Berekening afstand LNB onduidelijk

[oliver]

Ik heb nog wat meetingen gedaan, met 510 mm als focal point en de string waarden die daarbij horen en waarempel. Perfect. Uiteraard blijf je de speling op het touw hebben (het is beetje elastisch/krult terug, gewoon huis tuin en keuken touw).

 

Waar haal je trouwens die 5mm van de Feedhoorn vandaan? Vind het algeheel plausibel, maar de foto die sprietje aan het begin poste deed anders vermoeden, eigenlijk 5mm van de waveguide richting de feedhoorn.

 

Goed 3 foto's toegevoegd. Numerically, krijg je het volgende te zien.

 

Eerste kun je zien waar ik het middenpunt had bepaald. Ik moet meteen zeggen, de rode stip is een gok waar het ongeveer zat. Ik heb het met potlood aangebracht en dacht het wel op de foto te kunnen gaan zien, niet dus. De meetlat is ter referentie naast gehangen, de schroevendraaier zit er tussen om hem enigsinds recht ervanaf te laten komen.

 

Tweede foto is de string driehoek. Komt perfect volgens de berekeningen uit, met de diepte van 79.2 mm en dus een focal length van 510 mm.

 

De derde foto is het touw vanaf het middenpunt tot over de LNB.

 

Het opvallende; het geen wat ik niet snap, is het brandpunt zit op 510 mm. De rode stip op het touw, dat ligt echt 12 cm voor de feedhorn. Dus kwa berekening klopt het allemaal als een bus, 510 mm, touwtje boven, touwtje onder, maar ik meen toch echt in de John Legon berekening gezien te hebben dat het focal punt is waar de ontvangst 'wolk' is en daar je LNB moet staan, en dat klopt dus gewoon niet. Boresight is een nieuw begrip en zal ik even nog het een en ander over moeten na lezen, maar die zou dan wel 630 mm moeten zijn? Of iets in die geest tenminste?

 

Afijn in de 3de foto heb ik ook de stip genoteerd (5mm vanaf de voorkant toevallig ook nog) waar het daadwerkelijk strings brandpunt is en dus kan ik nu zo de afstand LNB houder - focal point bepalen en dus zou ik de afstanden tussen LNB's zo te pakken moeten hebben

[bcw]

Ik heb nog wat meetingen gedaan, met 510 mm als focal point en de string waarden die daarbij horen en waarempel. Perfect. Uiteraard blijf je de speling op het touw hebben (het is beetje elastisch/krult terug, gewoon huis tuin en keuken touw).

 

Waar haal je trouwens die 5mm van de Feedhoorn vandaan? Vind het algeheel plausibel, maar de foto die sprietje aan het begin poste deed anders vermoeden, eigenlijk 5mm van de waveguide richting de feedhoorn.

 

Goed 3 foto's toegevoegd. Numerically, krijg je het volgende te zien.

 

Eerste kun je zien waar ik het middenpunt had bepaald. Ik moet meteen zeggen, de rode stip is een gok waar het ongeveer zat. Ik heb het met potlood aangebracht en dacht het wel op de foto te kunnen gaan zien, niet dus. De meetlat is ter referentie naast gehangen, de schroevendraaier zit er tussen om hem enigsinds recht ervanaf te laten komen.

 

Tweede foto is de string driehoek. Komt perfect volgens de berekeningen uit, met de diepte van 79.2 mm en dus een focal length van 510 mm.

 

De derde foto is het touw vanaf het middenpunt tot over de LNB.

 

Het opvallende; het geen wat ik niet snap, is het brandpunt zit op 510 mm. De rode stip op het touw, dat ligt echt 12 cm voor de feedhorn. Dus kwa berekening klopt het allemaal als een bus, 510 mm, touwtje boven, touwtje onder, maar ik meen toch echt in de John Legon berekening gezien te hebben dat het focal punt is waar de ontvangst 'wolk' is en daar je LNB moet staan, en dat klopt dus gewoon niet. Boresight is een nieuw begrip en zal ik even nog het een en ander over moeten na lezen, maar die zou dan wel 630 mm moeten zijn? Of iets in die geest tenminste?

 

Afijn in de 3de foto heb ik ook de stip genoteerd (5mm vanaf de voorkant toevallig ook nog) waar het daadwerkelijk strings brandpunt is en dus kan ik nu zo de afstand LNB houder - focal point bepalen en dus zou ik de afstanden tussen LNB's zo te pakken moeten hebben

Oliver,

Je referentiepunt op de schotel ligt nog te hoog. Dit moet op 36% van de hoogte liggen, dus op 61 en 34 cm van boven en onderkant. Dit is trouwens dezelfde verhouding als die van topstring en bottomstring (zie bijgevoegde maten op je foto).

 

De rode stip op het touw geeft 51 cm aan - correct? Dit is de brandpuntsafstand - dus de afstand van de top van de parabool tot het brandpunt. Ik heb in je foto de hoofdas van de parabool getekend en de maten erbij gezet.

 

Het is al weer een tijdje terug dat ik op de feedhorns heb zitten studeren. Ik gebruik voor de type feedhorns die wij gebruiken  .25 golflengte (ca 5 mm) voor de afstand van het phase center tot het apertuur. Ik weet niet meer precies waar ik dat vandaan heb. Ik zal nog eens zoeken.

 

Ben

[oliver]

Nou, je wilt eigenlijk de binnenkant van de feedhorn meten, maar ik wil die nieuwe inverto Black Ultra's niet openhalen en zelfs deze oude inverto quattro eigenlijk ook liever niet Ik meen dat sprietje zei dat de phasecenter op een diameter van 2.5 cm lag.

 

Yes, de rode stip is ongeveer 51 cm, mn camera viel me erg tegen, ik had een stip op het touw geplaatst, was op de foto niet meer zichtbaar. Waar ik de denktfout iig mee maak, is boresight vs focal-length.

 

Maar dat diepste punt heb ik gemeten, is het diepste punt niet ook gelijk het referentie punt? Ik dacht van wel eigenlijk, blijkbaar niet?

[Sprietje]

Zoals al eerder geschreven en heb voorgerekend, is de gemiddelde golflengte ongeveer 25mm. Je zou dus eigenlijk de kap er vanaf moeten halen en er een knikker van 25mm diameter in moeten leggen. Het middelpunt van de knikker is het meetpunt. Maar zoals ik al eerder aangaf, komt het echt allemaal niet op een paar millimeter nauwkeurig.

 

Als ik bijvoorbeeld de afstand tussen de lnb’s op een Triax 78 uitreken voor de Astra 19,2 en 23,5, dan geeft 1 cm
focusafstandverschil slechts 0,9mm verschil in lnb-afstand. Waar praten we over.

 

[bcw]

Horn antennes zijn geen eenvoudige stukjes blik. Ze lijken misschien wel op de toeters die badmeesters in de vorige eeuw hanteerden om kinderen schoolslag bij te brengen, maar in feite zijn het complexe waveguides met een kegelvorm waaraan veel moeite is gedaan om een optimaal stralingspatroon te realiseren. De axiale wandjes, bijvoorbeeld, dienen voornamelijk om de sidelobes te reduceren. De wiskundige beschrijving is ingewikkeld.
Er is veel over geschreven - je kunt naar hartenlust googelen; je bent zo maar een paar dagen van de straat af. Ik heb een paar voorbeelden bijgevoegd.

In Paul Wade's boek staat in het hoofdstuk over corrugated feedhorns een simulatie plaatje van een stralingsdiagram van een horn met een flare van 58 graden. (De CD Duo LNB heeft een openingshoek van 50 graden)

Ik heb ooit wat berekeningen gemaakt op basis van "Modern Antenna Design" (http://www.microwave.gr/content/horns.pdf) en een tekening die ik heb gemaakt van een "halve" CanalDigitaal Duo LNB. Als je berekeningen maakt die op bladz. 356 van dit document staan, krijg je de phase center afstanden van 6, resp. 8 mm voor twee verschillende frequenties.

Tot slot nog een link naar een computersimulatie met wat mooie plaatjes (http://www.cst.com/Content/Applications/Article/Phase+Center+Computation+of+a+Corrugated+Horn+)

Al met al heeft de oplossing van Sprietje zeker de charme van eenvoud - maar ik denk dat de ontwerpers eerder met software zoals hierboven zullen werken, dan met een doosje knikkers

Voor het uitrekenen van secundaire LNBs is een verschil van 4 % niet zo groot. En in de meeste gevallen ook niet voor het plaatsen van de LNB. Misschien wordt dit anders als je het onderste uit de kan moet halen om bijvoorbeeld in Zuid Europa de UK spotbeam van Astra 2F en Astra 2E te kunnen ontvangen...

[Sprietje]

Beste bcw

Hierbij laat ik eens zien welke openingshoeken er allemaal gebruikt kunnen worden bij de feedhorns, zie bijlage 1 waarbij je rekening moet houden dat dit nog maar een kleine greep uit de mogelijkheden zijn.
Gelukkig dat er voor offsetschotels een afspraak is gemaakt dat de f/D-verhouding tussen de 0,6 en

0,66 moet liggen, anders was het voor de lnb-fabrikanten een onbegonnen werk om voor allerlei f/D-verhoudingen lnb’s op de markt te brengen.

Bij primefocus-schotels ligt er niets vast. Vandaar dat je daar ook een verstelbare scalar-ring nodig hebt om zelf de f/D-verhouding in te kunnen stellen.

Uit de diverse f/D verhoudingen kun je zien dat de 10dB Illumination taper met en een f/D-verhouding

van 0,65 je het meeste rendement heeft. Een maximale ontvangst van het schoteloppervlak en een minimale Spillover, waarbij de lnb buiten de schotel kijkt en ongewenste signalen oppikt.

 

Ook zie je uit de ontvangstkarakteristiek dat het meeste signaal uit het midden van de schotel wordt gehaald. Vandaar dat het enorm belangrijk is dat de vorm van de schotel in het midden perfect is en
vrij van oneffenheden.

Niet voor niets dat een primefocusschotel in het nadeel is van een offsetschotel want daar zit de grote
lnbf met bevestinginsstangen al meteen in de weg voor optimale ontvangst.

Dat een lnb ook buiten de schotel kijkt, heb ik wel eens gecontroleerd door met een metalen plaat die ik tegen de schotelrand hield in ongeveer dezelfde richting van de vorm van de schotel, je hiermee merkbaar meer signaal opving op de lnb.

Heel veel tijd in het experimenteren en beredeneren van allerlei zaken op schotelgebied hebben me

uiteindelijk gebracht in de kennis die ik nu heb om lnb-afstanden te berekenen, waar de schotel ook staat opgesteld, in Europa of daar buiten. Uiteraard kan ik niet zonder de computerprogramma’s van Satlex of Dishpointer.

[oliver]

Yep, 25 mm door het midden meten, daar refereerde ik jou ook mee Sprietje Probleem waar ik op doelde was, dat je niet weet waar die 25mm doorsnede zit. Ik heb zelf al proberen te image.googelen naar inverto LNB's, maar wat tussen plastic en feedhorn zit weten de meesten (ik) niet.

 

Het plaatje van BCM's link is erg interesant:

 

hier kan je zien dat de phase center vooral in het midden zit. Ik had zelf sterk het vermoeden dat het verder naar achter zat.

 

Anyway, ik meen dus dat in de berekening van John Legon het diepste punt ook het 'kijk' punt was, maar zal eerst eens het begrip boresight erbij pakken en verder bestuderen

 

Hoe dan ook, is dit een erg interessant en leuk onderwerp Toch? 

17 juli 2013 aangepast door oliver

[Sprietje]

Oliver schrijft:

 

“Het plaatje van BCM's link is erg interesant:, hier kan je zien dat de phase center vooral in het midden zit. Ik had zelf sterk het vermoeden dat het verder naar achter zat.”

Dat is heel logisch. De meeste lnb’s hebben een 2-lambda feedhorn, dus twee maal de golflengte. Logisch dat de signaalwolk dan halverwege de feedhorn zit.
 

Met de prachtige grote feedhorn die je in bericht 55 laat zien, heb je een veel nauwkeurigere ontvangsthoek dan met een 2 lambda feedhorn. Die grote feedhorn bepaald heel nauwkeurig welk deel van de schotel ontvangen mag worden. Daarom baal ik zo van die smalle lnb’s met feedhorns van hooguit 1-lambda. Die moet je alleen maar gebruiken als het echt niet anders kan.

Maar het is leuk dat je allemaal feedhorns met scalarringen laat zien die naar voren wijzen, maar ze kunnen ook in andere richtingen staan, zie bijlage.

17 juli 2013 aangepast door Sprietje

[oliver]

Och ja, inderdaad, dat is wel interesant, natuurlijk voor verschillende maten.

 

In dat feedhorn plaatje van post 55 (de rechter) dus 1 ring per lambda, dan zou dat een 2-lambda feedhoorn geweest; dus de 'standaard' LNB. Wat zijn 3 lambda feedhorns van inverto eigenlijk? Of hebben ze die niet?

 

Ik was op zoek wat meer info over boresight (wikipedia was verassend leeg) en kwam dit tegen:

http://www.labvolt.com/downloads/download/87768_f0.pdf

 

So far, erg interesant. Ze hebben het wel weer over offset-angle = acos (breedte/hoogte). In het geval van de triax 88 is dat ~26.5 en niet 26; BCM nam 26 voor zijn berekeningen, maar dat zou dus eigenlijk niet helemaal correct zijn?

18 juli 2013 aangepast door oliver

[oliver]

Ik heb nog eens het artikel van John Legon op de kop gezet en ik moet bekennen, hij heeft het niet over het focal-length van de offset dish, maar over focal lenght (a) in het algemeen en dus volgens mij van de volledige parabolische schotel. Zeer onduidelijk, maar verklaart wel waarom dat niet werkt.

 

Nu nog even paul wade zn document doornemen over boresight, maximum depth en middenpunt waar de LNB naar kijkt, want dat is ook niet hetzelfde

 

Edit:

Paul zegt iets raars,

" I read an article which did a lengthy analysis of the various aiming strategies and concluded that small variations have little effect, so aiming at the center of the reflector is close enough." Terwijl hier toch (voor een Triax 88) 2 dingen geroepen worden, 36% (verhouding strings) en 41%. Ik zal dat artikel ook maar is doornemen. Paul mikt zijn feedhoorn iig op het midden ...

19 juli 2013 aangepast door oliver

[oliver]

Ik snap nu ook Paul zijn water truuk, als je offset schotel niet netjes is (zoals de Triax 78) dan kan je hem vullen met water. Als de schotel horizontaal ligt, zal het water zicht netjes als een ovaal vormen en kan je dat dus gebruiken om de ECHTE waarde van je schotel te bepalen.

 

Anyhow, ik zie nog steeds nergens hoe je un de boresight focal length berekent. We weten wel hoe dat punt op de schotel te bepalen en kunnen dan de afstand op meten. Als ik erover na denk ... moet ik eigenlijk het een en ander uit denken voor ik typ, maar de hoek tussen boresight en focal-length + lengte van focal-length geeft geeft dan de focal-length over de boresight ...

[Sprietje]

Oliver schrijft:

 

“In dat feedhorn plaatje van post 55 (de rechter) dus 1 ring per lambda, dan zou dat een 2-lambda
feedhoorn geweest; dus de 'standaard' LNB. Wat zijn 3 lambda feedhorns van inverto eigenlijk? Of hebben ze die niet?”

In plaats van de laatste scalarring wordt ook wel een schuine trechtervorm gemaakt. Zie het verschil in

de bijlage van een Inverto Black Ultra tussen een single-uitvoering en een twin-uitvoering.

Inverto heeft geen feedhorns met 3-lambda.

