HUMOR Parabolico (369)

Saludos Cordiales

FTApinamar

Iluminador Conico Liso

 Calculo  de  un  iluminador

Conico  Liso

Deseamos armar nuestro propio iluminador para intentar captar mejor esos satelites de bajo horizonte ? o agregar un iluminador mas grande al lnb para intentar mejorar la recepcion satelital ?. Ahora podemos hacerlo, cuidando que la "sombra" proyectada  del mismo no moleste la recepcion satelital. 

Cuando comparamos el iluminador de un lnb tipo flange con el iluminador de un lnb comercial para fta notamos la diferencia de tamaño en el cono.Esto no sucede por casualidad sino por un tema economico.

Asimismo, todos estamos acostumbrados a ver escalares conicos para antenas offset y escalares planos para antens foco central, pero es por una cuestion de simplicidad geometrica. En antenas foco central tambien va perfecto un escalar conico artesanal siempre que el angulo de las paredes de ese escalar conico tengan el valor adecuado de iluminacion. El escalar plano sirve para cualquier antena foco central, mientras que uno conico solo serviria para una antena especifica.

Para diseñar un iluminador conico, primero se debe calcular el angulo de iluminacion del plato parabolico empleando las formulas que fueron publicadas tiempo atras en este blog. Otra opcion es usar una calculadora tambien mencionada en este blog y que realiza todos estos calculos, el programa Parabola 6.2 de yuri filatov alias "strannik" (del ruso, "vagabundo") del foro de satDx.club.

Entonces tenemos 3 opciones de calculo:

1) Las formulas que necesitamos para calcular 

el angulo de iluminacion  en una antena Offset: ver AQUI

Calculamos la distancia focal (DistF):

DistF= (ancho * ancho * ancho)/(16 * prof * alto)

siendo:

ancho = diametro menor del plato, en cm

alto = diametro mayor del plato, en cm

prof = profundidad del plato, en cm, con un error de 0.05 cm

medias que tomamos de la antena con un centimetro. si la antena no esta completa, en el articulo del blog explica como calcular d1,d2,etc

cuidado al calcular funciones trigonometricas, la calculadora puede estar seteada en radianes (RAD), gradianes (GRA) o grados (DEG), lo mismo si usas una calculadora web. Asegurate que se encuentre seteada en grados.

Con estos datos, ya que estamos, calculamos el angulo offset

angulo offset= ArcCoseno (Ancho/Alto)

y calculamos el angulo de iluminacion del plato 

hasta el valor -10 dB de ganancia:

A= (ACos(( 2 * distF/d1) -1)) - (ACos(( 2 * distF/d2) -1 ))

donde:

A = angulo de iluminacion, en grados

Acos = arco-coseno

Distf = distancia focal, en cm

d1 = distancia del foco al extremo superior del plato

d2 = distancia del foco al extremo inferior del plato

2) Las formulas que necesitamos para calcular 

el angulo de iluminacion en una antena Foco Central: ver AQUI

Calculamos:

distancia focal: foco = (D * D) / (16 * Prof )

angulo iluminacion: A = 2 * ATAN((D/2) / (foco - Prof ))

donde:

D = diametro del plato, en cm

Prof = profundidad del plato, en cm

foco = distancia focal, en cm

ATAN = arco-tangente

A = angulo de iluminacion, en grados

3) Calcular el angulo de iluminacion con el 

Programa Parabola 6.2 y evitar las formulas. BAJAR

Con estos datos, procedemos a calcular la frecuencia promedio

y la longitud de onda del iluminador.

1) Vamos a calcular la frecuencia promedio (Fp)

del iluminador conico:

Si es para banda C, tenemos de 3.4 a 4.2 ghz 

y la Fp es  (3.4+4.2)/2 = 3.8 ghz

Si es para banda Ku tenemos 10.7 a 12.75 ghz 

y la Fp es (10.7+12.75)/2= 11.725 ghz

Si es para banda Ka tenemos 21.4 a 22 ghz

y la Fp es (21.4+22)/2= 21.7 ghz

2) Vamos a calcular la longitud de onda promedio (L)

del iluminador conico:

mediante la conocida formula L=V/Fp o L = 300/Fghz

donde la frecuencia es en Ghz y el resultado en milimetros.

