Calculator voor LNB-kijkhoek en f/D-ratio-equivalent voor offset schotels

[Sprietje]

Als je het over de f/D-verhouding hebt bij een offsetschotel, dan heb je niets meer te maken met de oorspronkelijke primefocus schotel waaruit die offsetschotel berekend is.
Bij de f/D-verhouding is "D" de breedte van de offsetschotel.
"f" is de focuslengte en dat is de afstand van de feedhorn (daar waar die knikker van 25mm kan liggen) tot aan het kijkpunt (middellijn van de lnb) op de schotel en dit punt ligt op 40% van de hoogte van de schotel als de lnb goed gericht staat.

 

[Sprietje]

En dan meteen het antwoord op de vraag, hoe meet je nu de f/D-verhouding bij een multifocusschotel?
Zoals je weet moet een gewone offsetschotel helemaal vlak op bijv. de tafel aanliggen als je hem met de bolle kant omhoog legt. Ligt de schotel niet helemaal aan, dan is hij vervormt en in feite niet meer bruikbaar.
Een multifocusschotel is aan de voorzijde helemaal niet vlak. Kijk maar eens naar de bijlage van de Amerikaanse schotel Directv, vergelijkbaar met de Maximum E85.
Tja, bij zo'n schotel mag je natuurlijk niet de gehele breedte van de schotel nemen om de breedte "D" te bepalen. Nee, daar is een handige truc voor.
Je stelt de schotel horizontaal op en zorgt dat die perfect waterpas ligt. Dan laat je hem vol water lopen totdat het net over de rand loopt. Dan kun je aan de hand van de breedte van de plas water bepalen wat de breedte van de schotel is die nodig is om de f/D-verhouding te bepalen.

 

[a33]

Over je betoog over brandpuntsafstand en f/D:

Dacht het niet hoor!

 

In het voorbeeld waar het allemaal mee begon: https://www.sat4all.com/forums/topic/358234-grote-schotel-nog-interessant-voor-ku-band/?do=findComment&comment=2497569

kwam jij uit op f/D=0,6, bij een kijkhoek van 87,6 graden die duidelijk uit de tekening blijkt.

En het Parabola6-plaatje klopt helemaal, ik heb een calculator die exact hetzelfde uitkomt (met nog meer cijfers achter de komma, geheel op basis van paraboolformules).

 

En nu beweer jij hierboven dat de kijkhoek van die schotel 70 graden zou moeten zijn?

87,6 graden en 70 graden is nogal een verschilletje.....

 

groet,

A33

[Sprietje]

Beste a33

 

Je schrijft:

" En nu beweer jij hierboven dat de kijkhoek van die schotel 70 graden zou moeten zijn? 87,6 graden en 70 graden is nogal een verschilletje....."

 

De kijkhoek is afhankelijk van de offset van de schotel.
De schotel waar het hier om gaat heeft een offset van 19°. Dit is beduidend minder dan bij de gangbare schotels tot ongeveer 1 meter die vaak een offset van 26° hebben.
Bij deze schotel staat de lnb in de signaalweg zoals dat ook bij een primefocus schotel het geval is. Het verschil is wel dat bij een primefocus schotel de lnb in de signaalweg staat waar het meeste signaal gegenereerd wordt. Bij deze schotel staat de lnb in de signaalweg aan de rand van de schotel waar 10dB minder signaal gegenereerd wordt. Dat is in een percentage uitgedrukt bij een schotel van 180cm breed natuurlijk veel minder als zou dit bij een schotel van 60cm zijn.
Dat de lnb in de signaalweg staat is goed te zien tijdens de sun outage. je ziet dan onder op de schotel de schaduw van de lnb.
Bij deze schotel is de kijkhoek inderdaad 87,6 graden maar die wordt kleiner naar mate de offsethoek groter wordt.
Bij schotels vanaf 125cm wordt vaak een kleinere offset gebruikt. Daarom hebben fabrikanten die ook grote schotels maken voor hun grote exemplaren meestal ook een eigen feedhorn zoals bij Gibertini de C120, bij Laminas de PO40 enz.

De ontvangsthoek van de feedhorn waar ik het over heb heeft betrekking op gangbare schotels tot 1 meter breedte.

 

[a33]

4 uur geleden zei Sprietje:

De schotel waar het hier om gaat heeft een offset van 19°. Dit is beduidend minder dan bij de gangbare schotels tot ongeveer 1 meter die vaak een offset van 26° hebben.
Bij deze schotel staat de lnb in de signaalweg zoals dat ook bij een primefocus schotel het geval is.

 

Huh? Hebben we het over dezelfde schotel?

 

Deze schotel heeft een offsethoek van 26.7 graden, en de onderkant van de schotel ligt bijna 29,5 millimeter (ik neem aan dat dat gebruikte maateenheid is) bóven de vertex. Niet echt in de signaalweg, lijkt me. Zie bijv het plaatje uit de eerdergenoemde link.

Hoe kom jij dan op 19 graden, en in de signaalweg?

 

 

Het wordt wel een beetje verwarrende discussie zo.

