Innovatieve feedhorn van Freesat 4K Wideband LNB

[Sprietje]

Via de golfpijp komen de satelliet-signalen terecht bij de antennes in de lnb (Low Noise Block) maar zonder "lens" is een lnb blind. D.w.z. de lnb weet dan niet of hij de signalen onder een brede hoek of een smalle hoek moet opvangen.
Om ons te beperken tot offsetschotels moet de lnb alleen kijken naar de schotel en niet wat zich daar buiten nog afspeelt. Als een lnb buiten de rand van de schotel kijkt, ontvangt hij ook signaal in de vorm van warmtestraling, atmosferische ruis enz. die aan het satellietsignaal ruis toevoegt. Dit verslechterd de signaal-ruisverhouding en daar zitten we niet op te wachten.

 

Er bestaan twee type lenzen voor een lnb.
a- een diëlectric lens
b- een feedhorn

 

Een diëlectric lens is gemaakt van teflon en wordt toegepast bij smalle lnb's. Die zijn er in vele vormen zoals onderstaande afbeelding laat zien.

De normale lnbs maken gebruik van een feedhorn met scalarringen. Scalarringen zijn cirkelvormige of ovale schotjes. De afstand van de schotjes wordt bepaald door de frequentie. De feedhorn kan vlak of conisch zijn en daarmee wordt de ontvangsthoek bepaald.

Bij primefocus schotels staat de scalarringen op één lijn. Bij offsetschotels staan de scalarringen taps opgesteld. De mate van tapsheid (coniciteit) bepaald de ontvangsthoek.
Bij primefocus schotels bestaat er geen standarisatie van de f/D-verhouding. Dit is de verhouding tussen het brandpunt van de schotel de diameter van de schotel. Daarom zijn feedhorn voor primefocus schotels ook instelbaar om de ontvangsthoek aan de schotel aan te passen.

Bij offset schotels is er gelukkig wel een standarisatie van een f/D van 0,6. Dit zorgt er voor dat bij lnb's met aangebouwde feedhorn (lnbf) deze altijd passen op een standaard offsetschotel. Nu zijn er wel een paar uitzonderingen van schotels die een iets hogere f/D-verhouding hebben. Het gaat dan om bijv. Gibertini die schotels maakt met een f/D-verhouding van 0,66 en 0,67 en om multifocusschotels die verhoudingen hebben van 0,66 tot 0,7. Dit laatste is gedaan om meer ruimte tussen te lnb's te verkrijgen zodat ze elkaar minder makkelijk in de weg zitten.

 

De hoeveelheid scalarringen bepaald hoe nauwkeurig de ontvangsthoek van de feedhorn is. Voor een consumenten offsetschotel is 3 tot 4 scalarringen gebruikelijk omdat voor schotels tot 1 meter dit voldoende nauwkeurig is.

Voor grotere schotels is het wenselijk een feedhorn te nemen met meer scalarringen zodat ongewenste ruis net buiten de buitenrand van de schotel niet wordt opgevangen. Voorbeelden hiervan zijn de speciale feedhorns van Gibertini voor de 150cm schotel en de feedhorns van Prodolin die offset-schotels heeft tot 2,4 meter.

Bij professionele schotels die gaan tot diameters van 40 tot 100 meter worden feedhorns gebruikt met tientallen scalarringen. Omdat degelijke schotels bijna altijd van het Gregorian type is, is een smallere ontvangsthoek noodzakelijk, dus een feedhorn met een hele smalle coniciteit.

 

Maar wat zien we nu aan de Wideband LNB for sky and Freesat 4k g3 box fits MK4 zone 1 or 2 satellite dish UK. Daar zitten in het midden van de feedhorn allemaal tandjes.

 

Dit is iets geheel nieuws en heb ik nog bij geen enkele andere lnb gezien. Maar als we de zaak wat beter bekijken, dan zijn het geen tandjes maar zijn er uit de binnenste scalarring gewoon stukjes uitgehaald. De binnenste scalarring bestaat dus nog maar voor een gedeelte. In feite is het een wazige scalarring die maar gedeeltelijk bestaat.

Wat is daar nu de bedoeling van?
Uit de omschrijving van deze lnb valt te lezen dat deze lnb zowel te gebruiken is voor de kleine geperforeerde sky-schoteltjes voor als voor de grotere gewone offsetschotels voor de randgebieden van de UK-spotbeam.

 

Waarom gebruiken ze in Engeland die ovale geperforeerde schotels?

