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Antenas FTA



Hola amigos de Tocomsat.info siguiendo hoy les dejamos este excelente tutorial sobre antenas para FTA.

Toda parábola, es, en pocas palabras, una curva cónica donde las señales que llegan a ella por provenir de distancias muy grandes como 36000 km "prácticamente" llegan en dirección paralela al eje focal. Al reflejarse, todas las señales van hacia el foco de la antena, en donde se coloca el lnbf captor y de esta manera recibe una gran cantidad de ondas de toda la superficie del plato. Entonces, la funcion de toda antena parabolica es basicamente la de ser un simple reflector de las ondas provenientes del satelite y que las mismas se concentren en el lnbf ubicado en el foco de dicha parabola.

En Banda Ku, es usual el uso de antenas de 1 metro promedio y en Banda C, el diametro promedio es de 2 metros. La razon es que los satelites de banda Ku son mas potentes que los de banda C y ademas, la frecuencia de banda Ku es mas alta, por lo que el diametro de la antena necesaria es menor. Sin embargo, el diametro correcto tambien dependerá de la pisada o huella del satelite en la region donde se ubica la estacion FTA. Por ejemplo, cuanto mas al sur o al norte del ecuador se ubique la estacion, tanto mas diametro de antena necesitaremos para captar el mismo satelite. La razon no es solo que la elevacion al satelite es cada vez menor y por esa causa se requiere un diametro mayor de antena, sino porque la huella o pisada del satelite suele ser de menor intensidad.
Si empleamos una antena de un diametro menor al requerido, la consecuancia es que captaremos solo los TP mas fuertes del satelite o hasta ninguno de ellos. Si empleamos una antena mas grande que la necesaria, la ganancia aumentará a limites que pueden saturar la entrada del receptor satelital o tambien del satfinder y en ese caso, deberemos intercalar un atenuador de la señal para evitarlo. El atenuador de la señal puede tratarse de varios metros de cable rg6 enrollado o puede tratarse de un atenuador genuino calibrado para ofrecer una perdida de señal medida en dB,segun se desee.



Diagrama de funcionamiento de la Antena Offset
y la antena de Foco Central, respecto de la señal
entrante y como se refleja la misma hacia el foco,
donde se ubica el elemento LNBF.


Las antenas parabolicas, se emplean para recepcionar la television satelital debido a su alta ganancia con respecto a otro tipo de antenas (esfericas, elipticas, conicas, planas). basicamente existen de dos clases, las antenas offset que se emplean mayormente en banda Ku y las antenas de foco central que se emplean generalmente para banda C, aunque cualquier antena sirve para cualquier banda siempre que su superficie útil permita obtener una buena ganancia, dado que las ondas son reflejadas en la misma y concentradas al lnbf y a mayor superficie util del plato, mayor ganancia. La relacion es directa.
Dos antenas del mismo diametro pueden tener un rendimiento diferente testeadas con el mismo lnbf y receptor. esto es asi porque la ganancia final de las antenas depende de un parametro llamado "factor de eficiencia" y que no tiene relacion con el diametro de la misma. el factor de eficiencia depende del material empleado en la antena, la calidad constructiva, la presicion del armado, la relacion foco/diametro adecuada,entre otros parametros y se considera que en teoria vale 0.5 a 0.6 para antenas grilladas, 0.6 a 0.7 para antenas de foco central y 0.7 a 0.8 para antenas offset. Este coeficiente multiplicado por la ganancia neta de la antena nos dá la ganancia real de la misma.
Entonces dos antenas del mismo diametro pueden no rendir de la misma forma, porque una es mas eficiente que la otra. Por eso algunas antenas tienen un alto precio y otras son mucho mas baratas. por eso existen antenas "de marca" y otras que nadie las conoce. ademas existe un tercer tipo de antenas que funciona bien un tiempo y luego su eficiencia se degrada rapidamente. son las antenas "economicas", de chapa muy fina, de materiales que no son aluminio y se oxidan rapidamente, de platos de estructura debil, que se deforman por efectos del viento o se abollan por la caida de granizo. Siempre recordemos que la antena queda afuera. vive afuera de la estacion y debe soportar todas las inclemencias del tiempo. Por eso algunos ftaperos prefieren instalar antenas de marca reconocida, que se sabe duran 10 o hasta 20 años, antes que comprar una antena de menor calidad.
yo siempre comparo la antena con el monitor de la computadora, dado que se suele cambiar la cpu pero el monitor bien cuidado nos dura muchos años. con la antena es lo mismo. una buena antena dura años y ademas tiene buena ganancia de recepcion. "Una antena es para toda la vida", una razon mas para invertir unos pesos mas en ella.




