De skew van een lnb

[Sprietje]

De skew van een lnb

 

De meeste leden van het sat4all-forum weten wel dat als je goede ontvangst wilt hebben van een bepaalde satelliet, de lnb in een bepaalde stand gedraaid moet worden. Maar waar is deze stand nu van afhankelijk?

 

Hiervoor moeten we twee zaken nader bekijken, de satelliet die de signalen uitzendt en de lnb die de signalen ontvangt.

We hebben het hier over de geostationaire satellieten die aan de Clarkebelt hangen die zich zo'n 35 786 kilometer boven zeeniveau bevinden op een circulaire baan. Op deze hoogte draaien de satellieten met dezelfde snelheid als de aarde zonder dat ze terug naar aarde vallen of verder de ruimte in gaan.

Op de Clarkebeltbaan hangen een paar honderd satellieten, zie de bijgevoegde afbeelding (helaas is dit een al wat oudere afbeelding waar de recente satellieten niet op staan).  Deze kunnen hun signalen circulair uitzenden of lineair. Bij circulaire signalen hoef je de lnb niet in de juiste stand te draaien, bij lineaire signalen wel.

 

Om zo efficiënt mogelijk met de bandbreedte om te gaan, wordt er bij lineaire signalen uitgezonden in horizontale- en verticale signalen. We noemen dit horizontaal- en verticaal gepolariseerde golven.

Standaard zendt een satelliet zijn signalen precies horizontaal en verticaal uit t.o.v. van de aarde. Dit wil dus zeggen dat als een satelliet zich op 10° oost bevindt op de Clarkebelt en je schotel staat ook op dezelfde breedtegraad van 10° oost, de antennes in de lnb ook precies horizontaal en verticaal moeten staan. Dit noemen we skew 0°. De coax aansluiting staat dan normaal gesproken recht omlaag.

 

Tja, maar wat is het leven zonder uitzonderingen.
Eutelsat die als een van de eerste op de Clarkebelt ging uitzenden voor tv-ontvangst, had besloten de kruispolarisatie van hun satellieten 3,5° gedraaid uit te zenden. Dit had als reden dat veel van hun satellieten oostelijker hingen dan het doelgebied waar ze op uitzonden. De lnb hoefde dan minder schuin afgesteld te worden op de schotel. Astra die net iets later kwam, deed daar nog een schepje bovenop. Die ging de kruispolarisatie 7,5° gedraaid uitzenden want hun satellieten hingen nog wat oostelijker 19,2 - 23,5 -28,2 oost terwijl het doelgebied hetzelfde was namelijk West-Europa. Gelukkig is het hierbij gebleven en zijn er geen andere satellieteigenaren die de kruispolarisatie gedraaid uitzenden.

Standaard staan de antennes in losse lnb's precies horizontaal en verticaal opgesteld. Dat wil dus zeggen, dat als de coaxaansluiting recht omlaag staat, de antennes precies horizontaal en verticaal staan.
Maar ook hier is weer een uitzondering op.

In Engeland gebruiken ze die hele kleine SKY-schoteltjes. Om die toch nog een beetje richtingsgevoelig te laten zijn, hebben ze deze offsetschotels een stuk breder gemaakt dan dat ze hoog zijn terwijl bij een normale offsetschotel de schotel juist hoger is dan die breed is.

Een normale lnb met een ronde feedhorn zou zo'n schotel niet goed aftasten, hij zou die extra breedte van de schotel nauwelijks zien. Vandaar dat ze voor die SKY-schotels ook speciale lnb's hebben. Hierbij is de feedhorn niet mooi rond zoals bij een normale feedhorn maar ovaal. Hierdoor worden de signalen die door die ovale schotel worden weerkaatst naar de lnb, ook volledig afgetast.

