Febrero 2015
Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Electrotécnica y Computación. Departamento de Sistemas Digitales Digitales y Telecomunicaciones. Telecomunicaciones. royecto! Ela"oración de #ntena ara"ólica. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
Contenido 1
Objetivo Objetivos... s....... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .......... ...........4 .....4
2
Introducc Introducción.. ión...... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........... .............. ............4 .....4
3
Tipos Tipos de antenas antenas parabólicas parabólicas.... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ...........5 .......5 3.1
Antena Antena parab parabólica ólica de foco foco centra centrado... do....... ........ ........ ........ ........ ........ ........ .......... ............. .............5 ......5
3.2
Antena Antena parabólica parabólica O!set"... O!set"....... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ......... ..........5 .....5
3.3
Antena Antena parab parabólica ólica #asse$ra #asse$rain... in....... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........... ............... ............... .........% ..%
3.4
&ar'(etr ar'(etros os de la antena antena parabólic parabólica.... a........ ........ ........ ........ ........ ......... ............. ............... .............% ......%
3.4.1 3.4.1
&atrón atrón de de radia radiación. ción..... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .......... ............. .............. ............... ............... ......... )
3.4.2 3.4.2
*istancia *istancia focal.... focal........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .......... .............) .......)
3.5
*irectiv *irectividad idad de la antena antena O!set. O!set..... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ......... ............ .............. ...............+ ........+
3.5.1 3.5.1
Factor Factor de efect efectivida ividad d ,........ ,............ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........... ........+ .+
3.5.2 3.5.2
-anancia -anancia.... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ............ ............... .............. .......... ...+ +
3.5.3 3.5.3
Anco Anco del del a/ a/ de la antena antena parabólic parabólica.... a........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ..........10 ......10
3.5.4
elación f d..................... ............................... ..................... ..................... ..................... ..................... ................ ......10 10
3.5.5 3.5.5
&I... &I....... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........... .............. .............10 ......10
4
#'lculos #'lculos de la antena...... antena.......... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ...........11 .......11
5
ista de (ateriales (ateriales costos..... costos......... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ..........1% ......1% 5.1
#onstrucc #onstrucción ión del eecto eector... r....... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .......... ............. ..........1% ...1%
5.2
6ateria 6ateriales. les..... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ......... ............ ..............1% .......1%
5.3
Otros.. Otros...... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........... .......... ...1) 1)
5.4
7nea 7nea de trans(is trans(isión.. ión...... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........... ............... ............... .............. ...........1) ....1)
5.5
8erra(i 8erra(ienta entas... s....... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ......... ............ ...........1+ ....1+
%
laborac laboración ión de la la antena. antena..... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .......... ............. ............... ............... .............19 ......19
)
nlace nlace :atelital :atelital por por 6icroond 6icroondas.. as...... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .......... ............. ............... ..........20 ..20 ).1
Orientac Orientación ión de una Anten Antena a &arab &arabólica ólica.... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........... .........20 ..20
).1.1 ).1.1
A/i(ut.. A/i(ut...... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .......... ............. .............. ......... 22
).1.2 ).1.2
levació levación... n....... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .......... .............. .......... ..22 22
laborado por; ?os@ Ad'n odr7$ue/ lises ?os@ #anelo 6art7ne/. &rofesor -u7a; Oscar Bapoleón 6art7ne/ =apata *pto. :iste(as *i$itales Teleco(unicaciones. F# C BI
2
Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Electrotécnica y Computación. Departamento de Sistemas Digitales Digitales y Telecomunicaciones. Telecomunicaciones. royecto! Ela"oración de #ntena ara"ólica. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
Contenido 1
Objetivo Objetivos... s....... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .......... ...........4 .....4
2
Introducc Introducción.. ión...... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........... .............. ............4 .....4
3
Tipos Tipos de antenas antenas parabólicas parabólicas.... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ...........5 .......5 3.1
Antena Antena parab parabólica ólica de foco foco centra centrado... do....... ........ ........ ........ ........ ........ ........ .......... ............. .............5 ......5
3.2
Antena Antena parabólica parabólica O!set"... O!set"....... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ......... ..........5 .....5
3.3
Antena Antena parab parabólica ólica #asse$ra #asse$rain... in....... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........... ............... ............... .........% ..%
3.4
&ar'(etr ar'(etros os de la antena antena parabólic parabólica.... a........ ........ ........ ........ ........ ......... ............. ............... .............% ......%
3.4.1 3.4.1
&atrón atrón de de radia radiación. ción..... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .......... ............. .............. ............... ............... ......... )
3.4.2 3.4.2
*istancia *istancia focal.... focal........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .......... .............) .......)
3.5
*irectiv *irectividad idad de la antena antena O!set. O!set..... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ......... ............ .............. ...............+ ........+
3.5.1 3.5.1
Factor Factor de efect efectivida ividad d ,........ ,............ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........... ........+ .+
3.5.2 3.5.2
-anancia -anancia.... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ............ ............... .............. .......... ...+ +
3.5.3 3.5.3
Anco Anco del del a/ a/ de la antena antena parabólic parabólica.... a........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ..........10 ......10
3.5.4
elación f d..................... ............................... ..................... ..................... ..................... ..................... ................ ......10 10
3.5.5 3.5.5
&I... &I....... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........... .............. .............10 ......10
4
#'lculos #'lculos de la antena...... antena.......... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ...........11 .......11
5
ista de (ateriales (ateriales costos..... costos......... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ..........1% ......1% 5.1
#onstrucc #onstrucción ión del eecto eector... r....... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .......... ............. ..........1% ...1%
5.2
6ateria 6ateriales. les..... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ......... ............ ..............1% .......1%
5.3
Otros.. Otros...... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........... .......... ...1) 1)
5.4
7nea 7nea de trans(is trans(isión.. ión...... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........... ............... ............... .............. ...........1) ....1)
5.5
8erra(i 8erra(ienta entas... s....... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ......... ............ ...........1+ ....1+
%
laborac laboración ión de la la antena. antena..... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .......... ............. ............... ............... .............19 ......19
)
nlace nlace :atelital :atelital por por 6icroond 6icroondas.. as...... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .......... ............. ............... ..........20 ..20 ).1
Orientac Orientación ión de una Anten Antena a &arab &arabólica ólica.... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........... .........20 ..20
).1.1 ).1.1
A/i(ut.. A/i(ut...... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .......... ............. .............. ......... 22
).1.2 ).1.2
levació levación... n....... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .......... .............. .......... ..22 22
laborado por; ?os@ Ad'n odr7$ue/ lises ?os@ #anelo 6art7ne/. &rofesor -u7a; Oscar Bapoleón 6art7ne/ =apata *pto. :iste(as *i$itales Teleco(unicaciones. F# C BI
2
Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Electrotécnica y Computación. Departamento de Sistemas Digitales Digitales y Telecomunicaciones. Telecomunicaciones. royecto! Ela"oración de #ntena ara"ólica. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
).1.3 ).1.3
&olari/ &olari/ació ación.... n........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........... .............. .............. .............23 ......23
).1.4 ).1.4
#'lculos #'lculos de A/i(ut> A/i(ut> levación levación &olari &olari/ació /ación...... n.............. ............... ..............24 .......24
+
l *ecodiDca *ecodiDcador. dor..... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ......... ............ ...............2) ........2)
9
Euipos Euipos Eue se utili/aro utili/aron n para para el enlace enlace satelital.. satelital...... ........... .............. ............... ..............2+ ......2+
10
#onclusió #onclusión.... n........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .......... ............. .............. ............... .......... ..29 29
11
eferencia eferencias.. s...... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .......... .............. ............... ......... ..30 30
12
Aneo Aneos... s....... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........... .............. ..............31 .......31
laborado por; ?os@ Ad'n odr7$ue/ lises ?os@ #anelo 6art7ne/. &rofesor -u7a; Oscar Bapoleón 6art7ne/ =apata *pto. :iste(as *i$itales Teleco(unicaciones. F# C BI
3
Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Electrotécnica y Computación. Departamento de Sistemas Digitales y Telecomunicaciones. royecto! Ela"oración de #ntena ara"ólica. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