Parabolica banda C de Foco Central Grillada y Maciza (de fibra)




Parabolica de banda Ku de fibra con soporte vertical de piso
y parabolica de chapa con soporte angular de pared.
(observense las guias de anclaje del soporte, de la cual se ve una,
y que ademas de sujetar el pie de antena, sirve para nivelarlo.




Ultimamente en Europa, se estan empleando las antenas en banda Ka, que es una banda "nueva" y de frecuencia mucho mas alta que la de banda Ku (18 a 22 ghz) y para la cual sirven perfectamente las actuales antenas de banda Ku o banda C. en Latinoamerica esta banda se usará para internet satelital (datos), pero puede servir para tv y radio, si bien es una banda mucho mas vulnerable por los atmosfericos (nubes, lluvia, nieve) que la conocida banda Ku.
tambien en Europa se utilizan las "antenas planas", que consisten en agrupar 128 o mas captores (feeds) individuales de la señal dispuestos en un rectangulo y que tienen un rendimiento similar a antenas de banda Ku de 60 cm y aun hasta de 90 cm de diametro, pero su costo es muy alto para los que habitamos de este lado del globo terraqueo y en Latinoamerica no son muy utilizadas.
tambien las antenas offset "gregorianas" son utilizadas en Europa debido a que los satelites se encuentran cercanos entre si, no como en latinoamerica que los satelites de banda Ku interesantes estan bastante dispersos. este tipo de antenas, tienen un segundo reflector secundario ubicado en el lugar tipico del lnbf, y permiten captar varios satelites contiguos y separados hasta unos 30 grados, con similar ganancia. Como es de imaginar, su costo es elevado y en Latinoamerica no son populares, pero si lo son en Asia y Europa.



ARRIBA: ANTENA PLANA DE BANDA KU
son de facil apuntamiento, pero solo para satelites muy potentes como los
visibles desde Europa y Asia.
ABAJO: ANTENA PARABOLICA CON SISTEMA GREGORIANO
generalmente es una antena de curvatura parabolica con un segundo reflector
y un soporte para hasta 12 lnbf (de fabrica vienen para 5).


El angulo Offset:

Las antenas de banda C, llamadas de foco central, tienen el foco en el punto central de la antena y por esta razon, "la sombra" del propio lnbf, el escalar y los soportes, impiden la entrada de señales desde el satelite apuntado, haciendo que la ganancia de la antena disminuya. Como estas antenas son de gran diametro, generalmente de 2 o mas metros, la superficie de captacion perdida es muy pequeña en relacion al tamaño general de la antena.
Pero en antenas de banda Ku, cuyo diametro va de 60 cm a 100 cm, de ubicarse el lnbf al centro de la antena, la superficie de captacion perdida influye en un porcentaje mayor. Por esta causa existen las antenas de geometria offset, que poseen el lnbf ubicado en un punto donde "su sombra" no interfiere las ondas que llegan desde el satelite y de esta manera todas las señales entrantes reflejadas por el plato parabolico offset llegan al captor o LNBF.
Cada antena offset tiene un "angulo offset" propio que fue elegido por el fabricante y que debemos considerar a la hora de apuntar dicha antena ya que el valor offset se resta del valor de elevacion total de la antena. Usualmente esto ya esta contemplado en la escala graduada de la antena, pero es bueno saber como funciona. (Si no conocemos el valor del offset, en el blog existe la informacion de como se calcula el mismo.) Esto hace que a simple vista, una antena offset apunte a un angulo mas bajo del que realmente apunta y muchas veces confunde al que recien se inicia y le complica el apuntamiento de la antena. Cuando decidimos colocar la antena offset de manera invertida, con el lnbf hacia arriba, el valor offset se suma a la elevacion del satelite en el cielo.
Asi, si nuestra antena tiene un valor offset de 24 grados y queremos apuntarla a un satelite cuya elevacion es de 45 grados, la antena offset se elevará solo 45-24= 21 grados a simple vista, pero se encontrará apuntando a 45 grados. Si la misma antena esta colocada de manera invertida, el caso es 45+24 = 69 grados, en este caso la antena aparenta estar apuntando mas arriba de lo que requiere apuntar, pero en realidad apuntará a 45 grados de elevacion.

