NOTAS TÉCNICAS PARA LA OPERACIÓN EN EME (REBOTE LUNAR) CONSTRUCCION DE UNA PARÁBOLA DE 3 MTSANTENAS PARABÓLICAS Los tipos de antenas basados en reflectores parabólicos, son los más empleados para las bandas de micro-ondas. La ventaja principal radica en que pueden construirse para ofrecer grandes ganancias, a tenor de lo que se requiera, y pueden operar en cualquier frecuencia con mínimos cambios físicos. La desventaja está en que las mismas no son fáciles de construir y cuyas faltas de precisión en su forma, limitarán la máxima frecuencia con las que se podrá operar. También, discos de grandes dimensiones presentarán dificultades para su montaje, así como gran resistencia al viento. La propiedad básica de un reflector paraboloidal perfecto es que éste convierte una onda esférica emanada de un "punto fuente" situado en su foco, en una onda plana, cuya imagen de su foco es focalizada a una infinita distancia del disco. De la misma forma, toda la energía recibida desde una fuente distante, es reflejada a un único punto en el foco del disco. LA GEOMETRIA DEL PARABOLOIDE Un paraboloide se genera por la rotación de una parábola sobre una línea juntando su origen y foco. La configuración básica es la que muestra la figura: DESARROLLO DEL PARABOLOIDE En un plano de coordenadas cartesianas (yx), y mejor hacerlo en papel cuadriculado lineal, dividimos (y) en marcas cada 2 cms, 10 cms, o el valor que sea, según la precisión que se requiera de acuerdo con la dimensión diametral que deseemos realizar, teniendo en cuenta que el resultado nos marcará la mitad superior, siendo la otra mitad exactamente igual, lo cual significaría en valores negativos. Por tanto, si deseamos obtener una parábola de 3 mts, consideraremos 1,5 mts para la mitad superior. Para este ejemplo consideraremos un paraboloide de 3 mts. (300 cms), y una relación f/D de 0,6 Establecemos las coordenadas con divisiones cada 10 cms hasta 150 cms (1,5 mts) y asi sucesivamente hasta alcanzar y = 150 Situamos los valores en la coordenada (x) y seguimos hasta y=150 siguiendo los saltos de cada 10 cms.= ---------------.138 4 X 300 X 0.6 20² segundo punto x = ---------------------.= 31.6 . Determinamos C (profundidad desde una cuerda tendida diametralmente desde su centro hasta el vertex) D 300 c = ----------.La fórmula que nos dará cada punto de (x) se calcula a partir de (y): y² x = ------------------4D (f/D) 10² primer punto x = ----------------------.= 180 cms.= 1..25 cms 16(f/D) 16 X 0.=0.6 Y determinamos f (distancia del punto focal) D² 300² f = ----------.6 30² tercer punto x = -------------------------.555 4 X 300 X 0.= --------------. 16C 16 X 31. El plot total será: Que uniendo los puntos obtenemos la mitad del paraboloide con las características prescritas.25 4 X 300 X 0.25 .= 0.. aunque más laborioso.DETERMINAMOS LA PLANTILLA PARA LA CONSTRUCCIÓN DEL MOLDE IDEA GENERAL DEL PROYECTO CONSTRUCCIÓN DEL MOLDE Sin tener que recurrir a materiales en el mercado normal difíciles de conseguir. este sistema es aplicable para parábolas de hasta prácticamente 4 mts.. por tener que dividir cada costilla en dos piezas. Ello significa que podemos fabricar costillas de hasta casi 2 mts que es la longitud máxima de las planchas comunes en el mercado. pero no una curvatura alineal.5 mm. sin detrimento que para dimensiones mayores se podría utilizar el mismo procedimiento. Asimismo. bastante inestable y muy difícil de conseguir una cierta . ideando un buen sistema para su empalme solidario. nos permite cortar los gajos de la superficie para cubrir estas dimensiones. sencillamente porque es fácil conseguir planchas de aluminio cuya medida estándar es de 2 X 1 mt. y probablemente usar chapa de 1.(al menos no hallé quien lo pudiera hacer). piezas en "U".. Después de muchos ensayos tratando de curvar ángulos de aluminio. ya que en esas máquinas se les puede programar un radio. el intento de curvar perfiles en ángulo o en "U" resultaba en algo muy aleatorio.. pero con resultados desastrosos en el test de medidas. de espesor. recurriendo a empresas de curvado con máquinas adecuadas. de 1 mm. tubos. a la vez. reparando los fallos. La parte más dura. Por eso ruego que el lector tome la idea. y permite el doblado de la pestaña en perfecto ángulo recto. muy laboriosa y complicada. El único problema es que cuesta bastante convencerlo que se deje. y en especial las del molde en cuestión. evitando deformaciones en el proceso. no llegaran a afectar la forma del desarrollo. (que no digo que no se pueda hacer). fue dar la curvatura precisa según el cálculo xy a un pasamano de hierro de 40 mm de ancho y 8 mm de grosor. El molde superior de idénticas dimensiones que el inferior. . El perfil de hierro usado debía ser de consistencia suficiente para que los embates del martillo. No es fácil expresar gráficamente las formas en general de los elementos de una parábola. El otro lado de lo que posteriormente formaría la costilla. con un conveniente apoyo para la chapa. fue más fácil ya que no existía criticidad en la medida. es