1 Objetivos.
l presente trabajo tiene por objetivo la elaboración de una antena parabólica Eue opere a la frecuencia entre 10 a 12.) -8/ en la banda libros> etc. *esarrollar la creatividad> as7 co(o las abilidades t@cnicas (anuales necesarias en el proceso de elaboración de la antena parabólica. eali/ar la docu(entación del trabajo> Eue epliEue el funciona(iento los funda(entos teóricos de las antenas parabólicas> as7 co(o el proceso de creación enlace satelital de la (is(a> costos (ediciones Eue se consideren pertinentes.
2 Introducción. a antena parabólica es un tipo de antena Eue se caracteri/a por llevar un reector parabólico para conse$uir unos valores superiores de $anancia directiva> ancos de banda rendi(iento. :u no(bre proviene de la si(ilitud a la par'bola $enerada al cortar un cono recto con un plano paralelo a la directri/. as antenas parabólicas pueden usarse co(o antenas trans(isoras o co(o antenas receptoras suelen ser usadas en trans(isiones de altas frecuencias por tener una alta $anancia. &artes de una antena parabólica &lato o reector parabólico es el ele(ento principal de una antena parabólica> si este se encuentra daHado o se eclue ser' i(posible recibir la seHal proveniente del sat@lite. l reector puede estar construido de diferentes (ateriales; na superDcie (et'lica> $eneral(ente alu(inio para reducir peso. Fibra de vidrio con un baHo de una sustancia (et'lica por su cara cóncavaJ :e suele utili/ar en par'bolas de $ran ta(aHo para reducir peso. 6alla (et'lica Eue puede ser $alvani/ada o acerada. laborado por; ?os@ Ad'n odr7$ue/ lises ?os@ #anelo 6art7ne/. &rofesor -u7a; Oscar Bapoleón 6art7ne/ =apata *pto. :iste(as *i$itales Teleco(unicaciones. F# C BI
4
Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Electrotécnica y Computación. Departamento de Sistemas Digitales y Telecomunicaciones. royecto! Ela"oración de #ntena ara"ólica. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
3
Tipos de antenas parabólicas
Atendiendo a la superDcie reectora> pueden diferenciarse varios tipos de antenas parabólicas> los ('s conocidos son los si$uientes
3.1
Antena parabólica de foco centrado
a superDcie de la antena es un paraboloide de revolución. Todas las ondas inciden paralela(ente al eje principal> se reejan van a parar al foco Eue est'n centrado en el paraboloide. Tiene un rendi(iento ('i(o del %0K aproi(ada(ente> es decir> de toda la ener$7a Eue lle$a a la superDcie de la antena> el %0K lle$a al foco se aproveca> el resto no lle$a al foco se pierde debido principal(ente a los efectos de spillover bloEueo. :e suelen ver de ta(aHo $rande> aproi(ada(ente de 1>5 ( de di'(etro.
Fi$ura 1; -eo(etr7a de una antena parabólica de foco centrado
3.2
Antena parabólica (Oset)
:e caracteri/a por tener el reector parabólico despla/ado respecto del foco. :on ('s eDcientes Eue las parabólicas de foco pri(ario. Bo es de for(a parabólica propia(ente dica. :u for(a es una sección de un reector paraboloide de for(a oval. a superDcie de la antena a no es redonda> sino oval asi(@trica elipse". l punto focal no est' (ontado en el centro del plato> sino a un lado del (is(o o!set".
laborado por; ?os@ Ad'n odr7$ue/ lises ?os@ #anelo 6art7ne/. &rofesor -u7a; Oscar Bapoleón 6art7ne/ =apata *pto. :iste(as *i$itales Teleco(unicaciones. F# C BI
5
Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Electrotécnica y Computación. Departamento de Sistemas Digitales y Telecomunicaciones. royecto! Ela"oración de #ntena ara"ólica. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
Fi$ura 2; -eo(etr7a de una antena parabólica O!set
3.3
Antena parabólica Casserain
:e caracteri/a por llevar un se$undo reector cerca de su foco> el cual reeja la onda radiada desde el dispositivo radiante acia el reector en las antenas trans(isoras> o reeja la onda recibida desde el reector acia el dispositivo detector en las antenas receptoras. ste tipo de antenas presentan una $ran directividad> una elevada potencia en el trans(isor un receptor de bajo ruido. tili/ar una $ran antena reectora i(plica $randes distancias del trans(isor al foco la i(posibilidad de colocar eEuipos en @l" por lo Eue una solución es e(plear un se$undo reector o subreector. n el caso del reector parabólico #asse$rain el subreector es iperbólico. l reector principal reeja la radiación incidente acia el foco pri(ario. l reector secundario posee un foco en co(Ln con el reector parabólico. l siste(a de ali(entación est' situado en el foco secundario> de (anera Eue el centro de fases del ali(entador coincide con el foco secundario del iperboloide.
Fi$ura 3; -eo(etr7a de una antena parabólica #asse$rain
3.!
"ar#$etros de la antena parabólica
laborado por; ?os@ Ad'n odr7$ue/ lises ?os@ #anelo 6art7ne/. &rofesor -u7a; Oscar Bapoleón 6art7ne/ =apata *pto. :iste(as *i$itales Teleco(unicaciones. F# C BI
%
Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Electrotécnica y Computación. Departamento de Sistemas Digitales y Telecomunicaciones. royecto! Ela"oración de #ntena ara"ólica. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
na antena es un dispositivo eco para trans(itir radiar" recibir ondas de radio electro(a$n@ticas". isten varios &ar'(etros i(portantes en una antena Eue deben de ser consideradas al (o(ento de ele$ir una para su aplicación; :uponiendo una antena cuo reector es el paraboloide de revolución> los par'(etros a considerar en el diseHo son;
&atrón de radiación elación *elante C Atr's F* *istancia focal f) fectividad η" -anancia G" Ancho del haz Apertura &I &otencia Isotrópica adiada Euivalente" 3.4.1 "atrón de radiación l patrón de radiación de antena> el cual t7pica(ente co(prende un a/ principal una estructura de lóbulos laterales> es co(Ln(ente representado co(o un tra/o en dos di(ensiones> en tres di(ensiones en coordenadas polares co(o se (uestra en las D$uras.
