PORTAL BANDA KU - BRASIL E AMÉRICA DO SUL

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(c) 2003-2009 G. Paiva Ass. e Cons. Ltda
Edição e Manutenção: Geraldo Paiva
Última atualização: 111.09.2009
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As antenas de recepção de sinais de satélite são usualmente de conformação parabólica, tipos simétrica ou assimétrica, ou de conformação esférica, como detalhado em seção correspondente. Vamos aqui tratar dos sistemas de iluminação, ou dos dispositivos que são colocados no foco da antena, ou no foco do sub-refletor, para iluminação do sinal, na transmissão, ou coleta do mesmo, na recepção.

Uma antena parabólica é iluminada por um dispositivo, ao qual chamamos de iluminador ou de alimentador, colocado no foco geométrico da parábola (ponto focal ou prime focus). Esse dispositivo tem vários estágios: a corneta, o guia de ondas e a porta de RF (quando não de corpo integral). Além desses estágios, o iluminador possui partes que respondem pela sua polarização, para permitir que os sinais possam ser selecionados na sua recepção, conforme a polarização sob a qual trafegam desde a origem da transmissão. É necessário que se adicione um sistema de amplificação de baixo ruído acoplado diretamente à porta de RF do guia de onda (ou integrado ao corpo do conjunto), para  processamento do sinal e deve-se objetivar que isso ocorra sem grandes perdas e com a menor suceptibilidade a interferências possível.

O guia de ondas é o estágio que fica entre a corneta e a porta de RF. Ele pode ser de seção cilíndrica ou retangular, geralmente lisa e, às vezes, de superfície espelhada. As dimensões seccionais do guia de ondas são definidas para cada faixa de frequência e normalizadas pela EIA e pela JAN, para o modo dominante TE10. Essas dimensões vão determinar a frequência de corte do guia de ondas. Por esta razão, para cada banda em que estejamos trabalhando, temos um guia de ondas de uma determinada secção.  As cornetas podem ser cônicas (Figura 04-1), trapezoidais ou aneladas (de anéis escalares - (Figura 04-2). As aneladas são aquelas que se constituem de anéis concêntricos, de diâmetro escalonado, muito comuns nos sistemas de TVRO de uso residencial. Sua concepção é atribuída Bob Taggart, co-fundador da Chaparral e praticamente tornou-sr padrão comercial para as instalações  de TVRO residenciais da Banda C, com aplicação, também, na Banda Ku.

As cornetas cônicas e as trapezoidais são mais utilizadas nos sistemas profissionais e, sobretudo, naqueles em que se usa a sub-reflexão. Essas cornetas podem ser, ainda, lisas ou corrugadas (Figura 02). Tanto os sistemas residenciais, como os sistemas comerciais, podem utilizar de corrugação, nas cornetas. Na Figura 01, temos um sistema de iluminação para antena ponto focal, operando na Banda Ku. O sistema está desmontado e é constituído de um aplificador/conversor de frequência em bloco e de baixo ruído (LNB), possuindo uma porta de RF de flange circular C-120, sendo visível a sonda de captação e um elemento de polarização. A figura mostra, ainda, um guia de ondas cortado para a frequência central da faixa da Banda Ku, juntamente com um conjunto de anéis escalares usinados que se encaixa no guia e ondas e pode ser ajustado, para casamento do centro de fase do guia com o foco da antena.

As portas de RF podem ter flanges circulares ou flanges retangulares, de dimensão e furação normalizada. Quando os guias de onda são cilíndricos e devem ser acoplados a dispositivos com porta de RF retangular, existe uma zona de transição de cilindro para retângulo, no guia de onda.

Os iluminadores dispõem de elementos ou de sondas de polarização para seleção do sinal de polarização desejada. Esses elementos de polarização podem ser móveis ou fixos. Os móveis são acionados por pequeno motor e os fixos são chaveados eletronicamente para desempenharem uma ou outra polarização no processo de alimentação ou iluminação. Como elemento de polarização circular, nesses guias de onda são introduzidas placas dielétricas, de propriedade apolar. O material mais comumente utilizado é o polifluortetraetileno, conhecido sob o nome comercial de Teflon. Mas, placas de resina de poliester reforçada com fibra de vidro ou não e placas cerâmicas têm sido utilizadas alternativamente.  Pinos metálicos ajustáveis são também usuais como elementos de polarização, nos guias de ondas.
DISPOSITIVOS DE ILUMINAÇÃO DE ANTENAS - ALIMENTADORES


