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COMO CALCULAR LA DISTANCIA ENTRE EL LNB CENTRAL Y EL SECUNDARIO

(Calculo Revisado y Corregido al 16/02/2011)

He estado trabajando y calculando, haciendo algunos graficos y aquí­ expongo un metodo de calculo para conocer la posición del segundo lnbf en la antena.Como todo trabajo es discutible y mejorable... pero al menos es un intento... espero les despierte curiosidad por continuarlo...

De la Antena:
Tomemos una antena tipo de foco central, de 1.5 metros de diametro, relacion F/D = 0.36 y foco de 54.5 cm
Chequeamos el foco sabiendo que es igual a F/D * D = 0.36 * 150 = 54 cm que nos da un resultado muy aproximado a la realidad.
Diámetro = 150 cm
Foco = 54.5 cm

De los Satelites:
Ahora consideremos el satelite central en banda Ku que se esta captando y el satelite a captar con el LNB secundario.las medidas de angulos son en grados centesimales.

Foco Central: satelite AMC6 en 72w
Azimuth magnetico = 342.90 grados , Elevación = 44.109 grados

Foco Secundario: satelite Galaxy28 en 89w
Azimuth magnetico = 320.90 grados , Elevación = 35.403 grados


Consideraciones previas:
Vamos a calcular la diferencia de angulos entre los satelites mencionados, en azimuth y elevación.el valor siempre sera positivo,si no lo es le cambiamos el signo.
Al estar en grados centesimales es facil hacer la resta

Diferencia de Azimuth = 342.9 - 320.9 = 22 grados
Diferencia de Elevación = 44.109 - 35.403 = 8.706 grados

Tanto en el azimuth como la elevación nos queda un triangulo que tiene una particularidad y es que dividiendolo al medio quedan 2 triangulos con un angulo recto, entonces podemos aplicar la regla matematica del seno y de Pitágoras de ser necesario.

Dividimos el angulo de diferencia de azimuth = 22 / 2 = 11 grados
Dividimos el angulo de diferencia de elevación = 8.706 / 2 = 4.353 grados

Vamos a tratar cada angulo por separado y al final juntamos los calculos.

primer Grafico ilustrativo (azimuth)



Tomando el punto del lnb central, el lnb secundario y el centro de la antena tenemos un triangulo isósceles ABC , que como dijimos podemos dividir en dos triangulos menores mediante la recta CD.
CD no la conocemos, AC y BC son lados iguales y valen el valor del foco, c1 y c2 son dos angulos iguales que recien calculamos en 11 grados cada uno. D1 y d2 son iguales y valen 90 grados y los angulos a y b que no conocemos pero podriamos deducir.

Ahora bien, que deseamos calcular ?
Pues necesitamos conocer el valor de AB o al menos el valor de AD o de DB y luego multiplicarlo por dos,dado que ambos segmentos son iguales.

Para ello emplearemos el teorema de los senos, que dice que un lado dividido el seno del angulo opuesto a ese lado, es igual a los demas lados divididos por los senos de sus angulos opuestos, es decir:

BC / sen d1 = DC / sen b = DB / sen c1

Es decir:

BC / sen 90 = DC / sen b = DB / sen 11

Que son las igualdades que necesitamos para despejar el valor de DB.

DB = (bc * sen 11) / sen 90 = (54.5 cm * sen 11 grados) / sen 90 grados

Seno de 11 grados = 0.190809
Seno de 90 grados = 1

Calculando... 54.5 * 0.190809 = 10.399 cm
Ahora recordemos que dividimos el triangulo en dos mitades para facilitar el calculo,asi que la distancia es el doble.

Desplazamiento azimuth = 10.399 * 2 = 20.798 cm

este es el desplazamiento horizontal del calculo que estamos realizando...

Segundo Grafico ilustrativo (elevacion)



Siguiendo el mismo principio que el caso anterior, pero con la antena vista desde arriba tenemos otro triangulo iscoceles que se forma a consecuencia de la elevacion

Tomando el punto del lnb central, el lnb secundario y el centro de la antena tenemos un triangulo ABC , que como dijimos podemos dividir en dos triangulos menores mediante la recta CD.
CD no la conocemos, AC y BC son lados iguales y valen el valor del foco, c1 y c2 son dos angulos iguales que recien calculamos en 4.353 grados cada uno. D1 y d2 son iguales y valen 90 grados y los angulos a y b que no conocemos pero podriamos deducir.
Ahora bien, que deseamos calcular ?
Pues necesitamos conocer el valor de AB o al menos el valor de AD o de DB y luego multiplicarlo por dos,dado que ambos segmentos son iguales.

Para ello emplearemos el teorema de los senos, que dice que en un triangulo rectangulo, un lado dividido el seno del angulo opuesto a ese lado, es igual a los demas lados divididos por los senos de sus angulos opuestos, es decir:

BC / sen d1 = DC / sen b = DB / sen c1

Es decir:

BC / sen 90 = DC / sen b = DB / sen 11

Que son las igualdades que necesitamos para despejar el valor de DB.

DB = (bc * sen 4.353) / sen 90 = (54.5 cm * sen 4.353 grados) / sen 90 grados

Buscamos en la tabla de senos y nos da valores intermedios.interpolamos...

(si no tenemos la tabla,usemos una calculadora cientifica,busquemos en internet... hay opciones)

Sen 4.3 grados = 0.074979

Sen 4.4 grados = 0.076719
-------------------------------
diferencia = 0.00174

por regla de tres calculamos diferencia

100..........0.00174
053..........X = 53 * 0.00174 / 100 = 0.00092

sumamos 0.074979 + 0.00092 = 0.075071

Seno de 4.353 grados = 0.075071
Seno de 90 grados = 1

Calculando... 54.5 * 0.075071 = 4.091 cm
Ahora recordemos que dividimos el triangulo en dos mitades para facilitar el calculo,asi que la distancia es el doble.

Desplazamiento elevacion = 4.091 * 2 = 8.1827 cm

este es el desplazamiento vertical del calculo que estamos realizando...

llegamos asi a la tercera etapa del calculo



Entre los dos LNBF tenemos otro triangulo XYZ formado por la diferencia de azimuth y de elevación..ahora recurriremos a Pitágoras para calcular el lado que realmente nos interesa conocer

XZ ya sabemos que vale 20.798 cm

ZY ya sabemos que vale 8.1627 cm

Nos interesa conocer XY que es la distancia entre los dos LNBF de centro a centro.

Pitágoras establecio que XY = SQR (( XZ * XZ )+ (ZY * ZY))

SQR= raiz cuadrada...

Asi que podemos fácilmente calcular el lado del triangulo como:

XY = SQR (( 20.798 * 20.798) + (8.1827 * 8.1827)) = SQR ( 432.556 + 66.9572)
XY = SQR ( 499.513) = 22.349 cm

XY = 22.35 cm

Asi Finalmente hallamos el valor del segundo foco buscado.

saludos cordiales y buenos feeds !!!

Ftapinamar

Me gustó !!!, justo estaba acopiando material sobre el tema.

La verdad me vino "DE PERILLA" como decia mi abuela.-

Ahora solo me resta el cálculo de grado de apertura de una antena, es decir dados los diametros de la misma, freq de operación, tipo de foco e IRP del satélite determinar la factibilidad de éxito en una configuración tandem o array de LNB multisatélites.-


Buenissimo y gracias.

hola:

el calculo de la apertura de la antena es;

A=70 * L/D

siendo L= 300/Frec en mhz
y D = diametro en metros

ejemplo:

para una antena de 90 cm
L= 300/12700 = 0.023622 m
A= 70 * 0.023622 / 0.9= 1.8372 grados de apertura

pero vos estas buscando la apertura fuera del beam central de 3dB y hasta el limite de los 10 dB teoricos donde la carona deja de ser efectiva por completo, o el campo en la apertura... como para juntar todo y que un programa te resuma la info ???

saludos
:Hello

ftapinamar escribió: pero vos estas buscando la apertura fuera del beam central de 3dB y hasta el limite de los 10 dB teoricos donde la carona deja de ser efectiva por completo.
saludos
:Hello

Efectivamente !!, fuera del beam central de 3dB.

Juap, entonces quizas un grafico/tabla que tengo te resuelva una parte del problema,
o estas buscando formulas ???
saludos cordiales
:Hello

Con las formulas me arreglo.

Juap, tengo unos cuantos gb de material sobre comunicaciones... creo que vas a tener que darme algun tiempito para encontrar los datos... no es un tema que se trate cotidianamente.el grafico era mas facil porque en estos dias lo estuve mirando...

hola:
otra tabla de valores de perdidas en caronas, de un viejo libro de telecomunicaciones (en ingles).
"Antenas" john d. kraus, 2da edition, pagina 593.
basado en un estudio de d. e. baker en 1974 titulado "the focal regions of paraboloidal reflectors of arbitrary f/d ratio"
la explicacion al final del grafico es mia... para que se entienda la sigla empleada.



saludos cordiales
y buenas caronas

hola !!!

hoy recurri al calculo manual del segundo lnb para ayudar a un amigo
y para mi sorpresa me di cuenta que tiene UN ERROR...
bueno, mas de un error por arrastre... si fuera uno seria facil resolverlo.
asi que corregi el calculo y lo adjunto en un archivo DOC.

lo que me preocupa es que en el foro queda el texto con error... ya que no se puede editar.

evidentemente necesito tener cerca el cartelito que dice "si escribes... no bebas"


saludos cordiales
:Hello

Buenisimo trabajo, en cualquier momento lo pongo en practica