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10 mar 2018

recuerdo marzo 10, 2018

Antenas Cassegrain

Los lectores de FTA en el recuerdo, seguramente observaron la propaganda del eliminador, un dispositivo que en 1983 prometía "mejorar la recepción de la antena", o permitir platos con un increíble f/d 0.25 mejorando la eficiencia y evitando interferencias. todo el "milagro" suceda dentro de un extraño cono metálico que evitaba el cablerio al lnb subiendo por los soportes del escalar y le daba un toque misterioso al sistema, etc, etc...

Lo cierto es que esta misteriosa antena no era tan misteriosa después de todo. se trataba de una antena con sistema cassegrain donde en vez del lnb tenemos un segundo plato hiperboloide que dirige las ondas hacia el centro del plato principal donde puede ubicarse el lnb y todo esto cubierto de un cono metálico para evitar interferencias, los efectos atmosféricos y por supuesto las miradas curiosas de los demás ftaperos interesados en descubrir como funcionaba.

cassegrain foco central

cassegrain offset

Pero analizando esta antena podemos aprender algo mas. que tal si cansados de ver una antena parabólica tradicional se nos ocurre transformarla en una antena cassegrain?. Será posible?, tenemos a mano la información sobre como hacerlo?. En antenas de buen diámetro, el lnb estaría mas cerca nuestro ya que un plato subreflector ubicado en un punto entre el foco y el fondo del plato principal desviaría las ondas de televisión hacia nuestro lnb ubicado cómodamente en lo profundo del centro del plato. La idea no es mala. mas sabiendo que ese plato subreflector puede ser hiperboloide, en ese caso como ya vimos, la antena es una tipo cassegrain o puede ser de forma elipsoide siendo la antena una tipo gregoriana y en ese caso el plato se ubica mas hacia afuera del punto focal actual de la antena. ese detalle hace que la sombra del mismo sea un poco mayor que en una parabólica típica y por eso tuvo mas aceptación el casegrain.

Antenas cassegrain y gregorianas (foco central y offset)

Cual es entonces la ventaja ?. se supone que la eficiencia de una cassegrain es un 10% mejor cuando a la antena la pensamos desde cero y la diseñamos de (por ejemplo) un f/d 0.25, entonces tendremos una antena de las denominadas "profundas" y donde las interferencias serán mínimas. Pero en una antena parabólica típica, con un f/d típico, convirtiéndola en cassegrain no se resuelve totalmente ese tema, si bien podemos modificar el porcentaje de la sombra del lnb y la eficiencia en esa área al usar un plato reflector.

Para los mas entusiastas de las antenas, les comento que hace largo tiempo se viene experimentando con antenas FTA offset con diversos tipos de subreflectores, es decir nuestro plato parabólico típico y camino al lnb otro plato intercepta esas señales y las desvía hacia un lnb ubicado en la periferia de la antena. En asuntos de experimentación hay mucho por ver todavía. Nos hemos acostumbrado a las antenas tradicionales pero gracias a Dios existe gente a la que le gusta superar esas barreras aplicando el pensamiento lateral.

Las modificaciones en antenas "tradicionales" (como las que siempre vemos en Argentina) suceden siempre en la zona del lnb pretendiendo ganar unos puntos mas de ganancia eliminando la sombra del mismo (sistema offset) o aumentando la eficiencia en la captura de las ondas aprovechando la disminución del ruido al usar platos mas profundos y mas eficiencia al usar un plato secundario (sistema gregoriano o cassegrain)..

Un caso aparte es la antena toroidal que seguramente hemos visto emplear en Europa y mas de una vez nos dejó maravillados. La antena toroidal de reflector dual es similar en la forma al reflector Gregoriano, pero difiere en su fórmula básica. En la toroidal el subreflector es parte de un toróide virtual (un toroide es lo mas parecido a una cubierta de auto), pero el reflector principal es análogo a un elipsoide. No existe una superficie parabólica en el plato principal. Este sistema tiene un subreflector convexo-cóncavo. Este subreflector es convexo en un plano y cóncavo en el plano ortogonal. Sus formas finales se obtienen de cálculos matemáticos y físicos muy elaborados.

En la proxima entrega analizamos algunas formulitas de calculo de las antenas cassegrain, que nos permitiran ingresar al mundo de las antenas de doble reflector.

Fuente: ftapinamar.blogspot.com

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10 oct 2017

propiedad octubre 10, 2017

¿Por qué las antenas parabólicas son parabólicas?

En ocasiones, los estudios y trabajos matemáticos se consideran innecesarios, prescindibles o una pérdida de tiempo aludiendo, principalmente, falta de utilidad o nulas aplicaciones prácticas de los mismos. Hoy, en este artículo, os traigo un caso que ejemplifica que estos estudios son necesarios, aunque en un principio no se les vea aplicación práctica, ya que nunca se sabe cuándo ni dónde podremos encontrarles utilidad: las antenas parabólicas. Su forma no alude a una cuestión estética ni a un capricho de algún fabricante, sino que responde a una cuestión meramente matemática, que concretamente usa de forma muy inteligente una propiedad de las parábolas conocida desde hace casi 2000 años.

Antes de nada, vamos a recordar qué son las parábolas. Una parábola es una cónica (curva que surge de hacer un cierto corte a un cono) que se define como el conjunto de puntos que están a la misma distancia de un punto concreto, llamado foco, y una cierta recta, llamada directriz. En la siguiente imagen podéis ver una parábola (en rojo), su foco y su directriz y la igualdad de distancias a esos dos objetos desde varios puntos de la misma:

A partir de esta definición, es fácil construir un objeto en 3D girando la parábola respecto de un eje vertical que pasa por su foco. Al hacer esto, obtenemos una superficie tridimensional denominada paraboloide:

¿Os suena? Exacto, acabamos de crear una antena parabólica, cuyo foco es el mismo que el de la parábola que hemos girado.