Fi$ura 4; &atrón de radiación de la parabólica 3.4.2 %istancia focal s lo Eue (ide la l7nea Eue une el v@rtice de la par'bola con el punto focal.
laborado por; ?os@ Ad'n odr7$ue/ lises ?os@ #anelo 6art7ne/. &rofesor -u7a; Oscar Bapoleón 6art7ne/ =apata *pto. :iste(as *i$itales Teleco(unicaciones. F# C BI
)
Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Electrotécnica y Computación. Departamento de Sistemas Digitales y Telecomunicaciones. royecto! Ela"oración de #ntena ara"ólica. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
3
Df =a /( 16∗ p∗h )
*istancia Focal del BMN Df Altura N Anco N a &rofundidad N p
3.&
%irectividad de la antena Oset
s un par'(etro Eue indica la capacidad de la antena para enfocarP o conducir la potencia radiada acia un deter(inado punto o e(pla/a(iento deseado. :e deDne co(o la relación entre la densidad de potencia radiada ' por una antena a una cierta distancia en una deter(inada dirección> la densidad de potencia radiara una antena (ipot*tica) isotrópica > con la (is(a potencia radiada la directividad t7pica esta entre 1040 en dM 3.5.1 +actor de efectividad , n un reector parabólico> el reejo de la superDcie del plato no es tan perfecto. Ga Eue a diversos factores inevitables Eue reducen la eDciencia entre ellos> los principales son; •
• •
•
• •
•
Tipo de distribución de a(plitud en la abertura el factor de utili/ación de la superDcie. Dciencia del ali(entador. :o(bras provocadas por el ali(entador los ele(entos estructurales de soporte de @ste. *erivación de corriente el@ctricas a la parte posterior del reector> Eue da lu$ar a creci(iento de lóbulos laterales reducción de la $anancia en la dirección principal. Aparición de polari/ación cru/ada. *iferencia de fase en la distribución de las corrientes superDciales eEuivalentes sobre la abertura. *esborde de la ener$7a por radiada por efectos de difracción en el borde del reector.
:olo el 50K al )5K aproi(ada(ente de la ener$7a e(itida desde el (ecanis(o de ali(entación reeja real(ente la parabólica. stas i(perfecciones contribuen a una eDciencia t7pica de sólo aproi(ada(ente el 55K η=0,55). O sea> sólo el 55K de la ener$7a irradiada por el laborado por; ?os@ Ad'n odr7$ue/ lises ?os@ #anelo 6art7ne/. &rofesor -u7a; Oscar Bapoleón 6art7ne/ =apata *pto. :iste(as *i$itales Teleco(unicaciones. F# C BI
+
Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Electrotécnica y Computación. Departamento de Sistemas Digitales y Telecomunicaciones. royecto! Ela"oración de #ntena ara"ólica. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
(ecanis(o de ali(entación en realidad propa$a acia delante en una a/ concentrado.
3.5.2 -anancia a $anancia de una antena es la relación entre la potencia Eue entra en una antena la potencia Eue sale de esta. sta $anancia es co(Ln(ente referida en dMiQs> se reDere a la co(paración de cuanta ener$7a sale de la antena •
La Ganancia de potencia de la antena parabólica para una antena parabólica trans(isora> la $anancia de potencia es aproi(ada(ente de; 2
πD ) A P=η ( λ
*onde; Ap; -anancia de potencia *; *i'(etro de boca del reector parabólico (etros" ,; ficiencia de la antena R; on$itud de onda (etros"
G> para una eficiencia t7pica de la antena de 55K ,N0.55"> la epresión se reduce a; 2 2 5.4∗ D ∗f A P= 2 c A PdB= 10log ( Ap )en, veces
&ara una antena parabólica receptora> la superDcie del reector nueva(ente no est' co(pleta(ente ilu(inada> reduciendo efectiva(ente el 'rea de captura sie(pre es (enor Eue la verdadera 'rea de la boca. l 'rea de captura se puede calcular co(parando la potencia recibida con la densidad de potencia de la seHal Eue est' recibiendo. l 'rea de captura se epresa (ate('tica(ente co(o; laborado por; ?os@ Ad'n odr7$ue/ lises ?os@ #anelo 6art7ne/. &rofesor -u7a; Oscar Bapoleón 6art7ne/ =apata *pto. :iste(as *i$itales Teleco(unicaciones. F# C BI
9
Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Electrotécnica y Computación. Departamento de Sistemas Digitales y Telecomunicaciones. royecto! Ela"oración de #ntena ara"ólica. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
A C = K ∗ A
Ac; 'rea de captura (etros cuadrados"J A; 'rea real (etros cuadrados"J <; una constante Eue depende del tipo de la antena utili/ada de la conD$uración aproi(ada(ente 0>%5 para una parabólica ali(entada por un dipolo de (edia onda". &or lo tanto la $anancia de potencia de una antena parabólica es; A P=
A P=
4 π ∗ Ac
λ
2
4 π ∗k ∗ A
λ
2
2
D D ¿ A P=6.4 ( ) ¿ A PdB=10 log [ 6.4 ( ) λ λ
2
]
D: diámetro del plato reector
3.5.3 Anco del a de la antena parabólica. Ancho del haz de la antena parabólica. a radiación tridi(ensional de un reector parabólico tiene un lóbulo principal Eue se ase(eja a la for(a de un ci$arro $rueso en dirección !" . l anco de a/ aproi(ado de 3 dM para una parabólica en $rados se da co(o; Θ=
70 λ 70∗c = D D
*onde; laborado por; ?os@ Ad'n odr7$ue/ lises ?os@ #anelo 6art7ne/. &rofesor -u7a; Oscar Bapoleón 6art7ne/ =apata *pto. :iste(as *i$itales Teleco(unicaciones. F# C BI
10
Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Electrotécnica y Computación. Departamento de Sistemas Digitales y Telecomunicaciones. royecto! Ela"oración de #ntena ara"ólica. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
; Anco de a/ $rados"> R; lon$itud de onda en (etros> c; velocidad de la lu/ en el vac7o *; di'(etro de la boca de la antena (etros"> f: Frecuencia en 8ert/ #.5.$ /elación f 0d a elección del par'(etro f d es de su(a i(portancia en las antenas parabólicas debido a Eue est' relacionado con el 'n$ulo de visuali/ación del borde del reector %. se observa Eue al dis(inuir el valor de este par'(etro el 'n$ulo de visuali/ación au(enta. s abitual trabajar con la relación f d entre los valores de 0.25 a 0.5> dentro de este (ar$en dis(inuen las perdidas por desborda(iento> el ruido eterno captado de la tierra> dis(inue la distancia focal entre otros beneDcios asociados. S
F
S
F
S
S F
F
f Da N 1 f Da N 0>5 f Da N 0>25 f Da N 0>125 % N 2+U % N 53U % N 90U % N 12)U 3.5.5 "I/ :e deDne co(o la ra/ón de la densidad de potencia radiada en una dirección a cierta distancia deter(inada con respecto a potencia radiada por una antena isotrópica> to(ando co(o referencia la potencia de entrada ent en lu$ar de V rad" l patrón de radiación es t7pico para la antena parabólica trans(isora co(o para la receptora. a $anancia de potencia dentro del lóbulo principal es aproi(ada(ente de )5dM ('s Eue en la dirección acia atr's casi %5 dM ('s Eue la $anancia ('i(a del lóbulo lateral. 8abla(os de la I& !ective Isotropicall adiated &oWer.
