desde 0 a 90 grados y con una diferencia de 0.01 grados entre valores de angulos. El archivo DBF que contiene la tabla de funciones trigonometricas, contiene 9000 registros o datos para cada funcion trigonometrica, es decir 100 valores del seno, coseno,etc por cada grado. esa es la presicion que tiene hoy el programa de calculo. Si fuera necesario se puede crear un archivo de mayor presicion. 

La tabla se creò usando excel, luego se paso al formato DBF del clipper. Las funciones trigonometricas tienen una presicion de 9 digitos despues del punto decimal y el programa trabaja con numeros de 14 digitos aunque despues a la hora de presentar algunos datos por pantalla redondea a 2 decimales o a 8 decimales segun se necesite. Cuando se consulta por ejemplo, el valor del seno o coseno de un angulo lo que se hace es buscar ese valor en la tabla y si no lo encuentra busca el mas cercano. Lo mismo al calcular la inversa, el arcoseno o arcocoseno, en este caso busca el angulo y sino el mas cercano con una presicion de 1/100 de grado.

A los efectos didacticos del programa, como resolver un calculo puede requerir muchos intentos con diferentes valores (quizas entre 100 y 500), en un archivo aparte, de nombre PM.txt se almacena esa informacion inicial que fue produciendo el programa, la parcial y los resultados finales del calculo. este archivo de datos, se borra al iniciar el programa PM.exe y se crea uno nuevo cada vez que se usa el programa. Se genera en la misma carpeta donde esta el programa ejecutable.

Tantos calculos para hallar la solucion es la razon mas obvia de por que este calculo no puede hacerse "a mano" y necesita de un programa de computadora que lo resuelva y lo haga rapido. Por eso esta vez se muestran los algoritmos usados pero se recomienda usar un programa informatico para el calculo.

Estuve haciendo pruebas para entender algunas logicas del programa y encontrè que una vez que el calculo llega a una aproximacion razonable, el calculo aunque se repita 100 o 500 veces nas, sigue dando los mismos valores en las variables importantes. Ahi entendi porque ese bucle de calculo tiene una condicion adicional para darlo por terminado y es cuando la variable yb repite su valor. Una de las aplicaciones windows que mencionè antes, tiene esta condicion en su programacion para dar por terminado el calculo pero en cambio la otra aplicacion sencillamente se vale de un bucle que se repite siempre miles de veces para asegurar llegar al resultado. por logica una solucion parece mas rapida que la otra, pero internamente usan el mismo algoritmo.

Como se que al lector no siempre le interesa la parte de programacion adjunto una sintesis de la rutina principal de calculo de la parabola madre, una version simplificada en lenguaje clipper 5.3 donde pueden verse las formulas empleadas y las pantallas de los resultados obtenidos por los programas de calculo.

Como se observa el programa del blog se limita a calcular solo la parabola madre, foco, f/d y profundidad, mientras que los otros programas antes mencionados hacen otros calculos adicionales y brindan mas informacion sobre el plato parabolico.

En esta primer entrega, se comenta solo la informacion del programa PM.exe y sus algoritmos y en la segunda entrega  se compartira el ejecutable PM, la base de datos del programa y el archivo de resultados, que subire a Mediafire, para que sea rapida la descarga,

Tengo en carpeta otra rutina que se ocupa de determinar la parabola aproximada conociendo 3 coordenadas (X,Y) de la parabola offset, por ejemplo el punto mas profundo y la distancia al borde y dos o mas puntos intermedios, de lograr pasarlo a clipper y compilarlo en Harbour, podria convertirse en otro programa para hallar la posible parabola madre basado matematicamente en el ajuste de curvas dados 3 o mas puntos.

Saludos Cordiales

FTApinamar

sábado, 6 de noviembre de 2021