¿Por qué esta forma es útil? Pues por una interesante propiedad de las parábolas que describimos a continuación:

Un punto del interior de la parábola que se mueva por una recta paralela al eje “rebotará” en la parábola y será enviado hacia el foco.

Esto significa que si mandamos señales hacia la parábola que sean paralelas al eje, éstas serán reflejadas por ella hacia el foco, independientemente de la recta que usemos. Aquí tenéis una demostración de este hecho, atribuida a Dositeo. Tenéis una muestra gráfica en este applet de GeoGebra. Y en este otro applet podéis verlo de forma animada.

Y esto es muy útil, ya que con un paraboloide que tenga un receptor de señal colocado en el foco podemos conseguir que todas las señales que reboten en el paraboloide acaben siendo enviadas a dicho receptor, sin necesidad de tener que apuntar directamente al mismo. Es decir, con un pequeño receptor obtenemos una gran recepción de señal utilizando toda la superficie del paraboloide de la forma descrita.

Esta propiedad no se utiliza solamente para las antenas parabólicas, sino para otros dispositivos, como cocinas solares. Se construye un paraboloide que refleje los rayos del sol y se coloca en su foco el objeto a cocinar, consiguiendo así que se caliente mucho más rápido. Esto también puede usarse para acumular energía solar, colocando un acumulador en el foco del paraboloide.

Por otra parte, esta propiedad también se puede usar de manera inversa. Colocamos en el foco del paraboloide un emisor de señal orientado hacia el paraboloide y emitimos dicha señal hacia la mayor parte posible de su superficie. Todas las señales “rebotarán” en la misma y se reflejará de forma paralela a su eje hacia afuera, consiguiendo así mayor emisión de señal que la que obtendríamos emitiendo solamente desde un punto. Por ejemplo, esto se puede usar en faros de vehículos (colocando una bombilla en el foco para emitir mayor cantidad de luz) o en micrófonos parabólicos (con un micrófono en el foco para emitir sonido a mayor superficie).

Y para finalizar, otra curiosidad. Como podéis ver en la imagen principal que ilustra este artículo, el foco del paraboloide está sujeto con cuatro barras rectas que se apoyan en la superficie del mismo (hay que sujetarlo de alguna forma). Esto tiene el problema de que algunas señales, tanto si emitimos como si recibimos, pueden rebotar en estas barras y, por tanto, perderse. Para evitar esto, lo que se hace en algunas ocasiones es tomar para la antena una parte del paraboloide que no esté “debajo” del foco, sino “a un lado”, como puede verse también en las dos antenas que aparecen a la derecha en la imagen principal, o en la que podéis ver a la derecha. Así evitamos esos rebotes en las sujeciones, y conseguimos una antena más eficiente.

Como podéis ver, estudios que en un principio se hacen sin pensar en posibles usos acaban encontrando aplicaciones prácticas muy interesantes y útiles, que, en este caso, han supuesto un gran desarrollo en muchos campos. Por ello, sería ideal que no subestimemos los estudios matemáticos, por muy abstractos que nos parezcan. Nunca se sabe cuándo pueden sernos de ayuda en el día a día.

¿Conocéis más aparatos que utilicen esta interesante propiedad de las parábolas en su funcionamiento? Contádnoslo en los comentarios.

Fuente: elpais.com

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12 dic 2016

programa diciembre 12, 2016

Antenas Conicas para Banda Ku

Antenas Cónicas para Banda Ku

NUEVA VERSION v1.1

DEL PROGRAMA CÒNICAS

SE ENCUENTRA DISPONIBLE PARA SU DESCARGA FREE,

LA VERSION 1.1 DEL PROGRAMA DE "CONICAS" CON

EL CALCULO DEL ANGULO DE DESARROLLO DEL CONO,

DEL CUAL SE HA HABLADO EN ARTICULOS ANTERIORES.

La modificación se aprecia en la pantalla de resultados, donde

ahora aparece calculado el angulo de desarrollo del cono,

evitando asi realizar el calculo manual.

El Link de descarga es: CONICASv11

Fuente. ftapinamar.blogspot.com

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8 jun 2016

TV junio 08, 2016

Antenas Parabolicas

La antena parabólica es un tipo de antena que se caracteriza por llevar un reflector parabólico. Su nombre proviene de la similitud a la parábola generada al cortar un cono recto con un plano paralelo a la directriz. Miniantena parabólica de tipo offset receptora de TV satelital. Instalación de una antena de estación terrena en Nicaragua Las antenas parabólicas pueden ser usadas como antenas transmisoras o como antenas receptoras. En las antenas parabólicas transmisoras el reflector parabólico refleja la onda electromagnética generada por un dispositivo radiante que se encuentra ubicado en el foco del reflector parabólico, y los frentes de ondas que genera salen de este reflector en forma más coherente que otro tipo de antenas, mientras que en las antenas receptoras el reflector parabólico concentra la onda incidente en su foco donde también se encuentra un detector. Normalmente estas antenas en redes de microondas operan en forma full duplex, es decir, trasmiten y reciben simultáneamente. Las antenas parabólicas suelen ser utilizadas a frecuencias altas y tienen una ganancia elevada.

Fuente: flovla.wordpress.com

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