!
C#lculos de la antena
laborado por; ?os@ Ad'n odr7$ue/ lises ?os@ #anelo 6art7ne/. &rofesor -u7a; Oscar Bapoleón 6art7ne/ =apata *pto. :iste(as *i$itales Teleco(unicaciones. F# C BI
11
Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Electrotécnica y Computación. Departamento de Sistemas Digitales y Telecomunicaciones. royecto! Ela"oración de #ntena ara"ólica. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
6@todo de c'lculo sobre co(o calcular el 'n$ulo de ilu(inación de la antena o!set el 'n$ulo de la posición del lnb> para eso pri(ero debe(os calcular la distancia focal> *1> *2 el valor o!set> el di'(etro de la antena se i/o a ese ta(aHo a Eue la banda &ara la Manda X
%atos b#sicos para el c#lculo4 Frecuencia 9.)512.)5 -8/ banda
*i'(etro 6aor *i'(etro
Calcula$os la distancia focal4 laborado por; ?os@ Ad'n odr7$ue/ lises ?os@ #anelo 6art7ne/. &rofesor -u7a; Oscar Bapoleón 6art7ne/ =apata *pto. :iste(as *i$itales Teleco(unicaciones. F# C BI
12
Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Electrotécnica y Computación. Departamento de Sistemas Digitales y Telecomunicaciones. royecto! Ela"oración de #ntena ara"ólica. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
DistF = distancia focal 3
DistF = Ancho /( 16∗ prof ∗ Alto) 3
DistF = (102 ) /( 16∗7.6∗129 ) DistF = 67.65 cm
Calcula$os el valor A4
[
2
Alto / Ancho 2 a =2∗ DistF ∗ ( ) 2
[
2
129 /102 2 ) a = 2∗67.65 ∗ ( 2
−1
−1
]
]
1 2
1 2
a = 104.72 cm
Aora calcula$os el valor %14 2
ancho (a + ) 2 D 1 = + DistF 4∗ DistF 2
102 ( 104.72 + ) 2 D 1 = 4∗67.65
+ 67.65
D 1 =157.26 cm
Calcula$os el valor %24
laborado por; ?os@ Ad'n odr7$ue/ lises ?os@ #anelo 6art7ne/. &rofesor -u7a; Oscar Bapoleón 6art7ne/ =apata *pto. :iste(as *i$itales Teleco(unicaciones. F# C BI
13
Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Electrotécnica y Computación. Departamento de Sistemas Digitales y Telecomunicaciones. royecto! Ela"oración de #ntena ara"ólica. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
2
( a − ancho ) 2 + DistF D 2= 4∗ DistF 2
102 ( 104.72 − ) 2 D 2= 4∗67.65
+ 67.65
D 2=78.31 cm
Calcula$os el #nulo oset4 −1
Anglo !ffset =cos ( Ancho / Alto ) −1
Anglo!ffset =cos (40.15 / 51.96 ) Anglo!ffset =39.40 "
Aora> una ve/ calculados estos par'(etros de la antena> ntonces pode(os calcular;
7óbulo "rincipal 8asta el valor 916 d:4 −1
#P=cos (
−1
#P=cos (
2∗ DistF 2∗ DistF −1 )−cos−1( −1 ) D 1 D 2 2∗67.65 2∗67.65 −1 )−cos−1( −1) 157.26 78.31
#P=54.72 Y
Calculo de la inclinación del lnb respecto a la oriontal4 laborado por; ?os@ Ad'n odr7$ue/ lises ?os@ #anelo 6art7ne/. &rofesor -u7a; Oscar Bapoleón 6art7ne/ =apata *pto. :iste(as *i$itales Teleco(unicaciones. F# C BI
14
Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Electrotécnica y Computación. Departamento de Sistemas Digitales y Telecomunicaciones. royecto! Ela"oración de #ntena ara"ólica. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
cos
¿
(
2∗ DistF −1 ) D 2
¿ 1 $# = ¿ 2
cos
¿
(
2∗67.65 78.31
−1 )
¿ 1 $# = ¿ 2
$#=141.32
+0% e;uivalente4 F / D =
1 #P ) 4 tan ( 4
F / D =
1 1 ∗54.72 2 ) 4 tan ( 2
N 1.03
Final(ente calcula(os el 'n$ulo de apertura; el 'n$ulo de visión de la antena Eue eplica su directividad
Abertura del 8a de una antena parabólica (Anulo de apertura)4 laborado por; ?os@ Ad'n odr7$ue/ lises ?os@ #anelo 6art7ne/. &rofesor -u7a; Oscar Bapoleón 6art7ne/ =apata *pto. :iste(as *i$itales Teleco(unicaciones. F# C BI
15
Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Electrotécnica y Computación. Departamento de Sistemas Digitales y Telecomunicaciones. royecto! Ela"oración de #ntena ara"ólica. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
8
70∗ λ 70∗c 70∗3 & 10 %= = = =26.51 " D f ∗ D 12.75 & 106∗1.02
*onde Z N abertura del a/ R N lon$itud de onda * N di'(etro de la boca de la antena en (etros F N frecuencia en 8ert/ # N 310e+ (s en el caso de esta antena> sus di'(etro eDca/ es de 90.1) c([ 0.88 m > asi Eue to(a(os ese dato constructivo. ficiencia de la antena parabólica ," ,N 0.55 o sea la eficiencia nor(al es de 55K
Calculo de 7a -anancia de potencia de trans$isión de la Antena oset parabólico
( )
πD A P=η λ
2
laborado por; ?os@ Ad'n odr7$ue/ lises ?os@ #anelo 6art7ne/. &rofesor -u7a; Oscar Bapoleón 6art7ne/ =apata *pto. :iste(as *i$itales Teleco(unicaciones. F# C BI
1%
Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Electrotécnica y Computación. Departamento de Sistemas Digitales y Telecomunicaciones. royecto! Ela"oración de #ntena ara"ólica. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
8
3 & 10 c λ = = =0.3333 m / ciclo f 12.75 & 106
Con ,< 6.&& 2
A P=
2
5.4 D f 2
c
2
A P=
5.4 ( 1.02 ) ( 12.75 & 10
6 2
)
8 2
(3 & 10 )
A P=37.63 d'
Calculo de 7a -anancia de potencia de trans$isión de la Antena oset parabólico
2
D A P( dB) =10log [ 5.4 ( ) ] λ
[ ( )]
1.02 A P( dB) =10log 5.4 0.3333
2
=15.75 d'
laborado por; ?os@ Ad'n odr7$ue/ lises ?os@ #anelo 6art7ne/. &rofesor -u7a; Oscar Bapoleón 6art7ne/ =apata *pto. :iste(as *i$itales Teleco(unicaciones. F# C BI
1)
Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Electrotécnica y Computación. Departamento de Sistemas Digitales y Telecomunicaciones. royecto! Ela"oración de #ntena ara"ólica. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
&
7ista de $ateriales = costos &.1 Construcción del /e>ector ?aterial
Costo #\".