usar una sierra de calar. que el manejo del CAD-CAM no forma parte de mis facetas más brillantes. por cuyo esfuerzo pido disculpas. solo sujeta la chapa.regularidad entre piezas. pero en este caso mediante un martillo manejado por tracción animal. y termine con su imaginación. y menos por alguien como yo. CORTE DE LA CHAPA QUE FORMARÁ LA COSTILLA Observar los taladros que son los que fijarán la chapa al molde para el doblado Para el corte. y mucha paciencia. opté por el molde que describo. parecido a lo que se podría hacer en una prensa. Con ello se evita cualquier deformación. mejor que usar unas tijeras de chapa. basado en algún diseño comercial. Para ello creo conveniente recomendar la construcción de una plantilla formada por un pasamano de hierro en ángulo recto. recomiendo preparar una plantilla que asegure la perfecta coincidencia de taladros entre tubo y costilla. para mecanizar la forma de sujeción al sistema posicionador. del largo según las conveniencias de cada uno.PREPARACIÓN DEL TUBO SOPORTE Los únicos taladros que recomiendo no hacerlos sobre la marcha. con los tres taladros que servirán de guía tanto para el tubo como para las costillas. Con tres taladros repartidos a lo largo de la pestaña. De esta forma se garantiza que todas las costillas queden a idéntica altura una con otra. . Aunque no es un trabajo que exija mucha precisión. Se usa tubo de aluminio de 100 mm de diámetro y 5 de espesor. será suficiente para una correcta sujeción. son los puntos de unión del tubo con la costilla. quedarán colgando sin ninguna posición fija.5 mts. Solo determinar lo más precisamente posible la separación entre costillas. mientras se va guiando por la totalidad de la circunferencia. Posteriormente. La colocación no precisa de especiales comentarios. por lo que puede hacerse encima de una mesa con la parábola en posición horizontal. si se cree conveniente. y taladrar la pestaña de la costilla y el pasamano. prefromando el pasamano dándole manualmente una curvatura que se aproxime a la de la parábola. COLOCACIÓN DEL PASAMANO EXTREMO (BORDE DE LA PARÁBOLA) Se precisa pasamano de aluminio de 25 mm de ancho por 3 de grueso. ya que hasta que se instale el pasamano extremo. puede colocarse otro remache en cada final de costilla. (dada la longitud del mismo es una operación fácil). para proseguir el remachado. En este caso serán unos 9. también visualmente que todas estén a la misma altura. no tendremos más remedio que buscar una forma de sujetar la parábola en posición vertical. cuidando que las costillas ya instaladas no sufran deformaciones serias en su pestaña de sujeción al tubo.NORMAS MONTAJE DE El remachado de las costillas no presentará ninguna dificultad hasta rebasar las 3/4 partes del tubo. Dicha posición nos deberá dejar libre la parte posterior. Tantos metros como circunferencia tenga la parábola. de forma que ofrezcan una perfecta simetría y total equidistancia entre ellas. colocar en primer término un remache en cada extremo de costilla. Para las últimas costillas. para dar mayor consistencia . es absolutamente despreciable. Dicha separación será tanto más notable. podría ser una buena solución. hacer la pestaña más ancha en la construcción de la costilla. Si ello nos puede causar daños a la vista. que nos permita colocar los remaches. Tal "grieta" variará según la relación f/D que apliquemos.. Otra cosa es a efectos de estética. podríamos tener en cuenta tal irregularidad y compensarla dando una ligera curva en los laterales. y se separan en la zona de la mitad a tres cuartos. ya que la incidencia en el rendimiento. observamos una ligera separación entre uno y otro. Dicha separación tiene lugar en los puntos que las costillas obligan a mayor curvatura.NO Debido a la curvatura que va tomando el gajo cuando lo instalamos sobre la forma de las costillas. la diferencia de curvatura entre una f/D de 0. y con f/D de 0..4 . Así pues.6 será de 2 o 3 mm. y debido también al corte recto de sus laterales.¿CORREGIR EL CORTE?. no debe preocuparnos la irregularidad que a primera vista nos causa en la forma. que nos puede causar mal efecto. En este gráfico podemos ver aproximadamente. con f/D de 0. Como sea que lo grave sería que en este punto la separación se comiera el espacio de la pestaña de la costilla para su sujeción.6 y una f/D de 0.4 algunos más. según podemos ver en el gráfico siguiente. Mientras la chapa del gajo se mantenga dentro de la pestaña de la costilla. cuanto menos relación f/D tratemos.. Mi opinión es "ni caso". en el momento del corte de las chapas. Es decir: Vemos que los gajos se tocan en sus extremos. El rango de relación focal en valores prácticos.2 a 1. los cuales variaran sobre amplios rangos de periodicidad. Tales consideraciones no son importantes en el contexto del radioaficionado. tal como por ejemplo se hace en 432 MHz. Frecuentemente.25 situará el plano focal del alimentador a la misma altura que los extremos de la parábola. pero tal sistema introduce una variable adicional al operador para controlar de forma