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domingo, 26 de enero de 2014

Los LNB Para el 2014 Son indispensables

El LNB de banda C y Ku

   Frecuentemente estamos dispuestos a invertir mucho dinero en un buen receptor satelital que se ofrece con propagandas como "Twin Tuner" (dos sintonizadores), "salida HDMI" y  "Multimedia", "IPTV", "Internet"  pero a la hora de comprar el LNB no hacemos el mismo esfuerzo economico.   En el LNB se encuentra la primer etapa del receptor satelital y por supuesto la mas importante. Cuando entendemos por completo esta ultima frase, es entonces cuando dentro nuestro "nos cae la ficha" acerca de la importancia del mismo.  Quizas sea porque el LNB está afuera de la estacion y por eso parece menos importante, quizas porque el LNB es tan pequeño que da la impresion que su tarea no es vital, pero en la practica, "se nos van los ojos" por tener un buen  receptor satelital y no tanto por comprar un buen LNB para complementar la estacion.  

LNBF para banda Ku en su bracket

   QUE ES UN LNB ?  Sus siglas vienen de "Low Noise Block" o "bloque de bajo ruido" y es un dispositivo  electronico con un factor de ruido muy bajo, para recibir las señales satelitales. Esto es asi, porque las señales provenientes del satelite sufren una importante atenuacion o pérdida en sus más de 36000 km de recorrido y llegan al receptor muy debiles, casi al limite de poder diferenciarlas del "ruido" espacial y terrestre, requiriendo que esta primer etapa receptora de la señal, no agregue aun mas "ruido" propio al existente. Se sabe que todo circuito electronico incorpora "ruido" propio a la señal que procesa y es por ello que los LNB vienen reduciendo la relacion señal/ruido, que ha llegado hoy en dia a 0.1 dB s/r, siendo que apenas unos años atras era de 1 dB s/r. La relacion señal/ruido se mide en "decibeles" o "dB", en el caso de LNB de banda Ku y en "Kelvin" en el caso de LNB de banda C, y existe una equivalencia entre ambas. 7 kelvin corresponden a 0.1 dB s/r en una relacion bastante lineal, es decir, 14 Kelvin o 14k corresponden a 0.2 dB s/r y asi hasta los 35 kelvin o 0.5 dB se mantiene, luego se dispersa un poco hasta llegar a  75 kelvin = 1 dB s/r. Es la manera de definir el factor de ruido del lnbf.  





QUE CIRCUITOS CONTIENE ?  Es importante conocer que circuitos contiene el LNB para entender porqué es importante que sea de buena calidad. El LNB es "la primer etapa" del receptor satelital. Dentro del mismo se encuentran etapas de "amplificacion" de la señal y una etapa de "conversion" que cuenta con un "oscilador" y un "mezclador" de la señal entrante con una señal propia. Todos estos nombres son familiares a un tecnico de radio o tv, pero chino basico para un neófito en electronica, aunque no por ello dificiles de comprender.   La señal que viene del satelite es de una frecuencia muy alta como para transportarla por el cable RG6 hacia el receptor satelital, por eso el Mezclador del LNB convierte la señal satelital en una de menor frecuencia, ayudado por el Oscilador Local. Siempre que se mezclan dos frecuencias, se obtiene una tercera que es la suma o la diferencia de ellas. Basado en este principio empleado en las radios a transistores que tantas veces usamos, si, por ejemplo el oscilador del LNB es de 10600 mhz y la señal entrante de banda Ku es de 12000 mhz, tenemos la frecuencia intermedia de 12000 - 10600 = 1400 mhz. Luego si la señal del oscilador es de 5150 y la señal entrante es de 3850 mhz en banda C, tenemos la frecuencia intermedia de 5150 - 3850 = 1300 mhz (en Ku la señal entrante es mas alta que la del oscilador del lnbf, pero en banda C la señal del oscilador es mayor a la entrante, pero el receptor sabe que tiene que hacer la cuenta al revés para hallar la intermedia). Entonces, dentro del LNB se reduce la frecuencia de entrada a una frecuencia entre 950 y 2150 mhz (de 1200 mhz de ancho), que se llama banda "L" y que es la que realmente recibe el receptor satelital por el cable coaxil.   Entonces, el receptor satelital no es para banda Ku o C o banda Ka, sino que el receptor satelital en realidad es para banda "L" y el que define que banda vamos a recibir con el receptor satelital es el LNB. el LNB es para banda Ku o para banda C o para banda Ka y siempre a la salida del mismo la frecuencia es transformada a banda "L" y por esto, el mismo receptor satelital nos sirve para todas las bandas satelitales.  Ahora se comprende un poco mas porque el LNB es considerado la primer etapa del receptor y porque es importante que el LNB sea de buena calidad y perfomance. LNB  y receptor satelital trabajan juntos en la recepcion de la señal satelital.  


LNB o LNBF ?  Un LNB es un dispositivo electronico que permite recibir las señales del satelite, en una sola Polarizacion (Horizontal o vertical), amplificarlas y convertirlas a una frecuencia intermedia de banda "L".  Un LNBF es dispositivo electronico que permite captar las señales del satelite en ambas Polarizaciones, llamadas Horizontal y Vertical o tambien, Derecha o Izquierda (Right o Left) segun como emita el satelite y convertirlas a una frecuencia intermedia de banda "L". Ambos tipos de dispositivo son similares por fuera y solo se reconocen al leer las caracteristicas tecnicas del mismo.  Para nuestra estacion siempre nos conviene comprar LNBF porque nos permite recibir todas las señales del satelite. el mas conocido de los LNBF, es el llamado "lnbf Universal" para banda Ku, que se ha popularizado en el ambiente FTA y es el de mayor salida. Por fuera, un lnbf o un LNB de encapsulado plastico no se distinguen, asi que hay que fijarse en las especificaciones escritas en el cuerpo del lnb o en la caja del mismo. Es posible distinguirlos, en banda Ku porque los LNBF tienen dos osciladores, generalmente de 9750 mhz y 10600 mhz y los LNB solo tienen un oscilador, generalmente de 10750 mhz. En cambio, en banda C, como siempre llevan un oscilador, generalmente de 5150 mhz, hay que mirar bien dentro del tubo alimentador o feed y ver si tiene una o dos antenas internas. si tiene una, es LNB, si tiene dos, es LNBF. Un caso aparte en banda C es el lnbf multipunto que tiene dos osciladores, generalmente de 5150 mhz y 5750 mhz.  



TIPOS DE LNB:  Si bien hoy en dia se usan lnbf universales para banda Ku, existen una amplia variedad de ellos, muchos antiguos pero que aun funcionan y que el ftapero suele rescatar para economizar gastos. Tal es el caso de los lnbf empleados en empresas satelitales como DirecTV,etc que pueden ser modificados para su uso en FTA o aquellos LNB antiguos que si bien cubren solo una parte de la banda Ku y son de tecnologia inferior a la actual, todavia se pueden usar economizar. Yo en lo personal, no recomiendo el uso de lnb superiores a 0.3 dB s/r en antenas offset de 1 metro de diametro, ni modificar los lnbf de empresas satelitales para su uso en FTA. Para comenzar, es preferible hacerlo con un lnbf nuevo, de bajo nivel de ruido, y dejar para mas adelante la experimentacion con otros lnbf, pero ya con la estacion funcionando. Mas de una vez un lnbf usado no funcionó correctamente y nos hizo pasar horas delante de la antena intentando apuntarla sin éxito, por eso es mejor comenzar el hobby con un lnbf nuevo y que funcione.  


tipico LNBF Universal para banda Ku

  
Para banda Ku, el lnbf mas popular es el denominado "Universal" y que se identifica por tener dos osciladores, de 9750 mhz y 10600 mhz, que le permiten cubrir toda la banda Ku desde los 10.7 Ghz hasta los 12.7 Ghz, aunque para fta se emplean solo hasta 12.25 Ghz. estos lnbf hoy en dia se consiguen con un factor de ruido entre 0.8 dB s/r hasta 0.1 dB s/r, siendo preferible adquirir los de menor relacion señal/ruido.  

Ademas se cuenta con el lnbf denominado "Standard" cuyo unico oscilador trabaja  en 10750 mhz, (aunque existen variaciones, como 9750 mhz, 10500 mhz, 10600 mhz, 11000 mhz, 11250 mhz. etc) y cubre la banda Ku desde 11.7 a 12.50 Ghz. Hace años atras, cuando el valor economico de un lnbf era elevado, se usaban estos lnb para satelites como el Hispasat que solo tienen TP en esas frecuencias, pero hoy en dia, como ya se dijo,  los LNB han quedado desplazados por los lnbf Universales de banda Ku.  