6asilla a(ina de Acero 3 4 pies &roceso de doblado en prensa"
100 %00 ]
Tubo> an$ular platina
200 ]
AlEuiler de Euipos
300 ]
&intura> ija otros
200 ]
&.2 ?ateriales os :i$uientes 6ateriales se utili/aron para la elaboración de la antena 1. a(ina de Acero
&ara a base de la antena tili/a(os 2. Tubo 3P 3. perlines 4. An$ular
laborado por; ?os@ Ad'n odr7$ue/ lises ?os@ #anelo 6art7ne/. &rofesor -u7a; Oscar Bapoleón 6art7ne/ =apata *pto. :iste(as *i$itales Teleco(unicaciones. F# C BI
1+
Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Electrotécnica y Computación. Departamento de Sistemas Digitales y Telecomunicaciones. royecto! Ela"oración de #ntena ara"ólica. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
&.3 Otros ; •
BM
•
a base o ('stil
&.! 7nea de trans$isión #able coaial #onector Be(bra
laborado por; ?os@ Ad'n odr7$ue/ lises ?os@ #anelo 6art7ne/. &rofesor -u7a; Oscar Bapoleón 6art7ne/ =apata *pto. :iste(as *i$itales Teleco(unicaciones. F# C BI
19
Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Electrotécnica y Computación. Departamento de Sistemas Digitales y Telecomunicaciones. royecto! Ela"oración de #ntena ara"ólica. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
&.& 8erra$ientas 1. #o(presor con (an$ueras pistola
2. :oldador 110
3. &rensa
laborado por; ?os@ Ad'n odr7$ue/ lises ?os@ #anelo 6art7ne/. &rofesor -u7a; Oscar Bapoleón 6art7ne/ =apata *pto. :iste(as *i$itales Teleco(unicaciones. F# C BI
20
Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Electrotécnica y Computación. Departamento de Sistemas Digitales y Telecomunicaciones. royecto! Ela"oración de #ntena ara"ólica. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
4. Mroca
5. #inta 6@trica
%. +. lave ). &ie de e
10. 9.
@
laboración de la antena
na ve/ calculado todos los par'(etros de la antena se procede a la construcción de la (is(a de la si$uiente (anera; 1. *iseHo corte del (olde de la par'bola sobre cartón (ediante c'lculos $eo(@tricos. 2. proceso de %O:7A%O A ?BIDA4 &ara doblar la l'(ina $alvani/ada para Eue nos Euedara un cuerpo ovalado. sa(os una prensa dobladora pri(ero a l'(ina $alvani/ada pasa por un proceso en caliente esta se (ete en un orno para Eue la l'(ina pueda doblarse> despu@s con una prensa idr'ulica le d@ una for(a de cilindro parabólico el si$uiente paso es Eue con un (a/o le da(os la for(a ovalada la (aor parte desperfectos los 10. eli(ina(os con una pulidora al Dnal est' for(ada para ser utili/ada. laborado por; ?os@ Ad'n odr7$ue/ lises ?os@ #anelo 6art7ne/. &rofesor -u7a; Oscar Bapoleón 6art7ne/ =apata *pto. :iste(as *i$itales Teleco(unicaciones. F# C BI
21
Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Electrotécnica y Computación. Departamento de Sistemas Digitales y Telecomunicaciones. royecto! Ela"oración de #ntena ara"ólica. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
1. &reparado de una tira de ierro corru$ado en el borde de la antena para soporte proceso del soldador. 2. :e coloca (asilla pl'stica el paraboloide en /onas Eue a arru$as por el proceso de doblado en caliente del soldador. 3. na ve/ seca la (asilla se lija se procede al pintado con pintura anticorrosiva con co(presor. 4. ^arilla de ierro Atornillado" la base del soporte eco con platina de acero se (onta el foco con su soporte de BM ta(bi@n con un taladro se acen los a$ujeros al plato parabólico. 5. :e Dja el soporte sobre el reector con pernos. %. &roceso de la Mase se suelda el tubo a unos perlines estos perlines est'n unidos con an$ulares". ). a base o ('stil se coloca al plato parabólico. +. :e coloca el cable coaial de )5 _ a un conector B(aco se pone al BM
9. *uración; la elaboración fue iniciada en 1) de novie(bre del 2014 Dnali/ada el 19 dicie(bre de 2014
E
nlace 'atelital por ?icroondas
A diferencia de las (icroondas terrestres> las (icroondas satelitales lo Eue ace b'sica(ente es retrans(itir infor(ación co(o enlace de dos o ('s trans(isores o receptores terrestres deno(inados estación base el sat@lite funciona co(o un espejo sobre el cual la seHal rebota. :u principal función es el de a(pliDcar la seHal corre$irla retrans(itirla a una o ('s antenas ubicadas en la tierra.
Aplicaciones os siste(as de (icroondas son usados en enlaces de televisión> en (ultienlace telefónicos $eneral(ente en redes con alta capacidad de canales de infor(ación a una $ran cantidad de aplicaciones; servicios de trans(isión de datos v7a sat@lite tv> radio> i nterne ta(bi@n enlaces punto a punto de telefon7a.
laborado por; ?os@ Ad'n odr7$ue/ lises ?os@ #anelo 6art7ne/. &rofesor -u7a; Oscar Bapoleón 6art7ne/ =apata *pto. :iste(as *i$itales Teleco(unicaciones. F# C BI
22
Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Electrotécnica y Computación. Departamento de Sistemas Digitales y Telecomunicaciones. royecto! Ela"oración de #ntena ara"ólica. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
Ventajas; Transferencia de infor(ación a altas velocidades 6bps"> ideal en servicios de acceso (Lltiples a un $ran nL(ero de puntos> per(ite establecer co(unicación entre dos usuarios distantes con la posibilidad de evitar las redes pLblicas telefónicas. Desventajas: 14 de se$undo de tie(po de propa$ación> sensitivas a efectos at(osf@ricos co(o eclipses (asiva ener$7a proveniente del sol ta(bi@n la posibilidad de interrupción por cuestión de estrate$ia (ilitar.
E.1
Orientación de una Antena "arabólica
&ara orientar una antena de recepción satelital se debe conocer lo si$uiente; el valor del a/i(ut la elevación correspondiente> teniendo en cuenta la locali/ación $eo$r'Dca del lu$ar de recepción latitud l on$itud" la ubicación del sat*lite eoestacionario sobre el &lano ecuatorial ade('s se debe conocer el valor de la polari/ación o $iro :`eW" del lnb. *ebido a Eue las frecuencias procedentes desde el sat@lite son i(posibles de distribuir por los cables coaiales nor(ales> se necesita un dispositivo BM de tipo universal> situado en el foco de la antena parabólica. l BM est' co(puesto por un BA Lo& 'oi(e Amplier "> el cual a(pliDca la seHal un XDo&n con*erter X Eue convierte la seHal de (icroondas Eue e(ite el sat@lite en la deno(inada banda en una seHal de banda > de (enor frecuencia> para Eue sea posible su distribución a trav@s del cableado coaial. #ada BM tiene una o dos frecuencias caracter7sticas de conversión> las cuales se deno(inan oscilador local. n el caso de un BM universal> la (is(a se deber' conD$urar desde el receptor. &ri(era(ente #ada sat@lite trans(ite un nL(ero de canales de T^ o radio e(itidos en una banda de frecuencia espec7Dca> Manda X#X Manda X aunEue esto puede variar se$Ln la ubicación $eo$r'Dca. &ara Manda X#X se reEuiere de antenas con di'(etros de 150 c(. o (aores. Antes de Orientar nuestra antena *eDnire(os lo si$uiente; ¿Qué es la tv satelital libre?