Con todos estos datos, ya podemos darle forma al iluminador:

el iluminador es basicamente un cono truncado

desarrollo del cono truncado

lo haremos mediante 3 formulas.

T = R/sin(A/2) =

donde:

T = radio menor del cono truncado, en mm

R= radio externo de la guia de ondas del lnb

sin= seno del angulo de apertura

A = angulo de apertura del plato, en grados

Ahora calculamos

G = T + (L * K) =

donde:

G = radio mayor del cono truncado, en mm

T = radio menor del cono truncado, en mm

L = longitud de onda, en mm

K = valor segun la banda entre 1 a 6 ,  para C se usa 1, para Ku se usa 4.

solo resta calcular el angulo del sector a recortar

S = 360 - (360 * sin(A/2)) = en grados

donde:

360 = grados

sin = seno del angulo de apertura

A = angulo de apertura del plato, en grados

S = sector a recortar para armar el cono, en grados

sin considerar la lengueta de union.

la diferencia entre el diametro menor y el centro, se corta en tiras y se abre como una flor para luego colocar una brida de sujeccion que sujete el cono sobre el feed del lnb.

Vamos ahora por un ejemplo practico.

calcularemos un iluminador conico para banda Ku

para una antena offset de 80x89 cm de diametro 

y 8 cm de profundidad y despues vamos a construirlo en papel.

Por todo lo antes explicado...

Calculamos la distancia focal:

DistF= (ancho * ancho * ancho)/(16 * prof * alto)

distf= (80 * 80 * 80) / (16 * 8 * 89) =

distf= 512000 / 11392 = 44.94382

distF= 45 cm

medimos los valores d1 y d2 usando un hilo

sobre el plato parabolico y asi obtenemos:

d1 = 84.110 cm

d2 = 45.085 cm

ya que estamos, de paso, calculamos el angulo offset

angulo offset= ACos(80/89) = ACos(0.89887640)

angulo offset= 25.98924 = 26 grados

con estos datos, calculamos el Lobulo Principal alfa 

(hasta el valor -10 dB de ganancia):

A= (ACos(( 2 * distF/d1) -1)) - (ACos(( 2 * distF/d2) -1 ))

A= (ACOS(( 2 * 45/84.110 ) - 1)) - (ACOS( 2 * (45/45.085) -1 )) =

A= (ACOS( 1.07) - 1 ) - ( ACOS( 2 * 0.9981146) -1) =

A= (ACOS( 1.07) - 1 ) - ( ACOS(1.996229) - 1)

A= ACOS(0.070) - ACOS(0.996229) =

A= 85.986 - 4.977 = 81.009

A= 81 grados es el angulo de iluminacion del plato.

El valor (A/2) serà entonces 81/2 = 40.5 grados

la frecuencia promedio Fp para banda Ku es 11.725 Ghz

la longitud de onda "L" es 300/11.725 = 25.586 mm

la guia de ondas del lnb tiene un diametro externo de 24 mm,

por tanto tiene un radio (R) de 12 mm

con todos estos datos le damos forma al iluminador conico,

empleando las siguientes formulas:

cuidado al calcular funciones trigonometricas, la calculadora puede estar seteada en radianes (RAD), gradianes (GRA) o grados (DEG), lo mismo si usas una calculadora web. Asegurate que se encuentre en grados o usa una regla de calculo.

Radio Menor (para generar el desarollo del cono truncado)

T = R/sin(A/2) =

T = 12/sin(81/2) = 12/sin(40.5) = 

T = 12/ 0.64944805 = 18.477

T = 18.5 cm

Radio Mayor (para generar el desarollo del cono truncado)

G = T + (L * K) =

G = 18.5 + (25.586 * 4) = 

G = 18.5 + 102.344 = 120.844 

G = 120.8 mm

Sector a Recortar para generar el Cono Truncado.

no incluye las lenguetas para unir las partes en el armado.

S = 360 - (360 * sin(A/2)) =

S = 360 - (360 * sin(40.5) =  

S = 360 - (360 * 0.64944805) =

S = 360 - 233.80 = 126.2

S = 126 grados

como se ve, podemos "redondear" algunos valores finales pues no son criticos.

