Hola a todos !!!...
Hoy me puse a escribir sobre escalares... espero les guste el tema...
Puede parecer algo sin importancia, pero quizás algún ftapero típico se pregunte porque en las Antenas Parabólicas se emplean no solo anillos escalares, sino dos tipos diferentes de anillos escalares. La mayoría tiene la idea que el escalar concéntrico plano se emplea en antenas de foco central y el escalar concéntrico cónico se emplea en antenas offset y con esa simple respuesta responde la pregunta y calma la sed de mayor información neuronal...
escalar concéntrico plano para antenas de foco central
escalar concéntrico cónico para antenas offset
Otros le buscan explicaciones técnicas y se refieren al escalar como un
"choke" de alta frecuencia y hablan de impedancia, etc. otros van al
diccionario y explican que el "feedhorn" o cuerno alimentador que esta
compuesto por el alimentador (feed) y el escalar se emplean para que
toda la señal reflejada por el plato parabólico llegue al lnb de manera
mas eficiente.
Y así con el tiempo descubren que para las antenas de foco central el
escalar es siempre el mismo, un escalar de aluminio o chapa y plano con 3
o 4 anillos concéntricos... pero para las antenas offset para banda Ku
el escalar ya viene integrado con el LNB, así que eso es un motivo menos
para preocuparse.
Lo cierto es que el común de los mortales, no se preocupa demasiado por
el tema, hasta el día que decide incursionar en banda C, sea con antenas
offset de Ku (antenas de 90 cm a 1.2 metros) para experimentar la
recepción con antenas minimalistas, o con antenas offset de banda C,
con diámetros entre los 1.5 a 2.4 mt.
Ahí es cuando todos comenzamos a interesarnos un poco mas en el
escalar... es decir, cuando la antena no capta ningún satélite y parece
que la ansiedad y la locura comienza a invadirnos... y cuando la antena
de banda C comienza a desvelarnos y preocuparnos mucho mas que la feliz
noticia que "la suegrita" se viene a pasar el verano con nosotros y "el
cuñado" a pelarnos la heladera...
Antena de banda Ku con escalar y lnbf de banda C
Al emplear antenas de banda Ku para banda C, se descubre que el lnbf de
banda C requiere de un escalar concéntrico cónico y no cualquier escalar
cónico... sino uno especial pensado para esas antenas.
Por eso se suele vender un Kit especial para adaptar antenas de banda Ku
como antenas de Banda C y en las instrucciones del mismo se explica que
esta diseñado, por ejemplo, para antenas de 1 metro hasta 1.2 metros. Ese
Kit trae un escalar cónico y un bracket o soporte para el lnb de banda
C, de altura típica para antenas de 1.2 metros... lo que significa que si
nuestra antena es de 1.5 mts o de 90 cm la altura puede no ser la
adecuada y el escalar tampoco rendirá de la manera esperada.
Kit comercial adaptador para antenas de Ku en Banda C
El mismo caso sucede en las antenas de banda C tipo offset, donde es
importante que la antena parabólica incluya "su escalar de fabrica",
porque "es el que asegura la correcta iluminación de la antena"...
cuantas veces escuchamos esa frase y no le prestamos atención ???...
Mirando un poco los escalares cónicos descubrimos que el diámetro es mas
o menos el mismo que los escalares planos, es decir unos 16 cm
promedio, así que la clave no esta en el diámetro. luego interiormente
tienen varios círculos concéntricos que pueden ser de 3 a 4
círculos. entonces en la cantidad de círculos no esta la clave... aunque
estas diferencias también producen su efecto en la eficiencia del lnb .
La clave... esta en el ángulo interno que tiene el escalar cónico. ese
ángulo depende de la relación F/D (distancia focal/diámetro) de la
antena y permite que la misma sea bien iluminada. Si el ángulo del
escalar cónico es muy cerrado iluminara pobremente la antena, si es
demasiado abierto, sobre iluminará la parábola permitiendo que el ruido
aumente.
El escalar tiene un ángulo de apertura cuyo valor depende del F/D de la antena
Epa !!!, creo que se esta volviendo muy importante ese cono de chapa que antes parecía no tener valor...
En platos de foco central el valor de f/d esta entre 0.3 y 0.4
aproximadamente, por tanto el cono teórico de reflexión de la señal es
mucho mas abierto y se usa el anillo escalar plano.