6ucas personas desconocen aLn Eue pode(os ver T^ satelital $ratis en nuestras casas en for(a total(ente le$al> es decir to(ando la seHal directa(ente de un deter(inado sat@lite con nuestra antena parabólica laborado por; ?os@ Ad'n odr7$ue/ lises ?os@ #anelo 6art7ne/. &rofesor -u7a; Oscar Bapoleón 6art7ne/ =apata *pto. :iste(as *i$itales Teleco(unicaciones. F# C BI
23
Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Electrotécnica y Computación. Departamento de Sistemas Digitales y Telecomunicaciones. royecto! Ela"oración de #ntena ara"ólica. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
ve(os T^ en for(a libre e ili(itada tal cual ve(os la T^ convencional o abierta (ediante antenas retrans(isoras en nuestras casas por antena de ^8F o 8F sin pa$ar por ello. a T^ satelital libre o FAT es posible debido a Eue eisten un sinnL(ero de canales de T^ trans(itidos por sat@lites en for(ato niversal sin codiDcar> usual(ente es el for(ato *^M (ucos de los canales ofrecidos por la pro$ra(ación de las e(presas de #able son canales libres> es decir es el propio canal el Eue trans(ite su seHal en for(ato para Eue todos la vean para poder ver estos canales en nuestra T^ debe(os adEuirir un receptor de T^ satelital> los canales libres son real(ente entretenidos > al$unos de ellos; InDnito> etro> til7si(a> Tele(undo> nivisión> Telesur...etc. s cierto Eue los canales libres a diferencia de los canales codiDcados de pa$o co(o 8MO> #inecanal> #ine(a> Fo> etc.. Bo son del (is(o nivel pero Eu@ ('s se le puede pedir a al$o Eue es $ratis ade('s Eue estos (is(os siste(as usan las e(presas de cable al$unas satelitales cobran por eso al incluirlo en su (enL. Bo solo vere(os T^ satelital> ta(bi@n tene(os acceso a radios satelitales> la $u7a de pro$ra(ación de canales> etc. Dnal(ente los precios para i(ple(entar esto en un o$ar es bastante barato con respecto a los aHos Eue pa$are(os un siste(a por suscripción en casa> por lo Eue es una opción bastante rentable estable dado Eue es un $asto Eue se ace solo 1 ve/. ¿Qué es FTA Free to Air?
Aire ibre por sat@lite FTA por sat@lite" es un t@r(ino Eue describe seHales de los sat@lites Eue una persona puede recibir le$al(ente sin tener nin$una suscripción aunEue no se cifra> nor(al(ente es codiDcada para 6&-2 de v7deo pueden tener restricciones $eo$r'Dcas. *ico de otra for(a> la e(isión Free to air o FTA es el Eue usan aEuellos canales de tv o radio para Eue cualEuier persona pueda acceder a ellos sin necesidad de pa$ar a ca(bio.
7a orientación de la antena se interpreta de la siuiente $anera es necesario una brFjula4 ).1.1 Ai$ut •
Es la desviación horizontal, en grados sexagesimales, en sentido horario, a partir del Norte geográfico, se mide de 0° a 360° grados sexagesimales.
laborado por; ?os@ Ad'n odr7$ue/ lises ?os@ #anelo 6art7ne/. &rofesor -u7a; Oscar Bapoleón 6art7ne/ =apata *pto. :iste(as *i$itales Teleco(unicaciones. F# C BI
24
Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Electrotécnica y Computación. Departamento de Sistemas Digitales y Telecomunicaciones. royecto! Ela"oración de #ntena ara"ólica. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
).1.2 levación s la inclinación en la Eue lle$a el a/ de seHal del sat@lite asta nuestra parabólica. :e mide de 0° a 90° sexagesimales, desde el horizonte del lgar hasta el cenit.
Encontrar n instrmento para medir el ánglo de elevación correcto pede no ser sencillo, a menos !e se cente con algo como n inclinómetro, pero pede aproximarse la alineación a con a"da de n transportador com#n " n nivel de al$a%iler&a. Esto dependerá de la ha$ilidad e ingenio.
).1.3 "olariación l 'n$ulo del plano de polari/ación o $iro o s`eW se ajusta $irando el BM> respecto a la vertical en el sentido de las a$ujas del reloj o en sentido anti orario> se$Ln la ubicación $eo$r'Dca laborado por; ?os@ Ad'n odr7$ue/ lises ?os@ #anelo 6art7ne/. &rofesor -u7a; Oscar Bapoleón 6art7ne/ =apata *pto. :iste(as *i$itales Teleco(unicaciones. F# C BI
25
Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Electrotécnica y Computación. Departamento de Sistemas Digitales y Telecomunicaciones. royecto! Ela"oración de #ntena ara"ólica. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
*e nuestra estación respecto al sat@lite apuntado. Al acer esto la recepción de la seHal (ejora notable(ente.
'ara apntar correctamente la antena na vez aproximada con los datos de azimt " elevación, hace falta n SatFinder , !e es n pe!e%o aparato !e mide la intensidad de se%al reci$ida " permite na alineación más exacta. Esta tarea pede tam$i(n realizarse de manera más fácil conectando la antena a n televisor pe!e%o, !e se peda transportar al lgar, tilizándolo para monitorear la calidad de imagen mientras se orienta la antena.
).1.4 C#lculos de Ai$ut levación = "olariación. &ara reali/ar el c'lculo (ate('tico a Eue e(plear fór(ulas de tri$ono(etr7a esf@rica al$unas constantes terrestres esti(adas> debido a Eue la tierra no es una esfera perfecta. l laborado por; ?os@ Ad'n odr7$ue/ lises ?os@ #anelo 6art7ne/. &rofesor -u7a; Oscar Bapoleón 6art7ne/ =apata *pto. :iste(as *i$itales Teleco(unicaciones. F# C BI
2%
Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Electrotécnica y Computación. Departamento de Sistemas Digitales y Telecomunicaciones. royecto! Ela"oración de #ntena ara"ólica. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
adio ]"> (edido desde el centro de la tierra> correspondiente a la traectoria en la Eue se despla/an los sat@lites $eoestacionarios> es de 42>1%4.4% `(. :in e(bar$o> la distancia " es la Eue eiste desde el sat@lite al ecuador terrestre> siendo de 35>)+%.3 `(. a diferencia entre los valores anteriores corresponde al radio terrestre ecuatorial " de valor %3)+.1% `(. Teniendo los datos correctos con la auda de un aplicación lla(ada *ispointer procede(os con una brLjula a orientar la antena si no tienen brLjula la aplicación *ispointer te dir' la dirección del sat@lite.
Gpresiones a usar para el c#lculo4 N 35>)+%.3 *istancia desde el sat@lite. Al ecuador> otros consideran 3%000 `(" N %3)+.1% adio terrestre pro(edio> otros consideran %3+5.4 `(" lv; An$ulo de elevación en $rados" A/; An$ulo de a/i(ut ^erdadero $eo$r'Dco" $s; lon$itud del sat@lite $eoestacionario $t; lon$itud de la estación terrestre N +%.2%95 tr; latitud de la estación Terrestre N 12.12++> F *N variables auiliares del calculo * distancia al sat@lite" F A/i(ut diferencia entre lon$itud terrestre satelital"
"ara el c#lculo deHni$os ta$bi*n dos variables auGiliares4 F = #gs− #gt
n $rados" F F es el A/i(ut o diferencia entre lon$itud
terrestre satelital" a otra variable auiliar> es * distancia al sat@lite"; D= √ h + [ 2∗ (∗( ( + h )∗(1− cosF ∗cos#tr ) ] 2
levación4 −1
A) = cos
(
( + h ∗√ 1− cos2 F ∗cos2 ( #tr ) D
[
Ai$ut verdadero4 −1
A) = sin
( √
sin F
[
1− cos F ∗cos ( #tr ) 2
2
]
]
)
)
laborado por; ?os@ Ad'n odr7$ue/ lises ?os@ #anelo 6art7ne/. &rofesor -u7a; Oscar Bapoleón 6art7ne/ =apata *pto. :iste(as *i$itales Teleco(unicaciones. F# C BI
2)
Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Electrotécnica y Computación. Departamento de Sistemas Digitales y Telecomunicaciones. royecto! Ela"oración de #ntena ara"ólica. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
a stación base donde se i/o la prueba fue en el laboratorio de teleco(unicaciones en la universidad de in$enier7a BI en 6ana$ua nuestra posición $eo$r'Dca se$Ln $oo$le art es atitud; 12.12++> on$itud; +%.2%95se desea orientar la antena acia el sat@lite Intelsat 21 situado a una lon$itud de 5+ oeste.
ntonces4
F = #gs− #gt
n $rados"
F =58−86.2695 =−28.2695 " =|−28.2695|=28.2695 "
#o(o el valor es ne$ativo> el A/ ser' positivo> del norte al este
%istancia al sat*lite4 D = √ h
2
+ [ 2∗ (∗( ( + h )∗(1−cosF ∗cos#tr ) ]
D = √ ( 35,786.3 km)
2
+ [ 2∗6,378.16 km∗( 6,378.16 km+ 35,786.3 km)∗( 1 −cos28.2695 "∗cos12.1288 " )]
D = √ 1,280,659,267.69 km + [ 537,863,344.3872 km ∗0.13894 ] 2
2
D= √ 1355390000.7591 km
2
D =36,815.621 km
Calculo de elevación4 −1
A) = cos
−1
A) = cos
(
( + h ∗√ 1− cos2 F ∗cos2 ( #tr ) D
(
[
]
)
6378.16 km+ 35786.3 km ∗√ 1− cos2 28.2695 " ∗cos 2 ( 12.1288 " ) 36,815.621 km
[
−1
( 1.145287∗√ 1− [ 0.77959∗0.95585 ] )
−1
( 1.145287 ∗√ 1−0.74517 )
−1
( 1.145287 ∗√ 0.25483 )
A) = cos A) = cos
A) = cos
laborado por; ?os@ Ad'n odr7$ue/ lises ?os@ #anelo 6art7ne/. &rofesor -u7a; Oscar Bapoleón 6art7ne/ =apata *pto. :iste(as *i$itales Teleco(unicaciones. F# C BI
]
)
2+
Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Electrotécnica y Computación. Departamento de Sistemas Digitales y Telecomunicaciones. royecto! Ela"oración de #ntena ara"ólica. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
−1
( 0.57814 )
A) = cos
A) =54.68 "
Calculo del ai$ut erdadero4 −1
A) = sin
−1
A) = sin
(
( √ ( √
sin F
[
1− cos F ∗cos ( #tr ) 2
[
2
]
)
sin 28.2695
1− cos 28.2695∗cos ( 12.1288 )
0.473619 0.50481
)=¿
sin
2
−1
2
]
)
( 0.93821 )=69.7549 " −1
A) =sin ¿
A/N %9.)53> es decir 1+0 %9.)53 N 110.3 $rados.
Calculo de la "olariación ('JeK) del 7D:4 #gs= 58 " #gt =−86.2695 " Al ser l$t (enor a l$s el s`eW es ne$ativo> en sentido antiorario> visto desde atr's del plato parabólico ske* = tan
−1
sin ( F ) tan ( #tr )
sin ( 28.2695 " ) tan ( 12.1288 " ) 0.4736 0.2149 2.2038
¿=¿ ¿ ¿= tan−1 ¿ ¿= tan−1 ¿ −1 ske* = tan ¿
Ta(bi@n para conDr(ar la orientación de la antena acia el sat@lite> utili/are(os la aplicación lla(ada %ispointer > el cual proporciona la infor(ación necesaria para aproi(ar la orientación de la antena a laborado por; ?os@ Ad'n odr7$ue/ lises ?os@ #anelo 6art7ne/. &rofesor -u7a; Oscar Bapoleón 6art7ne/ =apata *pto. :iste(as *i$itales Teleco(unicaciones. F# C BI
29
Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Electrotécnica y Computación. Departamento de Sistemas Digitales y Telecomunicaciones. royecto! Ela"oración de #ntena ara"ólica. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
cualEuier sat@lite> l *ispointer proporciona los datos de elevación a/i(ut para cada sat@lite> a partir de la infor(ación del do(icilio proporcionado dirección> ciudad> localidad pa7s" del lu$ar donde se instalar' la antena al tener los datos de la posición.
diDcio i$oberto ópe/ &@re/
aboratorio de teleco(unicacion
L l %ecodiHcador ste eEuipo per(ite la recepción de canales de tv e(isoras de radio e(itidos desde un sat@lite> para su funciona(iento reEuiere de una antena parabólica diri$ida al sat@lite del Eue se Euiera recibir la seHal. na ve/ orientada nuestra antena procede(os a #onD$urar nuestro eceptor> este paso var7a dependiendo del receptor Eue ten$as pero pr'ctica(ente es el (is(o en todos nosotros usa(os uno de :` a Eue tiene la función de :atFinder incorporado ade('s. laborado por; ?os@ Ad'n odr7$ue/ lises ?os@ #anelo 6art7ne/. &rofesor -u7a; Oscar Bapoleón 6art7ne/ =apata *pto. :iste(as *i$itales Teleco(unicaciones. F# C BI
30
Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Electrotécnica y Computación. Departamento de Sistemas Digitales y Telecomunicaciones. royecto! Ela"oración de #ntena ara"ólica. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
COD+I-/ACIOD %7 %CO%I+ICA%O/ 'at*lite4 Intelsat 21 7D: frecuencia4 DI/'A7 (5E&6916@66) Transporter (16E2L 8 2LLL6) %ise; C1.6 %esactivado %ise; C1.1 %esactivado 22 M Apaado 6012 ncendido "olaridad Auto$#tica.