Partes basicas de una antena:

toda antena parabolica del tipo offset tiene partes bien diferenciadas, comenzando por el Plato parabolico, el soporte del lnbf, el "canister" donde se encuentra el regulador de elevacion/azimuth, tambien llamado Az/El y el soporte. Es bueno tener una idea general de estas partes de la misma y la funcion de cada una de ellas. De paso es bueno recordar que los tornillos de la antena deben ser inoxidables para evitarnos problemas futuros de oxidacion.




DESCRIPCION:

  1. Plato offset de chapa o fibra. 
  2. Brazo de soporte del LNBF.
  3. Soporte de anclaje del plato al cánister. 
  4. Tornilleria usada en la antena.
  5. Soporte inclinación del plato (cánister) y brazo del lnb.
  6. Abrazadera al soporte de pared.

El Bracket para el LNBF:

En uno de los extremos del soporte del lnbf, se ubica el bracket o soporte para el lnbf. Es importante que el bracket sea el original de la antena porque en las antenas offset, el bracket tiene el angulo correcto hacia donde debe apuntar el lnbf para mejor calidad de señal (centro geometrico de la antena offset y que no coincide con el centro fisico de la antena). si en cambio es un bracket adaptado, debemos regular el angulo de apuntamiento o elevacion propia del lnbf para que "ilumine" correctamente la antena y capte todas las señales reflejadas.
En antenas de foco central no sucede lo mismo, por eso el bracket es reemplazado por el anillo escalar plano que ademas sostiene los brazos de soporte del lnbf. El unico cuidado es que existen en el mercado anillos escalares de 16 cm que son los comunes y ultimamente han aparecido otros de 13 cm que complican un poco el armado de la antena y en algunos casos modifican el punto focal.
En banda Ku existen brackets de 22 y de 40 mm segun el tipo de antena offset. Los lnbf mas comunes del mercado, vienen con el cuello de 40 mm y si nuestra antena tiene un bracket de 22 mm, una salida elegante es quitarle la cubierta plastica al lnbf (viene encastrada entre si en dos mitades) y seguramente quedará de 28 mm que con un poco de paciencia podremos montar en la antena. claro que no todos los lnbf al ser desnudados quedan de 28 mm de diametro, algunos son imposibles de adaptar en antenas de 22 mm y hay que conseguir otro modelo que si lo permita. la salida mas prolija consiste en quitar la cubierta plastica solo en el sector del lnbf donde va sujeto al bracket, cortando con una sierra de mano el plastico de la cubierta y luego volviendo a cubrir el lnbf con el plastico restante y colocando masilla o poxilina para que el agua no entre en el mismo.