Materializando el iluminador conico:

En una hoja de papel de unos 242 mm de ancho trazamos los dos circulos basados en los radios de 18.5 mm y de 120.8 mm y marcamos los ejes centrales, luego con un transporte marcamos 126 grados y ese es el sector circular a restar del desarrollo del cono truncado. marcamos tambien una aleta adicional para unir las caras del cono y recortamos cuidando que en el primer circulo se deben cortar tiras concentricas para que despues en ellas se fije con una abrazadera ajustable el iluminador conico al feed del lnb. 

Salieron de la "caja de tiempo" el compàs, la regla, el transportador

el lapiz, la tijera, la goma de borrar y la cinta de papel.

el corte en tiras radiales es para colocar mejor la abrazadera ajustable

el modelo en papel es muy flexible y se deforma

Con este modelo realizado en papel podemos proceder a calcarlo sobre una plancha de aluminio, recortarlo, soldarlo o encastrarlo  y entonces  cruzamos los dedos para que el cono resulte como se esperaba. que nervios !!!. Yo obviamente lo calque en un material de espuma, para que mantenga mejor la forma al colocarlo en el lnb. y lo sujetè con una bandita elastica en vez de una abrazadera ajustable, para poder presentarlo en las  imagenes.

El perro insistiò en quedarse descansando, 

asi que por eso sale en las imagenes de fondo.

Para los que no conocen la abrazadera ajustable 

o la llaman de otra manera en su pais...

Bueno, espero que esta informacion le sea util

y les permita mejorar la recepcion satelital.

Saludos Cordiales

FTApinamar

HUMOR Parabolico (368)

 BASURERO   PARABÒLICO

Visto al pasar por la ciudad de Pinamar.

Como no podia ser de otra manera, obra de

un Radioaficionado local muy creativo

La tapa, una antena abandonada de DTV

El cuerpo, el tambor de un lavarropa y/o secarropa

El soporte, del tambor, una "H" de madera dura

Vista de cerca del basurero con tapa parabolica

Detalle del soporte del canister del plato al poste de madera.

se aprovecho todo: el plato, canister y el brazo al lnb.

El canister hace de bisagra de la tapa parabolica.

Las gracias a LW2EO y su esposa LW2DME

por permitirme obtener imagenes del dispositivo.

Saludos Cordiales

FTApinamar

Feliz como una Lombriz

Hace unos dias comprè por internet en el mercado que mas libre vende, una regla de calculo de 30 cm de largo, muy economica marca "Koh-i-Noor", (Si, como el secarropas). Algunos diràn para que ?, otros quizas mas jovenes ni sabian de su existencia. Pero hoy en dia comprar una regla de calculo Nueva, es una compra importante, ya que todas las reglas de calculo que se venden son usadas, tienen mas de 30 años y el valor es de 3 a 6 veces mas por ser un elemento considerado "vintage" y de marcas importantes como Faber-Castell, Nestler, Aristo Rietz, etc. Esta regla viene con su estuche color verde y estuve probando de realizar algunos calculos y funciona bien. No trae manual de usuario, pero al ser sistema rietz, cualquier manual de una regla de calculo con ese sistema te sirve y por internet lo encuentras enseguida. Para que sirve una regla de calculo ?. es un instrumento que en tus manos actua como una computadora analogica. Las reglas de cálculo son instrumentos analógicos que establecen de forma mecánica una equivalencia entre escalas que permite realizar multiplicaciones, divisiones, sumas y restas, exponenciales, logaritmos, cuadrados, cubos, evaluar funciones trigonométricas, etc. Obviamente las calculadoras electronicas las reemplazaron, pero durante 400 años se usaron para calcular muchas cosas, calcular en ingenieria, en industrias, en el colegio (especialmente las ENET) e inclusive se usaron en las misiones Apolo a la Luna y por supuesto se usaron hace años para los calculos FTA de elevacion, azimuth, skew, calculos de antenas, foco, f/d,etc 

ambas caras de la regla de calculo Koh-i-noor

Usando la regla de calculo Koh-i-noor

Comparando la Koh-i-noor con mi regla faber-castell 57/88

aqui estoy usando mi regla Faber-Castell 57/88

como para mostrar otro modelo de regla de calculo.