os transponder Eue funcionan con seHal fuerte acia atinoa(@rica son los si$uientes; transponders(bol ratepolari/ación 10)2+2+++08 10)%+2+++08 10+++2+++08 109302+++08 112202+++08 112%02+++08 113002+++08
l %ecodiHcador > o I/% +nterated -ecei*er Decoder "> es el encar$ado de seleccionar> recibir> decodiDcar visuali/ar los pro$ra(as servicios ofrecidos por la televisión di$ital por (edio de la seHal de sat@lite> convirti@ndola en una seHal de entrada al televisor. s el ele(ento ('s costoso de la lista el ('s dif7cil de esco$er> a Eue eiste una inDnidad de (arcas (odelos con diferente prestación> desde las b'sicas asta las ('s soDsticadas. Ade('s> dependiendo del pa7s re$ión territorial se plantean diferentes necesidades> de (odo Eue un decodiDcador Eue funciona bien en una re$ión> puede funcionar (u (al en otra> por eje(plo los deco de 220 v funciona (uco (ejor en uropa Eue en a(@rica el precio de esta puede oscilar entre %0 a 120 \.
l Dongle es un dispositivo de ardWare capa/ de desencriptar los canales codiDcados co(o el siste(as Ba$ra 2 de ispasat. os decodiDcadores ('s nuevos lo traen incorporado es necesario Eue ven$an co(patibles con la actuali/ación del na$ra 3 para desencriptar los canales esto es necesario para sat@lites co(o de la ota del ispasat co(o el a(a/onas.
laborado por; ?os@ Ad'n odr7$ue/ lises ?os@ #anelo 6art7ne/. &rofesor -u7a; Oscar Bapoleón 6art7ne/ =apata *pto. :iste(as *i$itales Teleco(unicaciones. F# C BI
31
Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Electrotécnica y Computación. Departamento de Sistemas Digitales y Telecomunicaciones. royecto! Ela"oración de #ntena ara"ólica. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
:obre la le$alidad de usar un decodiDcador FTA cree(os Eue s le$al porEue aLn BO es ile$al. s decir> las lees no conte(plan de for(a espec7Dca el uso de estos aparatos ni eisten nor(as precisas para acer la recepción de estas seHales.
5 ;uipos ;ue se utiliaron para el enlace satelital 1. Antena O!set 2. BM 3. #onectores -% 4. #able #oaial )5 _ 5. &ernos Tornillos %. Bivel ). laves +. Taladro 9. MrLjula s (u necesario pero en la pr'ctica no la utili/a(os" 10. destornillador
Conclusiones
laborado por; ?os@ Ad'n odr7$ue/ lises ?os@ #anelo 6art7ne/. &rofesor -u7a; Oscar Bapoleón 6art7ne/ =apata *pto. :iste(as *i$itales Teleco(unicaciones. F# C BI
32
Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Electrotécnica y Computación. Departamento de Sistemas Digitales y Telecomunicaciones. royecto! Ela"oración de #ntena ara"ólica. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
as antenas parabólicas son de su(a i(portancia en las teleco(unicaciones de lar$a distancia> satelitales en las cuales se necesitan $randes cantidades de $anancia de seHal. ste trabajo nos audó bastante a adEuirir conoci(ientos concretos acerca de este ele(ento tan Ltil en las teleco(unicaciones> tales conoci(ientos nos ser'n de proveco en nuestra futura vida profesional. &or otro lado> ta(bi@n pudi(os poner en pr'ctica los conoci(ientos adEuiridos> en el trabajo de investi$ación en la asi$natura de Antenas. Asi(is(o> nos per(itió desarrollar la creatividad para diseHar confeccionar una antenaJ a la ve/ Eue otor$arnos las abilidades t@cnicas (anuales necesarias en el proceso del enlace satelital Eue no fue tan f'cil a Eue no cont'ba(os con las erra(ientas co(o la brLjula el :atFinder para encontrar ('s f'cil el sat@lite. Bos fue de (uca utilidad entrar a dispointer.co( para ver las coordenadas correctas se$Ln nuestra ubicación en el (undo a Eue no ten7a(os una brLjula en ese (o(ento con (uca paciencia orienta(os la antena con los datos calculados de la aplicación *ispointer a/i(ut elevación polari/ación ade('s con un nivel poder corroborar Eue la antena este en for(a perpendicular al suelo. Otra cosa Eue nos fue (u Ltil fue el decodiDcador a Eue este tiene inte$rado un :atFinder nos indicaba con un sonido pitido" donde se encontraba el sat@lite Eue Euer7a(os encontrar. os detalles de los c'lculos> el proceso de construcción el enlace satelital> fueron plas(ados en este infor(e. spera(os Eue sea de utilidad para cualEuiera Eue lo consulte.
laborado por; ?os@ Ad'n odr7$ue/ lises ?os@ #anelo 6art7ne/. &rofesor -u7a; Oscar Bapoleón 6art7ne/ =apata *pto. :iste(as *i$itales Teleco(unicaciones. F# C BI
33
Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Electrotécnica y Computación. Departamento de Sistemas Digitales y Telecomunicaciones. royecto! Ela"oración de #ntena ara"ólica. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
16/eferencias %&' (ayne Tomasi. Sistemas de Comunicaciones Electrónicas. )é*ico! earson Education+ ,--. %,' (i/ipedia. #ntena para"ólica. 01! 2ttp!33es. 4i/ipedia.org343inde*.p2p5 title6#ntena$para"7C78lica9oldid6 :;:<,<&=. %' (ol>>+ E. #. #ntenna #nalysis. Cap. =. ?o2n (iley 9 Sons+ Inc. N. @or/+ &<;=. %:' C2ristop2e Aranet+ BDesigning Classical >>set Cassegrain or Aregorian Dual 0e>lector #ntennas >rom Com"inations o> rescri"ed Aeometric arameters+ IEEE %' #ntennas and ropagation )againe+ ?une ,--,+ pp. &&: &,. %;' 444.dis2pointer.com %=' 2ttp!33444.lyngsat.com
Interantes del "ro=ecto4 ?os@ Ad'n odr7$ue/ lises ?os@ #anelo 6art7ne/
laborado por; ?os@ Ad'n odr7$ue/ lises ?os@ #anelo 6art7ne/. &rofesor -u7a; Oscar Bapoleón 6art7ne/ =apata *pto. :iste(as *i$itales Teleco(unicaciones. F# C BI
34
Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Electrotécnica y Computación. Departamento de Sistemas Digitales y Telecomunicaciones. royecto! Ela"oración de #ntena ara"ólica. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
11AneGos
laborado por; ?os@ Ad'n odr7$ue/ lises ?os@ #anelo 6art7ne/. &rofesor -u7a; Oscar Bapoleón 6art7ne/ =apata *pto. :iste(as *i$itales Teleco(unicaciones. F# C BI
35
Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Electrotécnica y Computación. Departamento de Sistemas Digitales y Telecomunicaciones. royecto! Ela"oración de #ntena ara"ólica. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
laborado por; ?os@ Ad'n odr7$ue/ lises ?os@ #anelo 6art7ne/. &rofesor -u7a; Oscar Bapoleón 6art7ne/ =apata *pto. :iste(as *i$itales Teleco(unicaciones. F# C BI
3%
Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Electrotécnica y Computación. Departamento de Sistemas Digitales y Telecomunicaciones. royecto! Ela"oración de #ntena ara"ólica. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
laborado por; ?os@ Ad'n odr7$ue/ lises ?os@ #anelo 6art7ne/. &rofesor -u7a; Oscar Bapoleón 6art7ne/ =apata *pto. :iste(as *i$itales Teleco(unicaciones. F# C BI
3)