continua. es decir una notable profundidad del vertex.75 por la optimización que supone. puede producir grandes desvanecimientos en la salida del detector del receptor. Aunque pueden construirse alimentadores fuera de este rango con aceptables buenos resultados. dos discos del mismo diámetro pero de diferente distancia focal. hay muchos factores que influyen en la elección de la f/D. Asimismo.5 a 0. POLARIZACIÓN CIRCULAR PARA COMUNICACIÓN EN EME La rotación de Faraday de señales EME con polarización lineal. La relación determina directamente el ángulo subtendido desde los extremos diametrales del disco a su foco. a pesar de que se sacrifica ganancia de antena y se acrecienta la dificultad para diseñar alimentadores eficientes. define el ancho de haz del alimentador necesario para iluminar toda la superficie con eficiencia. Para muchas aplicaciones de radioaficionado parece muy apropiado el rango entre 0. Con este tipo de discos se reduce la no deseada interacción entre antenas. Este efecto disminuye gradualmente a medida que aumentamos la frecuencia. con cuatro dipolos en disposición de polarización cruzada conmutables dos a dos.RELACIÓN DE LA LONGITUD FOCAL DEL DISCO A SU DIAMETRO f/D La relación f/D es el factor fundamental para el diseño del alimentador (feeder) de un disco. La periodicidad de la rotación de la polarización bajo ciertas condiciones en VHF (144 MHz) puede ser aceptablemente corta como un segundo o menos y puede causar algunas dificultades en la recepción de señales EME tanto en CW o señales moduladas. Bajo estas condiciones una señal EME puede tomar la condición de polarización cruzada. Puede establecerse un control para cambiar la polarización lineal. rotando la antena físicamente o eléctricamente para adecuarla a la rotación de Faraday. precisarán diferente tipo de alimentador. hasta los 3 o 4 GHz donde es casi inexistente. para minimizar la respuesta por los lóbulos laterales. van de 0. El valor de f/D de 0. Dos discos de diferente diámetro pero con la misma relación f/D podrán utilizar el mismo alimentador. donde un período puede llegar a ser de decenas de minutos. Según lo comentado. Esto significa que el correcto ajuste de . La duración del período de desvanecimiento al incrementar la frecuencia puede ser particularmente molesto por ejemplo a 1296 MHz. y por lo tanto. ser indetectable o muy baja durante algún tiempo en un sistema de polarización lineal. para iluminarlo eficientemente. ya que tal condición difícilmente se presentará. ya que la rotación de Faraday es un proceso no recíproco por naturaleza. y puede dedicar el proyecto para obtener la máxima ganancia sin esas restricciones. firmas comerciales usan valores de f/D bajos que implican una C alta. y por consiguiente. BIBLIOGRAFÍA G. todas las estaciones EME serán compatibles unas con otras para la comunicación bilateral. Es por tanto altamente recomendable usar la polarización circular para todos los sistemas de comunicación EME. G6JP. la polarización de la señal se invierte.Jessop. Por convención general. VHF-UHF Manual Fourth Edition Microwaves Charles Suckling G3WDG Radio Communications (October 1981) Crawford Hill VHF Club . pueda radiar en cada sentido independientemente. exclusivamente para comunicación en EME. uno para polarización circular izquierda y otro para circular derecha. el nivel de señal que puede salir por este "port" es muy bajo. puesto que por el aislamiento antes comentado. y también para el test de ecos. de SIEMPRE usar la polarización circular derecha en transmisión e izquierda en recepción.polarización para una dirección de una misma señal EME.R. este sistema es inmanejable sin un sistema de control muy sofisticado. Esto se debe a que cuando una señal es reflejada (en este caso en la superficie lunar). Afortunadamente el fading causado por la rotación de Faraday de una transmisión con polarización lineal. se ha adoptado la polarización circular. Esto facilita que el transmisor pueda operar permanentemente conectado al "port" de TX sin necesidad de relés de conmutación. Teóricamente entonces. puede ser virtualmente eliminada simplemente utilizando polarización circular. son por naturaleza en modo desacoplado de transmisión. De este modo. y el preamplificador de recepción conectado directamente al otro "port" con un muy simple sistema para protección de sobrecargas de RF. es posible construir una simple antena con dos "puertos" (conexiones). En la práctica puede obtenerse un aislamiento eléctrico entre "puertos" de -20 dB y 30 dB o más. con la adición de una trampa resonante entre ellos. no será necesariamente el mismo para el sentido inverso. que introduzcan pérdidas a nivel de RF. los cuales son físicamente y eléctricamente independientes. haciéndose compatible con la recepción de la antena. Otro beneficio muy estimable en un sistema EME es que los dos sentidos circulares: derecho e izquierdo. (RX-TX) Para periodicidades de rotación de pocos segundos. Esto significa que un sistema radiante.
Report "Antena Satelital Experimental Para Banda C"