Zoals in elk land moeten uitzendrechten betaald worden voor films e.d. Filmproducenden geven rechten om een film uit te zenden voor een bepaald land. Omdat ze in Engeland het liefst zo min mogelijk ongecodeerde zenders aanbieden, is het noodzakelijk het signaal van de Astra 2 satelliet zoveel mogelijk op Engeland te richten. Daarvoor heeft de Astra 2 naast de Europa-beam ook een UK-Spotbeam. Die is speciaal op Engeland gericht maar is in delen van West-Europa ook nog wel te ontvangen. Daar hebben de filmmaatschappijen vrede mee.
Door de sterke bundeling van de signalen op de UK-Spotbeam, hebben ze in centraal Engeland een hele hoge veldsterkte van het satellietsignaal. Voor een goede ontvangst heb je daar slechts een schoteltje nodig van 43 cm. Omdat zo'n klein schoteltje een grote ontvangsthoek heeft, ontvang je daar met gemak ook naburige satellieten mee. Dat is niet echt handig want de meeste satellieten gebruiken een standaard frequentie-indeling om de volledige bandbreedte in de KU-band zo efficiënt mogelijk te gebruiken. Daarom hebben ze de schotel een heel stuk breder gemaakt zodat deze een veel scherpere afbakening heeft t.o.v. naastgelegen satellieten. De schotel gedraagt zich als een veel grotere schotel die een kleinere ontvangsthoek heeft. Door de schotels ook nog eens te perforeren, kijk je gedeeltelijk door de schotel heen waardoor hij minder op valt. Dat is in Engeland ook wel nodig want schotels mogen ook tegen de voorgevel gehangen worden, iets wat in Nederland niet mag.

 

Bij gebruik van een ovale schotel is het noodzakelijk een lnb te nemen met een ovale feedhorn. Alleen dan wordt het volledige oppervlak van de schotel afgetast. Met een normale lnb met ronde scalarringen, zou alleen het middengedeelte van de schotel afgetast worden.

 

 

Het is natuurlijk gissen wat de fabrikant van deze lnb precies in gedachte heeft gehad bij het ontwerp van deze feedhorn maar het lijkt op het volgende:
Om een ovale sky zône 1 en 2 schotel optimaal te benutten, heb je een ovale feedhorn nodig. Bij de grotere schotel die een normale offsetvorm hebben waarbij de hoogte groter is dan de breedte, heb je een feedhorn nodig met cirkelvormige scalarringen. Door nu hapjes uit de binnenste scalarring te halen, is deze maar gedeeltelijk aanwezig. Waarschijnlijk wordt daardoor de ontvangsthoek van de feedhorn minder scherp afgebakend. Hierdoor is deze zowel voor de extra brede Sky-schoteltjes te gebruiken als voor een normale offsetschotel. Dit gaat natuurlijk wel gepaard met een compromis. Zowel de ovale- als de normale offsetschotels zullen signaal moeten inleveren.

Ik hoop dat RimaNTSS hier meer van weet.

 

[Mojo]

Wellicht is die ovale schotel vanwege de positie 28,2 en 28,5

[RimaNTSS]

Wauw @Sprietje! Dat is interessant leesvoer. Dank daarvoor! Je kunt waarschijnlijk boeken schrijven! Ik ben het volledig met je eens dat het belangrijkste doel van de feedhorn is om de verlichtingsbundel van de LNB te vormen en ook te voorkomen dat onnodige geluiden naar de LNB komen. Ik kan alleen enkele foto's toevoegen van enkele van de feedhorns die ik had/heb.

[Sprietje]

20 minuten geleden, Mojo zei:

Wellicht is die ovale schotel vanwege de positie 28,2 en 28,5

 

Nee, dat is omdat de Badr 26 oost zo dichtbij staat. Gebruikelijk is 3 graden afstand tussen de satellieten. Met zo'n klein schoteltje pak je met gemak de Badr 26e mee.

De 28,5 oost positie is pas een aantal jaren geleden aan Astra toebekomen. Vroeger was die van Eutelsat. Die ovale schoteltjes zijn al lang voor de tijd dat Astra de 28.5-positie kreeg.

[Sprietje]

26 minuten geleden, RimaNTSS zei:

Wauw @Sprietje! Dat is interessant leesvoer. Dank daarvoor! Je kunt waarschijnlijk boeken schrijven! Ik ben het volledig met je eens dat het belangrijkste doel van de feedhorn is om de verlichtingsbundel van de LNB te vormen en ook te voorkomen dat onnodige geluiden naar de LNB komen. Ik kan alleen enkele foto's toevoegen van enkele van de feedhorns die ik had/heb.