FIG. 01 - CONJUNTO DE ILUMINAÇÃO PARA ANTENA PONTO FOCAL, BANDA KU
GUIA DE ONDA 17 X 40mm, ANÉIS ESCALARES DESLIZANTES E LNB UNIVERSAL FLANGE C-120 Cortesia: G.L.S.Paiva - Maceió - AL
FIG. 02 - ILUMINADOR CORRUGADO PARA BANDA Ku
FIG. 03 - Cj. LNBF/ANÉIS ESCALARES/SUPORTE
CONJUNTO ILUMINADOR ADAPTADO
Adaptação: G.L.S.Paiva

SISTEMA PONTO FOCAL ADAPTADO
Adaptação: G.L.S.Paiva

FIG. 04 - ILUMINADORES PARA BANDA Ku
FIG. 05 - ILUMINADOR PARA BANDA Ku
ILUMINADOR DE CORNETA CÔNICA E DE ANÉIS ESCALARES
Confecção: G.L.S.Paiva
ILUMINADOR DE ANÉIS ESCALARES SOLIDÁRIOS
Fabricação: Zinwell-Taiwan

FIG. 05 - ANEL ESCALAR E GUIA DE ONDA FLANGE C-120 P/ANTENA PONTO FOCAL, BANDA KU
GUIA DE ONDA 17 X 40mm, ANÉIS ESCALARES DESLIZANTES E LNB UNIVERSAL FLANGE C-120
Confecção: Loures-Maceió/AL - Foto Cortesia: Thomas Zahnd - Natal - RN
Os iluminadores exemplificados acima através de imagens são utilizados nas recepções de Banda Ku. Os conceitos aqui expostos aplicam-se, da mesma forma, aos iluminadores utilizados na Banda C. Para um melhor entendimento do que foi exposto, seguem abaixo algumas imagens que exemplificam os conjuntos iluminadores das antenas de Banda C:
FIG. 06 - ALIMENTADOR POLAROTOR DA CHAPARRAL
ALIMENTADOR TIPO POLAROTOR, VENDO-SE SERVO E PORTA DE RF
(c) Chaparral Communications Inc.
No alimentador (iluminador) da Fig.06  vêem-se o disco de anéis escalares, o tubo que é o guia de ondas, o servo-motor azul que responde pelo giro da sonda de polarização linear (H/V), a cavidade ressonante entre o tubo e o sevo-motor, a porta de RF onde se acopla o LNB ou, no caso, uma curva 90 graus para receber o LNB. Nesse alimentador, particularmente, o anel disco de anéis escalares não é deslizante, mas integral com  o guia de onda tubular.

Na Fig. 07, ê-se um LNB que é acoplável, fixado po parafusos, à porta de RF.
O alimentador (iluminador) da Fig.08  e Fig. 09 é de construção integrada. O alojamento do circuito amplificador de baixo ruído é integrado ao corpo do guia de ondas (extensão tublar) e não são duas partes, como ocorre no alimentador tipo Polarotor. Esse alimentador necessita, no entanto, um disco de anéis escalares, onde é inserido e fixado por parafuso de aperto. Devido a esse fato, convencionou-se chamar a esse alimentador de LNBF (LNB + Feeder) e assim é comercialmente conhecido. Esses alimentadores podem ter uma só conexão para cabo coaxial, se forem mono-ponto ou duas, no caso de servirem a instalações de mais de um ponto de sintonia independente.
Recentemente, foram introduzidos no mercado LNBF´s de dupla banda de frequência: Banda C e Banda Ku - Fig. 10. A sua utilização permite que o receptor de uma antena direcionada a um satélite que transmite em Banda C e em Banda Ku possa sintonizar os transpônderes de Banda C e de Banda Ku. Na figura, o alimentador não está acomanhado do disco de anéis escalares
FIG. 07 - LNB PARA SER APARAFUDADO A PORTA DE RF
AMPLIFICADOR DE BAIXO RUÍDO - LNB
(c) www.satelliteinstaller.com
FIG. 08 - LNBF COM DISCO DE ANÉIS ESCALARES-MONO
FIG. 09 - LNBF COM DISCO DE ANÉIS ESCALARES-DUAL
ALIMENTADOR DE BAIXO RUÍDO TIPO LNBF (INTEGRAL)
ALIMENTADOR DE BAIXO RUÍDO TIPO LNBF (INTEGRAL)
FIG. 10 - LNBF DUAL BANDA C E BANDA Ku
ALIMENTADOR DE BAIXO RUÍDO PARA AS DUAS BANDAS