Otro lnbf que aun se emplea para fta, es el de la empresa DirecTv, solo que en este caso, el lnbf debe primero ser modificado para su uso en fta y no todos los modelos de lnbf de esta empresa, pueden ser modificados. 

tipico LNBF Circular para banda Ku

  
Entonces, debe desarmarse el lnbf y modificarlo, luego volver a armarlo, ya que asi como viene preparado para esta empresa, recibe señales de polarizacion circular y las señales fta de banda Ku son generalmente de polarizacion lineal. ademas el receptor no siempre tiene en sus menues la opcion de oscilador adecuada, eso trae otros problemas con la frecuencia de los TP. ademas, su relacion señal/ruido es alta, en relacion a lo que se esta necesitando hoy en dia en antena para canales de alta definiciion.  Para banda C, los lnbf cubren la banda desde 3700 a 4200 mhz y existen unos lnbf llamados "de banda extendida" que cubren toda la banda C, desde 3400 a 4200 mhz. ambos lnbf tienen solamente un oscilador, ya que la banda cubierta es de 500 mhz o 700 mhz en el caso de la extendida, pudiendo ser cubierta por el receptor satelital. Como es de suponer, es mejor siempre comprar lnbf de banda extendida, dado que nos permitirá captar toda la banda C en cualquier satelite apuntado.  

Aprovechando el tema, diremos que los lnbf captan señales analogicas o digitales, pues no procesan su contenido, solo lo captan y amplifican, y es el receptor quien la procesa. asi que los lnbf sirven tanto para captar las actuales señales digitales presentes en la mayoria de los satelites fta , como para captar las antiguas señales analogicas que aun perduran en satelites brasileros. Es el receptor quien debe poder captar o señales digitales o señales analogicas o ambas. La mayoria de los receptores satelitales que se ofrecen en el mercado, captan solo señales digitales.  
  Hemos hablado de que los lnbf de banda Ku tienen dos osciladores,de sub-bandas, polarizaciones lineales y circulares y es el momento de entrar mas en detalle sobre el tema, porque es aqui donde el que recien se inicia comienza a marearse con tantas palabras tecnicas.  


Cambio de Polarizacion:   En el ambito satelital se habla de polarizacion lineal y circular. Algunos satelites emiten en "lineal" y otros en "circular". Para el ftapero, esta diferencia se resuelve en el lnbf usado.   



  
es lineal cuando la onda tiene una rotacion en una sola direccion y es circular cuando la rotacion de la onda es en forma espiralada (como un resorte estirado) y para el ftapero eso se traduce en que el mismo lnbf que capta ondas lineales, se puede transformar en circular, agregandole un dielectrico de teflon o plexiglass a 45 grados entre las dos antenitas del lnbf, a menos que el lnbf ya sea circular y venga de fabrica preparado con el dielectrico o con una "escalerita" metalica o una "muesca" dentro del feed o alimentador del lnbf.  

 
Dielectrico de teflón para banda C
convierte un lnbf lineal en circular
 
 
Escalerita que oficia de dielectrico
dentro del lnbf de banda Ku circular

  
El empleo de la polarizacion permite que exista un TP, por ejemplo 11768 en vertical y el mismo TP 11768 en Horizontal y cada TP tenga señales diferentes y no se interfieran entre si. En caso de señales circulares, es lo mismo.   La polarizacion deseada se indica desde el receptor al lnbf mediante la variacion del voltaje. si el voltaje que envia el receptor se encuentra entre 12 hasta 16 volts, el lnbf interpreta que se desea recibir señales en polarizacion Vertical. Si en cambio el receptor envia al lnbf un voltaje de entre 16 hasta 20 volts, el lnbf interpreta que se desea recibir señales en polarizacion Horizontal, y de esta manera se conmuta la polarizacion. Lo mismo sucede en Banda C, pudiendo tener TP de igual frecuencia pero en polarizaciones diferentes, sin que se interfieran entre si y conmutando la polarizacion  variando el voltaje.  


El LNBF de banda Ku:  Todo comenzó cuando la banda Ku quedó insuficiente y hubo que ampliarla. los receptores satelitales captan banda L desde 950 a 2150 mhz es decir, 1200 mhz de ancho de banda. si observamos la banda Ku vemos que cubre desde 10700 a 12700 mhz, es decir, 2000 mhz, y no puede ser recibida completa "de una sola vez" por el receptor satelital. por ello se la divide en 2 bandas, "banda Baja" desde 10.7 a 11.7 ghz (salida de 950 a 1950 mhz) y "banda Alta" desde 11.7 a 12.75 ghz (salida de 1100 a 2150 mhz). Por esto es que se necesitan dos osciladores en el lnbf. un oscilador es para manejar la banda baja y el otro es para la banda alta. Se decidió que el cambio automatico de banda se manejaria mediante un tono de 22 khz que oficiaria de llave electronica y que se activaria para indicarle al lnbf que emplee la banda alta y se desactivaria para indicarle al lnbf que se trata de la banda baja. se eligio esa fecuencia para el tono de control, porque es la misma que se usa para darle órdenes a los dispositivos diseqc, de los que hablaremos mas adelante.  Esta "solucion" tecnologica, es la que hoy en dia trae serios problemas de bloqueos para compartir las señales de un lnbf simple de banda Ku entre varios receptores satelitales conectados a la salida mediante un splitter. 