 

Dank voor de complimenten. Je moest eens weten hoeveel meter technische handleidingen ik in m'n leven geschreven heb.

[Mojo]

1 uur terug, Sprietje zei:

De 28,5 oost positie is pas een aantal jaren geleden aan Astra toebekomen. Vroeger was die van Eutelsat.

Vroeger was dat van DSF Kopernikus

[Sprietje]

Op 3 oktober 2013 heeft Astra positie 28,5 oost in gebruik genomen met de Astra 2E satelliet. Deze orbitpositie is op deze datum door Eutelsat verlaten. De DSF Kopernikus-2 satelliet behoorde toe aan de Eutelsat vloot.

 

[Mimisiku]

Hing die Kopernicus niet op 21.5⁰??

[Sprietje]

Let op: er zijn 3 Kopernikus satellieten:

 

The orbital station-keeping manoeuvres of the satellites were conducted by the Flight Dynamics Group of the German Aerospace Center (DLR), German Space Operations Center, in Oberpfaffenhofen, Bavaria. The satellites were located at the following positions:

• DFS Kopernikus-1: 23.5° East (1989-1994), later 33.5° East (1994-2002), replaced by Astra 3A^[2]
• DFS Kopernikus-2: 28.5° East (1994–2000?)
• DFS Kopernikus-3: 23.5° East (1994–2003)

[Codx]

DFS 1-3 were stationed at 33.5° East, 28.5° East, and 23.5° East

 

EDIT: Ah sprietje was me voor.

27 september 2023 aangepast door Codx

[Mojo]

13 uren geleden, Sprietje zei:

De DSF Kopernikus-2 satelliet behoorde toe aan de Eutelsat vloot.

Niet dus.

Wiki:

"DFS Kopernikus (meaning Deutscher Fernmeldesatellit Kopernikus) was the name of three geostationary satellites of Deutsche Bundespost and later Deutsche Telekom AG. They are no longer in use. "

 

 

[Sprietje]

In januari 2014 kwamen SES en Eutelsat overeen dat SES het hele spectrum op 28,5 ° Oost zou exploiteren. Eutelsat leaset acht transponders en commercialiseert 12 transponders uit de Astra 2-vloot. De laatste actieve Eutelsat 28A-transponders zijn op 29 juni 2015 overgebracht naar Astra 2E.

Zie Wikipedia: https://en-m-wikipedia-org.translate.goog/wiki/Eutelsat_33C?_x_tr_sl=en&_x_tr_tl=nl&_x_tr_hl=nl&_x_tr_pto=sc

 

 

[Big fellow]

Leuke uitleg. Er is echter nog iets wat een zeer belangrijke functie is van de feedhorn, namelijk impedantie aanpassing tussen de antenne aan het einde van de feedhorn en de open lucht impedantie. Als die aanpassing niet goed is, dan zal je reflecties krijgen (staande golf verhouding niet 1:1), en daardoor signaal verlies.

Dus tijdens het ontwerp wordt er niet alleen naar de belichtingshoek gekeken, maar ook naar de impedantie van de hoorn, om dit dus te optimaliseren.

[MrDish]

Dikke duim voor Sprietje.

[Sprietje]

1 uur terug, Big fellow zei:

Leuke uitleg. Er is echter nog iets wat een zeer belangrijke functie is van de feedhorn, namelijk impedantie aanpassing tussen de antenne aan het einde van de feedhorn en de open lucht impedantie. Als die aanpassing niet goed is, dan zal je reflecties krijgen (staande golf verhouding niet 1:1), en daardoor signaal verlies.

Dus tijdens het ontwerp wordt er niet alleen naar de belichtingshoek gekeken, maar ook naar de impedantie van de hoorn, om dit dus te optimaliseren.

 

Beste Big fellow

 

Ik schreef daarover: De afstand van de schotjes wordt bepaald door de frequentie.
Ik wilde daar niet te diep op ingaan omdat die materie erg theoretisch is en ik alleen een aantal relevante zaken aan wilde kaarten om de innovatie van deze nieuwe  SKY-lnb te kunnen begrijpen en mensen die regelmatig lnb's in hun handen hebben visueel zichtbare verschillen aan een lnb (soms met wat sloopwerk) te kunnen beoordelen.
Zo heb ik het bijv. ook niet gehad over de verschillende richtingen waarin de scalarringen kunnen staan omdat de normaal gangbare lnb's voor de KU-band allemaal naar voren gericht staan.

Er zijn vele ontwerpverhandelingen geschreven over feedorns die op internet te lezen zijn. Het meest interessant hierover is dit filmpje over "Horn Antenna Design" is deze: