mercoledì 27 novembre 2019

MULTIFEED (quando e quanto?)




Collocando l’LNB in posizione differente rispetto al fuoco principale della parabola si determina una riduzione del guadagno. A parità di spostamento, la perdita di guadagno è maggiore se la distanza focale è corta (F/d basso), mentre si riduce nel caso in cui la distanza cresca (F/d elevato).

Il rapporto F/d, in pratica, si traduce nella distanza tra il feedhorn (l’antenna interna all’LNB) ed il disco parabolico. 

Molto semplicisticamente, più il disco è “piatto”, più la focale è lunga.

Nel momento in cui l’LNB risulta disallineato dal fuoco principale, si provoca anche uno spostamento della direzione del lobo di ricezione, che nelle parabole offset (F/d sempre relativamente alto) coincide con il valore del disallineamento. Se l’LNB è spostato di 3° rispetto al fuoco principale, ecco che il lobo di ricezione a sua volta risulta disassato di 3°, naturalmente nella direzione opposta.

Quanto sopra spiega la possibilità di creare impianti detti “multifeed”, più satelliti ricevuti con un sola parabola, ma non ci da alcuna indicazione di quanto sia effettivamente attenuato il lobo secondario, generato dallo spostamento dell’LNB.

Servendosi del grafico in figura (ricavato da dispense personali, tratte da un Radio Engineering Handbook anni ’50) è possibile prevedere, in modo abbastanza preciso, la perdita di guadagno che si avrà per un dato spostamento dell’LNB. Dovranno essere noti il guadagno della parabola, l’angolo di apertura a -3bB della stessa ed il rapporto F/d.

Prendiamo, ad esempio, una parabola Offset da 85cm con F/d=0,67 e di cui il costruttore dichiara un guadagno di 38.5 dB @ 11,7Ghz, con un angolo di apertura a -3dB di 2°. Che guadagno avremo a 6° ed a 10,5°?

A 6°:
Dai valori a disposizione otteniamo che X = 3 e sappiamo che l’ F/d della parabola è 0,67.

Il grafico non ha curve per F/d = 0,67, ma il valore di attenuazione è sicuramente compreso fra quello per un F/d di 0,5 e 0,75.  Se l’F/d fosse 0,5 avremmo un’attenuazione appena superiore a 3dB. Nel caso in cui l’F/d fosse 0,75 l’attenuazione scenderebbe a poco meno di 1 dB. Con una banale, ma prudente media aritmetica (un po’ pessimista) si può stimare un’attenuazione di 2dB a 6°, decisamente accettabile.

A 10,5°:
Otteniamo che X = 5,25 e come prima, l’ F/d della parabola è 0,67.

Sappiamo già che il grafico non ha una curva specifica curve per F/d = 0,67, ma pure nel caso in cui l’F/d fosse 0,75 l’attenuazione risulterebbe superiore a 6dB. Un valore elevato, che equivarrebbe ad utilizzare una parabola da 40cm. Dal momento che con un F/d di 0,67 la situazione sarebbe decisamente peggiore stimare la perdita sarebbe più accademia che altro. In sostanza, data la sostanziale inefficienza del sistema, sarà una buona idea rinunciare all’idea di un multifeed per ricevere un satellite spostato di 10,5° dal fuoco primario, con quella parabola offset da 85cm.

Un secondo esempio potrebbe coinvolgere una parabola Offset da 125cm, sempre con F/d=0,67 ma con guadagno di 42dB @ 11,7Ghz ed un angolo di apertura a -3dB di 1,3°.
Che guadagno avremo a 6° ed a 10,5°?


A 6°:
Otteniamo che X = 4,61 e l’ F/d della parabola è 0,67.

Sappiamo già come il grafico non abbia una curva specifica per F/d = 0,67, ma il valore di attenuazione sarà sicuramente compreso fra quello relativo ad un F/d di 0,5 e 0,75. Nel caso in cui l’F/d fosse 0,75 l’attenuazione risulterebbe però già superiore a 4dB, mentre con un F/d = 0,5 l’attenuazione aumenterebbe a valori ben superiori, probabilmente attorno ai 10 dB. Servendosi della solita media aritmetica, possiamo ragionevolmente stimare che l’attenuazione, con F/d = 0,67 sarà nell’ordine dei 7dB. Un valore elevato, per il quale, sulla posizone orbitale a 6° dal fuoco primario, quel disco da 1,2m (in multifeed) darà le stesse prestazioni di una parabola da 55cm.
 

A 10.5°:
Otteniamo che X = 8 e l’ F/d della parabola è 0,67.
Considerando il fatto che un X pari ad 8 è addirittura esterno al grafico in nostro possesso, è evidente come l'attenuazione del segnale sarebbe del tutto inaccettabile, anche con un F/d = 0,75  


Attenzione! Da non trascurare come l'angolo di azimuth, cioè il puntamento effettivo della parabola, non coincida affatto con la differenza (in gradi) di posizione orbitale, ma sia (alle nostre latitudini), in realtà, più ampio. Ad esempio, da Milano, la differenza di puntamento tra la posizione orbitale 13E e 5W, non saranno 18°, ma 24.9°.