 
LNBF Twin y LNBF Quad para banda Ku






LNBF Octo para banda Ku

  
Pero ese problema se resuelve mediante el uso de lnbf Twin, Quad u Octo. estos son lnbf de 2,4 u 8 salidas independientes y permite que un mismo lnbf se emplee en varios receptores satelitales. lamentablemente algunos lnbf dicen ser Twin o Quad pero internamente no lo son, sino que comparten la electronica y por ello no siempre responden como debieran. por eso conviene comprar lnbf de marcas reconocidas por su calidad y recomendados por otros ftaperos que los hayan usado.  

 
LNBF detalle de la escala graduada
para su correcto ajuste en la antena
 
LNBF Simple (monopunto) para banda C
montado en su escalar plano
 
LNBF Twin para banda C y escalar plano
para antena de foco central.

  
Si en una antena ya apuntada y funcionando, giramos cualquier lnbf 90 grados de su posicion inicial, las polarizaciones se invertiran y los canales que recibiamos en vertical ahora apareceran en horizontal y viceversa, despues de hacer un blindscan en el receptor. Luego si seguimos girando el lnbf en la misma direccion otros 90 grados, las señales volverán a tener la misma polarizacion que al principio. esto es asi porque cada lnbf tiene 2 posiciones donde sus antenas internas se encuentran verticales u horizontales y nosotros debemos colocar el lnbf de banda Ku siempre en lo posible con los conectores hacia abajo, esa es la "posicion cero", luego darle el skew al lnbf, segun el satelite lo requiera, y a partir de ese punto, vale lo antes expuesto en cuanto al giro del mismo en pasos de 90 grados y las consecuencias sobre la polarizacion. En caso de lnbf de banda C, generalmente la parte electronica del mismo queda del lado de arriba, a unos 30 grados de inclinacion cuando el lnbf esta en la posicion cero, pero para estar seguros, basta con mirar por dentro del alimentador y ver la columna metalica que cruza el cuerpo del lnbf. esa columna debe quedar vertical.  


Otros LNBF:  Existen lnbf llamados Monobloque que en Latinoamerica no tienen aplicacion practica, ya que consisten en dos o mas lnbf que estan ensamblados en un mismo encapsulado y permiten que se capte el satelite central y uno o mas satelites cercanos a éste, separados unos 4 grados. En america del Sur estos lnbf no son útiles, solo sirve el lnbf central, que puede apuntarse como si fuera un lnbf normal, pero el lnbf secundario no apunta a nada.

 
LNBF Monobloque de diferente separacion angular
(3 a 4 grados) y salida unica via diseqc AB interno.
existen tambien con salidas independientes.

Tambien es importante aclarar que los lnbf de banda Ku vienen en dos versiones, cuello de 40 mm y cuello de 28 mm. Los lnbf encapsulados con cubierta plastica, suelen ser de 40 mm y quitandoles el plastico externo, suelen quedar de 28 mm o cerca de ese valor y asi se pueden sujetar al bracket de algunas antenas que vienen con el soporte para ese diametro, pero... ese plastico protector es importante, asi que en lo posible es bueno quitarlo solo donde molesta pero dejar el lnbf protegido por la cubierta plastica.  


Otro caso es el de los lnbf multipunto.   Existen para banda C y banda Ku y por fuera son similares a los lineales de una sola salida, asi que deben leerse las especificaciones para poder diferenciarlo. para banda C no se han popularizado mucho, excepto en Brasil. Permiten compartir la señal hasta a 7 receptores agregando un splitter a la salida del mismo y tienen dos osciladores, uno por cada polarizacion, 5150 mhz y 5750 mhz, de esta manera no cambian la polarizacion por voltaje como hacen los demas lnbf, sino por cambio  de oscilador desde el receptor satelital, pero el receptor debe tener su firmware preparado para ello, sino intentará hacerlo por voltaje.  al usar un splitter 1x8 externo, compartiendo la electronica, si tenemos mas antenas y varios receptores, suele complicarse la instalacion, siendo preferible usar los clasicos lnbf twin y un multiswitch de 4,6 u 8 salidas con el mismo resultado pero mas seguro.  