Het ging hier volgens mij om de vraag of bij de 'afgesproken'  f/D-verhouding van 0,6 voor offsetschotels de 'f' nu slaat op de brandpuntsafstand van de moeder-primefocus schotel, of op de 'effectieve brandpuntsafstand' van de offsetschotel. En of het antwoord op die vraag ook blijkt uit de maatvoering van de genoemde schotels, als voorbeeld.

Dit alles uitgaande van de aanname, dat voor D inderdaad (ongeveer) de horizontale diameter van de offsetschotel gebruikt wordt.

 

Mijn conclusie is vooralsnog dat in die f/D-waarde de brandpuntsafstand van de moeder-primefocus schotel gebruikt wordt. En dat deze f/D-waarde van een offsetschotel dus niet zo precies of betekenisvol is, meer een globale indicatie, dan een hard gegeven zoals de f/D bij een primefocus schotel.

 

Groet,

A33

1 juni 2018 aangepast door a33

[Sprietje]

Beste a33

 

Hoe denk je nu dat ik de afstanden bereken van de lnb's op een multirail?
Daarvoor reken ik eerst uit wat de ontvangsthoek is tussen de satellieten gezien vanaf de plek op aarde waar de schotel staat.
Als ik deze hoeken dan weet gebruik ik de brandpuntafstand van de schotel om met diezelfde hoeken de afstand van de lnb's uit te rekenen. En wat is dan de brandpuntafstand? Dat is wat ik altijd vraag met vaak de afbeelding er bij, de afstand van het focuspunt van de lnb tot op 40% van de hoogte.
Dus niet de afstand van het focuspunt van de lnb tot aan de onderzijde van de schotel zoals RIMA beweert. Als ik die maat als brandpuntafstand zou gebruiken, zou ik toch hele verkeerde afstanden krijgen en hoe verklaar je dan dat ik al ongeveer voor 2000 mensen de lnb-afstanden naar volle tevredenheid heb uitgerekend in al die jaren.

En laten we nu even kijken of die 40% van de hoogte terug te vinden is naar de tekening waar we naar kijken:
https://www.sat4all.com/forums/topic/358234-grote-schotel-nog-interessant-voor-ku-band/?page=8&tab=comments#comment-2497608
Lijn FG deelt precies de hoek middendoor die de lijnen FA en FB maken. Dat is dus de hartlijn van de lnb.
Punt G ligt op 37% van de hoogte van lijn BA. Dat is iets minder dan de 40% die ik altijd op geef en dat heeft twee redenen.
Ten eerst is dat makkelijker opmeten want ik denk dat flink wat mensen afhaken als ik ze vraag de afstand te meten tot op 37% van de schotelhoogte.
Ten tweede komt het bijna niet voor dat een lnb op de juiste hoogte van de schotel gericht is, meestal hoger. Daarmee wordt ook de maat groter waarmee ik moet rekenen om de lnb-afstanden te berekenen. Vandaar dat ik gewoon de afstand vraag van het midden van de lnb-klem tot aan 40% van de hoogte van de schotel. Daar trek ik dan zelf dan 35mm van af om de juiste afstand te krijgen.
Ik voeg twee tekeningen toe, de eeste hoe het werkelijk gemeten zou moeten worden op 37,5% van de schotelhoogte, en de tweede tekening zoals ik het aan de mensen vraag als ik de schotel niet ken.

Dan jou vraag over de offset van de schotel.
Ik zeg dat de schotel een offset heeft van 19 graden.
Jij zegt dat die een offset van 26,7 graden.
Wat is nu de offsethoek van een schotel?
Dat is hoeveel graden schuin de signalen op de schotel vallen en dus ook weer door de schotel gereflecteerd worden. Dat moet je dus meten t.o.v. de voorzijde van de schotel. Het gaat dus om de hoek die lijn FG t.o.v. lijn BA maakt en dat is in die tekening 19 graden. Hoe jij aan 26,7 graden komt is me een raadsel maar ik zou zeggen, bekijk deze schotel eens tijdens de sun outage als hij op een bepaalde satelliet staat uitgericht. 100% zeker dat bij deze schotel de schaduw van de lnb onder op de schotel te zien is en dat kan nooit bij een offsethoek van 26,6 graden.

Zie wat ik bedoel in de bijlages van de Andrew180 waarbij ik niet wil zeggen dat deze foto's genomen zijn tijdens de sun outage.

 

 

 

 

 

1 juni 2018 aangepast door Sprietje

[a33]

Beste Sprietje,

 

Volgens mij lees je niet goed wat ik schreef, en begrijp je Rima ook niet goed.

 

De effectieve brandpuntsafstand, waarmee multifeedafstanden uitgerekend kunnen worden, in inderdaad de afstand FG.

Daarover is geen discussie.

Alleen ik noem die afstand inmiddels vrij consequent de EFFECTIEVE brandpuntsafstand van de offsetschotel, want 'de brandpuntsafstand' van een parabolische spiegel (of het nu een PF is of een offset schotel) is nu eenmaal gedefinieerd als de afstand tussen de vertex (dwz het midden van de (moeder-)PF-schotel), en het brandpunt.