Bracket plastico para un lnbf de banda Ku



DETALLE DEL BRACKET PARA BANDA KU


En antenas de Banda C, el Bracket es a la vez el Anillo escalar concentrico
donde se sujeta el lnbf y ademas los brazos de soporte del lnbf


La Escala Graduada:
En el cánister, la mayoria de las antenas offset tiene una escala graduada que permite regular la elevacion de la antena. en caso de no poseerla o tener dudas en cuanto a como hacerlo, colocando una madera recta en el frente del plato, en el sentido del lado mayor de la parabolica, y sobre este colocando un medidor de angulos o inclinómetro, podremos deducir el angulo correcto de apuntamiento, sumandole el luego valor offset de la antena.



Colocar el mastil a plomo:

El apuntamiento de una antena offset se facilita cuando el soporte de la antena es instalado bien "a plomo" o "a nivel", ayudados por niveles de burbuja de albañileria. Para lograrlo conviene medir el nivel ayudados por dos niveles de burbuja dispuestos a 90 grados uno de otro, dado que el soporte de la antena debe estar perfectamente a nivel hacia los 4 puntos cardinales. si fallamos en esto, es seguro que aunque a pesar de todo logremos apuntar la antena hacia el satelite deseado, si el dia de mañana deseamos moverla a otro satelite, al estar inclinado levemente el soporte hacia un lado, esa inclinacion hace que a medida que giramos el plato varie el angulo real de elevacion fijado en el canister de la antena, creciendo o disminuyendo de manera proporcional al giro y traduciendose eso en una variacion de la elevacion del plato que va a complicarnos el asunto de apuntar la antena.


SOPORTE TIPICO DE PARED

En soportes de antenas o pies de antenas para pared, una vez montado el mastil principal (que suele tener forma de "J", antes de colocar los dos brazos laterales del soporte y amurarlos a la pared, subir o bajar los brazos de soporte hasta lograr que el mismo quede a plomo o a nivel. En los brazos de soporte vertical, donde se amuran al piso mediante 4 tornillos, se recurre al uso de suplementos (arandelas) para lograr el nivel si la superficie no es plana.
como medir la elevacion correcta:

La elevacion se mide ayudados por un inclinometro profesional o uno casero realizado con un transporte escolar de angulos, un hilo y una tuerca pesada. de la calidad del mismo depende la exactitud de la medicion. El mejor lugar donde medir la elevacion es en el mismo plato, colocando una varilla vertical y sobre esta el inclinometro, pero algunas antenas offset de banda Ku permiten que colocando el inclinometro detras del plato o en el brazo del lnbf, se puedan realizar mediciones,claro que para esto debemos colocar primero el plato bien vertical y ver donde podemos colocar el inclinometro para obtener la lectura del valor offset de la antena, asi luego al ser apuntada la antena podemos hacer la misma medicion.
Si la antena offset tiene una escala graduada contemplando el offset de la misma, entonces podemos ajustar la elevacion desde esta escala, sin necesidad de usar un inclinometro.
En antenas de foco central, es mas facil, ya que al mover el plato a una posicion vertical, buscamos detras del mismo un soporte donde colocar el inclinometro y marque cero grados. esto nos ayudará a apuntar la antena encontrandonos detrás de ella, que es la posicion adecuada para el ftapero.
el inclinometro casero, el mecánico y el digital:

Los tres funcionan bien y sirven para FTA, pero la presicion mejora cuando el mismo es digital. yo personalmente tengo los 3 tipos de medidores, por eso lo afirmo. El medidor casero, es inestable y el error es de hasta unos pocos grados, el mecanico, tiene un error de 1 grado y hay que esperar que la aguja deje de balancearse, y el electronico no tiene errores, marca en el display el angulo correcto. Pero todos sirven para medir la elevacion.



Funte: FTA Pinamar
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3 comentarios:

  1. Quisiera saber si en el nuevo tocombox goool hd vip hay alguna opción que me pueda estar desactivando el lnb? Porque no hay forma de encontrar la señal y la antena está bien dirigida. Desde ya muchas gracias

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    1. Nop simplemente esta mal apuntada, que te dice que esta bien apuntada?. Saludos

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  2. con mi goool hd desde chile a que satelite debo apuntar en la segunda antena?

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