Los lnbf multipunto o "stacked" para banda Ku no sirven para FTA, son inventos especificos para su uso por una empresa satelital en banda baja de Ku y con osciladores no standard que impide sean seteados en el receptor satelital. ademas en banda baja de ku no hay mucho para ver fta por latinoamerica, la mayoria ocupa la banda alta de Ku desde los 11.7 Ghz y hasta los 12.25 ghz en ambas polarizaciones.  


En banda Ku tenemos los lnb "Quattro" que por fuera se parecen a los lnbf Quad, pero por dentro no son iguales y como ya seha advertido, solo leyendo las especificaciones tecnicas se distingue de cual se trata. el quad, funciona como si se tratara de 4 lnbf independientes. el quattro, funciona como un solo lnbf dividido en 2 subbandas y a su vez 2 polaridades, de esta manera tenemos, salida Horizontal banda baja, salida horizontal banda alta, salida vertical banda baja, salida vertical banda alta, siendo cada una de estas salidas independiente de las demas. entonces, para comprender mejor el asunto, podemos decir que un lnbf quattro mas un switch 4 x 4 equivalen a un lnbf Quad. o tambien que un lnbf quattro mas un switch 4 x 8 equivale a un lnbf Octo. En fta es preferible y mas economico usar lnbf twin, quad, octo, que los lnb quattro. Pero es necesario mencionarlos por si nos encontramos con alguno de ellos. De los switches y diseqcs nos ocuparemos mas adelante en el curso.  

LNBF Dual de banda C y banda Ku con salidas independientes
para cada banda. Existen tambien lnbf duales pero con una sola
salida para ambas bandas pues internamente tiene un diseqc.

  
Existe en el mercado el lnbf llamado "Dual" o bibanda que es la union de un lnbf para banda C y detrás de este, se encuentra montado un lnb para banda Ku. Se supone que de esta manera, con un solo lnbf instalado en una antena de banda C, se pueden captar ambas bandas sin tener que cambiar el lnbf, pero algunos de estos lnbf duales no son sencillos de ajustar promediando la ganancia de ambas bandas y otros tienen un rendimiento normal en banda C e inferior en banda Ku. Sin embargo, existe un sector de ftaperos que los considera buenos para captar ambas bandas sin problemas. Personalmente considero que las mezclas no siempre son buenas, porque algo de ganancia se pierde al compartir el mismo feed de entrada de la señal y a veces el diametro de antena no ayuda en la negociacion de esos pocos puntos de señal perdidos.  

LNB tipo Flange para banda C. solo cubre una
polarizacion (V o H / R o L).
 

  

Alimentador simple y Duplo de banda C
para LNB Flange
 
 
LNBF tipo flange para banda Ku
se observa el cuello circular
 
Escalar conico Flange para banda Ku
para antenas offset.

  
Finalmente tenemos los lnb tipo "flange" y que son de caracter semiprofesional o profesional y alto precio. se caracterizan porque son atornillables al feed o alimentador y suelen ser de mejor calidad y estabilidad que los encapsulados en plastico y de venta comun para fta. al emplear estos lnb, debemos comprar tambien el alimentador simple (para una polarizacion) o el alimentador duplo (para dos polarizaciones) para poder montarlos en la antena.   

 
LNBF twin para banda Ku y antena de foco central.
observese el escalar plano.
 
 
LNB Profesional Flange para banda C.
estos son de alta estabilidad de frecuencia.
 
 
LNB Flange banda C, montados en alimentador Duplo.
observese el escalar conico para banda C,
empleado en una antena offset de banda C.

  
En banda C, el lnbf flange es muy pequeño  y de forma cubica y carece de feed o alimentador. en banda Ku, el lnbf es un  poco mas grande y tambien carece de feed o alimentador. En banda C, la boca del lnbf flange es rectangular pero generalmente en banda Ku, la boca del lnbf flange es circular y es alli donde se atornilla al alimentador o feed.

2 comentarios:

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    1. Muy buen artículo. No comparto unicamente lo que se dice de los lnb monoblock. Parecería que la información está desactualizada, ya que en
      Sudamérica ya existen satélites separados entre si a menor distancia de 4º. Sería el Caso del TkSat-1 (87.2w) y el Galaxy28 (89w) que se separan unicamente
      en 1,8º. Personalmente no utilizo monoblocks, pero nada impide que se utilicen en Sudamérica. La limitante en realidad, es que en Sudamérica
      no se venden con factor de ruido bajos (0.1 db) y los que en Montevideo, Uruguay, se consiguen (p. ej.) son de 0,6 db. Sólo por esta razón no son populares.
      En teoría si funcionarían en algunos casos.'

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