Nou, en als er één schotel niet netjes is, dan is het wel de Triax 110 die slechts 5cm hoger is dan die

breed is. Daar is de watertruuk uitstekend van toepassing.

Maar hoe je het ook draait of keert, de brandpuntafstand van een schotel is niet interessant om de

lnb-afstanden uit te rekenen. Je komt altijd weer terecht bij de brandpuntafstand van de originele primefocus schotel waar de offsetschotel een deel van is.

Je moet gewoon logisch nadenken. Om de afstand tussen twee lnb’s uit terekenen, moet je uitgaan van
het feit dat de hoek van inval gelijk is aan de hoek van uitval. Het verschil in ontvangstrichting van twee satellieten kun je gemakkelijk via Dishpointer of via Satlex te weten komen.

Je moet op de schotel gaan kijken waar het middelpunt van de signalen ligt. Dat ligt niet halverwege de
hoogte van de schotel maar op ongeveer 40% van de hoogte. Als je dan de afstand van de lnb neemt naar dat punt op de schotel, heb je de maat waarmee je kunt rekenen wat de lnb-afstand moet worden.

[oliver]

Goed, volgens mij heb ik nu alle gegevens en berekeningen in mijn scheet verwerkt, had de hoop al opgegeven

 

https://docs.google.com/spreadsheet/ccc?key=0AlhEVHEXwEJpdHNNUjY0aWVqTjkzcTEyTmdYODNpSWc

 

Of het natuurlijk klopt is een tweede. Maar als je de gegevens van je schotel invult, je locatie zal hij alles uitrekenen Tenminste, alles kleinigheidje mist nog das de 'todo', maar moet ik nog over nadenken. LNB Offset is slechte bewoording, dus dat moet ik misschien nog even veranderen.

 

P.S. Wat een goed plaatje, dan zie je dus precies Black ultra's van binnen, nice, ik had trouwens minder ringen verwacht?

P.S.S. Als ik het allemaal goed heb begrepen, heb je dus de focus afstand nodig, om de boresight afstand te berkenen. En deze is dan inderdaad op 36-40% hoogte.

19 juli 2013 aangepast door oliver

[oliver]

Ik blijf maar bezig

 

BCW, ik heb alle berekeningen uitgevoerd en heb mogen constateren dat er toch iets niet klopt. De topstring/bottom string berekeningen kloppen als een bus. Ik heb deze keer een metalen meetlint gepakt en de afstanden 33,6 en 61,3 gemarkeerd voor onder/boven afstand en kreeg een schitterend focus punt. Op de originele LNB kwam dat ook nog eens practisch 5mm op het witte bescherm plastik van de LNB bij de feedhoorn. Alsof hij perfect uitgericht was Vervolgens was de afstand van die 5mm markering tot het middenpunt van de LNB houder bijna een perfecte 40mm verder. Dus kwam ik op 'boresight + 45mm'

 

Allemaal helemaal tegek. Alleen (en dit zal echt bijna niets schelen denk ik, maar toch) als je in de 2 bijlages kijkt (1 genomen van de zijkant de andere van exact het berekende kijkpunt met waterpas eronder ;-) ) zie je dat ze hoger kijken. Het zal op de afstand misschien net 5 mm schelen? En 5mm is zo'n 0.5 - 0.75 mm afstand op de rail, dus dat is helemaal verwaarloosbaar, want zo exact krijg ik ze niet afgesteld (Heb een schuifmeter die wel zo nauwkeurig is, maar die mm heb je al bij het af tekenen en afzetten ernaast

 

 

Goed, lang verhaal kort, ik snap dus niet waar die boresight nu zit. Op de boven/onder string verhouding dan toch niet? Ironisch is wel dat het middenpunt dus precies zit waar ik hem eerst had (paar pagina's terug) waar het water op zn diepst zat. Of mn LNBF houder staat helemaal verkeerd krom

31 juli 2013 aangepast door oliver

[Sprietje]

Beste oliver

Ik zie dat jij een SAB-rail op een Triaxschotel gebruikt. De lnb’s staan dan 19 mm boven het brandpunt van de schotel, zie bijlage.