Dat jij de effectieve brandpuntsafstand van een offsetschotel vrij consequent 'de brandpuntsafstand' noemt lijkt mij dus niet geheel juist, maar de meeste mensen (en ik ook) zullen in de context meteen snappen wat je bedoelt.

En dat die effectieve brandpuntsafstand meestal ergens in de buurt van de 40% van de hoogte kan worden gemeten (afhankelijk van de precieze uitsnede van de offset schotel uit de moeder-PF-schotel), is allemaal bekende kost. Ook voor Rima.

 

De brandpuntsafstand (dus de afstand van vertex naar focus) wordt regelmatig voor berekeningen aan de parabolische schotel gebruikt, ook bij offsetschotels. Het is één van de twee belangrijkste parameters van de (moeder)PF schotel. Vandaar dat we de term regelmatig gebruiken, ook bij offsetschotels. Anders dan jij kennelijk denkt/dacht(?), is die waarde ook voor offsetschotelberekeningen relevant.

 

 

En je manier van bepalen van de offsethoek klopt echt niet.

De offsethoek is in feite hoeveel de schotel-uitsnede vooroverhelt ten opzichte van de voorkant van de moeder-PF-schotel.

In tekeningen zie je daarom de voorkant van een offsetschotel voorover leunen, tegen horizontaal invallende stralen (die evenwijdig lopen aan de symmetrieas van de moederPFschotel.

 

Als je de offsethoek wilt bepalen aan de hand van de invallende stralen, moet je op zoek naar het diepste punt van de schotel. Daar is het spiegeloppervlak immers per definitie evenwijdig aan de spiegel-voorzijde, dus je kunt daar de spiegeling goed uitrekenen. En als je de straal die op die plek de schotel raakt dan  volgt, kom je in het brandpunt uit.

Aan de hand van die lijnen kun je dan de offsethoek uitrekenen: de hoek die de raaklijn van het diepste punt maakt met de y-as, of de hoek die de bisectrice van de weerspiegeling maakt met de x-as, zoek maar uit, die hoeken komen hetzelfde uit.

De G-spot is hier niet van belang, want die heeft niet met het diepste punt van de schotel te maken. De G-spot ligt altijd ONDER het diepste punt, bij een offsetschotel.

 

Maar, een makkelijkere manier van de offsethoek bepalen is natuurlijk door gewoon de boogcosinus te nemen van de breuk: breedte van de schotel gedeeld door hoogte van de schotel.

Dan ben je er ook. Ziedaar: 26.7 graden.

Kijk John Legon er maar eens op na.

 

 

Het spijt me dat ik geen beter bericht voor je heb.

Groet,

A33

[a33]

Na wat trial en error met de spreadsheet-calculator heb ik ontdekt hoe ik de probleemmelding bij excel kan voorkomen.

Kennelijk is er nog een compatibiliteitsprobleem tussen Calc en Excel met het .xlsx format; als ik de file als .xls opsla gaat het openen in excel zonder problemen.

Bedankt Tonskidutch en Rimantss voor het helpen checken!

 

Ik zal de moderatoren vragen de oorspronkelijke file te verwijderen, en te vervangen door de nieuwe calculator.

Mochten er daar nog problemen mee komen, dan hoor ik dat graag.

 

Groet,

A33.

 

 

@Moderatoren:

Zouden jullie:

- de oorspronkelijk bijlage in de openingspost willen verwijderen,

- de hier bijgevoegde bijlage daar willen herplaatsen,

- en dan de onderstaande tekst onder de openingspost willen toevoegen?

 

 

Edit, 1 juni 2018:

De oorspronkelijk geplaatste file leverde een compatibiliteitsprobleem op tussen LibreOffice-Calc en MS-Excel.

Daarom heb ik de moderatoren gevraagd die file te verwijderen, en te vervangen door deze nieuwe (versie 1.1).

Ik vertrouw erop dat deze geen problemen meer oplevert in excel.

 

Groet,

A33

A33 LNB-illumination-angle to f_D-equivalent calculator for offset satellite dishes v1_1.xls

[ceesv]

Bestand in openingspost vervangen.

[a33]

Bedankt ceesv!

 

En voor de oplettende lezertjes onder ons:

 

Dit

11 uur geleden zei a33:

De G-spot ligt altijd ONDER het diepste punt, bij een offsetschotel.

is natuurlijk niet voor alle theoretische situaties juist.

Zo, zonder nuancering, valt dit dus onder 'fake facts'.

 

In een situatie dat de hoek: onderkant van de schotel -- brandpunt -- vertex bijvoorbeeld 90 graden is, dan geldt deze uitspraak niet, lijkt mij. Maar ik denk niet dat er voor satellietontvangst ooit zo'n offset spiegel gemaakt is.

En voor gewone offset satellietschotels, met de onderkant van de schotel niet al te ver an de vertex, geldt mijn uitspraak natuurlijk wel.

 

Groet,

A33