En platos de foco "offset" el f/d es de 0.6 a 0.7 y el cono teórico de
reflexión de la señal es mas cerrado, por tanto se necesita el anillo
escalar cónico de un ángulo interno que dependerá del valor F/D de la
antena para captar el rebote de esas señales y no perder ninguna.
Como dato ilustrativo veamos como se calcula el valor de F/D para una antena focus prime:
F= diámetro * diámetro /16 * profundidad. así para una antena de 220 cm
de diámetro y 35 cm de profundidad, la cuenta es, F= 2.2 * 2.2 / 16 *
0.35 = 4.84 / 5.6 = 0.865 metros ; F/D = 0.865 / 2.2 ; F/D=0.39.
quí mejor hacemos una pausa para hablar sobre el feed o alimentador...
Montaje de un lnbf y ajuste según F/D de la antena
En banda Ku ningún ftapero típico se preocupo jamás por el feed
alimentador dado que este viene integrado al lnb y al escalar
cónico. pero cuando decidió incursionar en banda C, se encontró que
"curiosamente" el feed alimentador viene "independiente" del escalar. y
aprendió también que el escalar, sea plano o cónico, no se coloca en el
borde del feed sino que generalmente sobresale del mismo una medida que
"coincidentemente" también depende de la relación F/D de la antena...
El lnb de banda C tiene en su cuerpo unos numeritos guía para saber
donde posicionarlo en relación al escalar plano (generalmente de .32 a
.42 o solo el ultimo numero de la medida), que no es mas que una forma
practica de enfocarlo o sintonizarlo, dado que de la posición del mismo
dependerá el beam de la antena. En cierto sentido se parece a un
telescopio reflector que se ajusta hasta hacer coincidir la distancia
focal del espejo y la del ocular para poder ver la imagen. Aquí ajustamos
el foco de la antena y del lnb...
Que sucede entonces?, que el lnbf de banda C que compramos vino diseñado
para una relación F/D determinada, supongamos 0.37 y si nuestra antena
tiene otra relación F/D diferente, debemos hacer una "corrección" de x
valor, la cual se traduce en que el lnb "sobresale" del escalar según sea
necesaria una mayor o menor corrección.
Así, tenemos que esos valores de X según el grafico anterior, pueden ser:
mm F/D
---- ----
03 .42
08 .40
13 .38
18 .36
23 .34
28 .32
De todo lo hablado, estamos entendiendo que los escalares cónicos
requieren un cierto ángulo interno entre los anillos del cono, para
permitir que la señal reflejada en la antena llegue hasta el punto focal
y que si usamos un escalar cónico inadecuado, podemos estar anulando la
recepción de parte de la señal o el escalar ser muy abierto y permitir
que entre ruido adicional. Entonces cada escalar cónico tiene un ángulo
de apertura que debe ser lo mas cercano al requerido por la antena.
Si no lo conocemos, debemos calcularlo, a menos que podamos tener como
referencia el escalar original de la antena y medir su ángulo interno
con un inclino metro.
Usando un inclinometro para medir el ángulo de apertura del escalar.
Quizás ahora vamos entendiendo mejor porque es importante que la antena
offset venga acompañada de su escalar de fabrica.se entiende que ese
escalar esta diseñado exclusivamente para esa antena y el ángulo interno
es el adecuado para la máxima iluminación de la misma.
Si no es nuestro caso... habrá que tomar papel y lápiz y sobre papel
cuadriculado, dibujar nuestra antena parabólica a escala y allí medir el
ángulo resultante para así conocer el ángulo interno que deberá tener
el escalar cónico.
Aunque básicamente, se trazan dos ejes perpendiculares entre si y en el
eje horizontal marcamos el diámetro de la antena y en el eje vertical
consideramos (la medida del foco de la antena - la profundidad de la
antena).luego desde los extremos de la línea horizontal trazamos una
línea hacia ese punto vertical y ese es el máximo ángulo de las ondas
reflejadas, en una antena de focus prime. Fácil no ?, en la antena offset
es mas complicado el calculo y conviene hacerlo desde alguna pagina web
de calculo como la recomendada desde este blog.
Fuente: ftapinamar.blogspot.com
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