Se cuenta que el astronauta Aldrin empleó este instrumento para realizar alguna que otra cuenta de última hora antes del despegue de la mision Apolo. Ademas los ingenieros de la NASA de aquella época usaron computadoras analógicas tan sencillas como esta, para diseñar los cohetes y planear la misión espacial más famosa de la historia. La nave espacial de Neil Armstrong, Edwin E. Aldrin Jr. y Michael Collins, portaba dos de estas reglas de calculo, una en el llamado módulo lunar y otra en el módulo de mando. Y las usaron bastante porque la computadora que tenia la nave espacial era 6 veces menos potente que una calculadora cientifica actual y les dio mas de un susto en el viaje.

Por ejemplo, mientras Neil Armstrong descendía para protagonizar “un pequeño paso para el hombre”, la computadora de navegacion del Apolo comenzó a transmitir señales de alarma. Al parecer, el equipo había sufrido una sobrecarga, es decir, se había quedado sin espacio para continuar realizando operaciones de cálculo. En esos casos habia que empezar a rezar o ayudarse con la regla de calculo, hasta que se solucionaba el problema tecnico con ayuda desde tierra por radio. Para eso tenian ademas en tierra gente especializada en el uso de la regla de calculo y calculadoras mecanicas, que realizaba calculos auxiliares para los tecnicos y cientificos de la Nasa, destacada entre ellos a Katherine Johnson apodada “La calculadora humana”, una afroamericana que creció en una época en la cual la segregación racial era una realidad en EEUU y que aún teniendo pocas oportunidades por su color de piel, se convirtió en una excelente matemática. Si pueden googleen sobre ella, se van  a sorprender.

Pero de la noche a la mañana, las reglas de cálculo dejaron de utilizarse, desde que Hewlett-Packard sacó a la venta su primera calculadora electrónica portátil allà por 1972, la computadora analógica que llevó al hombre a la Luna estába a punto de ser considerada obsoleta. Y luego aparecieron las micro computadoras cada vez mas poderosas como las Sinclair ZX-81 y la Zx Spectrum, que condenaron al olvido a estas reglas de calculo. La aparicion de la Pc certificò esa situacion y por eso hoy en dia se venden solo como elementos "Vintage" sin tener idea de lo importantes que fueron y... son, porque para algunos no han pasado al olvido. No necesitan 220 volts ni pilas para funcionar y son un buen ejercicio mental para mantenernos en forma.

Por eso la frase "Feliz como una Lombriz" con mi nueva regla de calculo, porque para los que no saben, una lombriz tiene 5 corazones... y debe disfrutar mucho hacer lo que le gusta. Ojala este placer, que es calcular con una regla de calculo, pueda ser tambien el suyo.

Saludos Cordiales

FTApinamar

si no ves bien, hay reglas de calculo de todo tamaño

HUMOR Parabolico (367)

suele pasar...😄

Saludos Cordiales

FTApinamar

Despolarizador FH-C62

Hace un tiempo, en pleno furor por los satelites de polarizacion circular, pasò por mis manos un despolarizador construido comercialmente totalmente en aluminio, de origen brasilero, y pude tomarle las fotos y medidas para un dia poder clonarlo o tenerlo como referencia, pero despues esa informacion se extraviò. Y como dice la ley de murphy, "nada se pierde todo se traspapela", asi que un dia volviò a aparecer. Ignoro si este despolarizador fue diseñado para cierta marca brasilera de lnb, dado que sus dimensiones no concuerdan del todo con cierto "despolarizador turbinado" que circulaba por internet, pero si es vendido comercialmente en Brasil, entiendo que bien podia servir para varios tipos de lnb sin problemas y sin necesidad de cortarles una parte del feed o tener que perforar su feed. Las medidas se tomaron con un calibre. Una explicacion sencilla: Los stubs son esos 10 elementos dentro del feed que interceptan las señales de polarizacion circular y la transforman a polarizacion lineal y cumplen la misma funcion que el dielectrico que todos conocemos. Una explicacion mas compleja: un stub o sintonizador es un segmento de linea coaxil o guia de onda que esta conectado solo a un extremo y que nos permite adaptar cualquier impedancia de carga segun su largo y su reactancia o susceptacia. Para los interesados, aqui las medidas del mismo. mas adelante, si Dios quiere, veremos algunas formulas sobre los mismos y hablaremos de un fatal error en la formula principal del despolarizador turbinado brasilero que se hizo popular años atras, si bien el diseño parece estar bien calculado, pero no podia calcularse otro diferente del propuesto.  Son "cosas que pasan", decia jose larralde, cantautor y poeta argentino. Y en FTA suelen pasar seguido.

DIMENSIONES  DEL  DESPOLARIZADOR

Despolarizador brasilero modelo FH-C62

mediciones tomadas con un calibre

Diametro interior del feed 58 mm

Paredes del feed espesor 3.5 mm

Espesor de 2.2 mm en la reduccion

Diametro exterior del feed 65 mm

Largo del feed 294.1 mm

En un extremo tiene una reduccion del diametro 

para encajar en el lnb comercial de banda C.

Largo de la reduccion 12.2 mm (podria ser mas larga,

como unos 4 cm y ser mas "estable",  pero es asi, para 

evitar tocar las muescas del lnb donde se ubica la 

tradicional placa de teflon).

Diametro del feed en la reduccion 62.40 mm.

este diametro permite que algunos lnb calcen justo,

otros tengan "cierto juego" y otros no calcen, eso

evidencia que el diametro interno de los lnb no es

exactamente el mismo, segun la marca. Si vas a

armarte un despolarizador, ten en cuenta esto.

Ubicacion de los stubs desde el lado de la reduccion:

Al eje del primer stub 80.5 mm

Separacion 26.05 mm entre ejes de stubs

Diametro de todos los stubs 3.4 mm

Los stubs sobresalen unos 12.7 mm dentro del feed,

asi que su largo total es de 16.2 mm (12.7+3.5)

Distancia del primer al quinto stub 104.2 mm (ejes)

Distancia del eje del ultimo stub 

al otro extremo del feed 109.4 mm

Posee 5 stubs iguales de cada lado enfrentados

Todo el conjunto es de material aluminio.

OBSERVACIONES

Si examinamos el despolarizador vemos que:

107.7 mm es el tramo desde los stubs  al extremo inferior.

en ese espacio se organiza el campo circular.

(1.7+26.05+26.05+26.05+26.05+1.7) = 107.7 mm

el area del desfasador mediante los stubs.

(80.5 - 12.2) = 68.3 mm desde los stubs hacia el lnb

entendiendo que aprovecharia (107.7 - 68.3) = 39.4 mm

del propio LNB para la formacion del campo lineal.

De todos modos no hay mucha informacion al respecto.

ENCASTRES  EN  LNBs  COMERCIALES

En este lnb Pauxis Twin PX-1220 calza bien

En este lnb GCN GCF-1201 tambien calza bien

En este Greatek SPL-2400 no calza, hay que limar un poco

En este lnb twin GCN GCF-2102 tambien calza bien

En este lnb twin GCF-D12T no calza bien, hay que limar un poco

Espero que estos datos le sirvan a algun ftapero que quiera experimentar con en la recepcion de señales de polarizacion circular. el seteo basico es orientar los stubs a 45 grados como si se tratara del dielectrico de teflon, es decir entre las antenas internas del lnb recordando que existen 2 posiciones angulares, segun sea la recepcion de polarizacion circular derecha o polarizacion circular izquierda. No he conocido reportes de ftaperos que tengan uno de estos despolarizadores funcionando en su estacion, asi que desconozco si supera en rendimiento al dielectrico de teflon, solo puedo decir que el fabricante asegura que supera al dielectrico tradicional en un 60%. Tampoco encontrè propaganda sobre el mismo que me permita aportar mas informacion tecnica. Una cosa es segura: el conjunto pesa un poco mas y al ser mas largo hay que sujetarlo mejor al escalar plano, en especial en antenas grilladas que tienen una bengala central de soporte y son mas fragiles ante el viento. En brasil este despolarizador aun hoy se vende por 69 reales como "tubo prolongador para lnbf banda c circular turbinado" en eshopsatelite.com.br y por mercado libre de brasil por unos 80 reales, claro que puestos en Argentina su valor no seria ese sino entre un 300% a 500% mas, con aduana incluida, envio y la ganancia del importador  y el vendedor de turno. Asi estamos. viva el FTA !!!

Saludos Cordiales

FTApinamar

HUMOR Parabolico (366)

 

Cementerio  FTApero ???

El hobby continùa desde el mas allà...

Saludos Cordiales

FTApinamar