Nu hadden ze in Engeland nog één probleem. Die ovale schotels staan standaard gewoon recht opgesteld. Je kunt niet de gehele schotel draaien zoals bij de Maximum E-85 of de Cahors BigBisat.
De feedhorn van de lnb moet dan gewoon recht staan t.o.v. de schotel maar ja, Engeland ligt nogal oostelijk t.o.v. de Astra 28,2 satelliet. Nu wordt de kruispolarisatie van de Astra 28,2 satelliet al 7,5° gedraaid uitgezonden maar in bijv. Londen zou de standaard skew van de lnb op 20,6° ingesteld moeten worden. Tja met die compensatie van 7,5° staan dan de antennes nog ongeveer 13° verkeerd. Ze hebben dat opgelost door de antennes 13° schuin in de lnb te plaatsen, zie de afbeelding van de opengewerkte Philips SX1019S-lnb die speciaal voor de SKY-schoteltjes gemaakt is.
Gelukkig hebben we met die speciale lnb's voor die SKY-schoteltjes hier op het vaste land van Europa weinig te maken. Maar een gewaarschuwd mens telt voor twee als je bijv. voor een goede vriend in Engeland een schotel gaat afstellen.

 

Goed, dit is dan de uitzonderingen, nu de vraag, hoe de skew afgesteld moet worden als de schotel zich niet precies op dezelfde breedtegraad bevind als de satelliet.

We hebben te maken met de ronding van de aarde. Als de schotel zich westelijker of oostelijker van de satelliet bevindt, dan staat de schotel en de lnb dus schuin t.o.v. de satelliet er van uitgaande dat de pijp waarop de schotel gemonteerd is waterpas staat.

Om dit visueel makkelijk begrijpelijk te maken, heb ik een afbeelding gebruikt van SES Astra die tot voor enige jaren op hun site te bekijken was. Je ziet ook dat hoe zuidelijker je komt terwijl je naast de satelliet zit, de antennemast en dus ook de schotel en lnb steeds schuiner komen te staan.

Deze afbeelding was er voor om aan te geven dat de kruispolarisatie van de Astra 19,2 - 23,5 -28,2 oost 7,5° gedraaid werd uitgezonden. Een duidelijkere afbeelding heb ik niet kunnen vinden. Helaas staat de evenaar waar zich dus de Clakebelt zich precies boven bevindt niet juist getekend. De werkelijke evenaar heb ik iets lager getekend met een rode lijn. Omdat de Astra 23,5 de middelste van de 3 Astra-satellieten is, hebben ze deze satelliet ook als uitgangspunt op deze afbeelding genomen.

 

Ik heb 5 redelijk makkelijk te herkennen plaatsen aangestipt op de afbeelding na flinke vergroting namelijk Utrecht, Gerona in het Noorden van Spanje, Portimao in de Algarve, Tenerife op de Canarische Eilanden en Abidjan in Ivoorkust. De skew waardes die er bij staan zijn afkomstig van de Satlex Calculator zonder afwijkende kruispolarisatie waarmee de satelliet uitzendt.
Het betreft een negative skew. Zodra de schotel zich oostelijk van de satelliet bevindt, gaat het om een positieve skew.
Een negatieve skew wil zeggen dat de lnb linksom gedraaid moet worden als je richting de satelliet kijk, een positieve skew wil zeggen dat de lnb rechtsom gedraaid moet worden als je richting satelliet kijkt.

 

Als de schotel zich in het gebied bevindt binnen de aangepaste kruispolarisatie, in dit voorbeeld 7,5°, krijg je een vreemde situatie. Je moet de lnb rechtsom draaien wat normaliter alleen van toepassing is als de schotel zich ten oosten van de satelliet bevindt, terwijl je westelijker van de satelliet zit. Dit kan verwarrend werken.

 

Klopt deze afbeelding nu wel? Ik zou zeggen, pak een gradenboogje en leg dit op het scherm en controleer of de aangegeven skew-waardes die van Satlex komen ook overeenstemmen met de hoeken op de tekening. Je zult zien dat er bijna geen afwijking is.

 

Natuurlijk kun je de skew-waardes van de lnb ook op vele websites bepalen. Twee goede websites zijn Satlex die zowel de theoretische skew aan geeft alsmede de skew aangepast aan de kruispolarisatie van de satelliet. De site Dishpointer geeft alleen de skew aan zoals je lnb afgesteld moet worden. Hier is de aangepaste kruispolarisatie van de satelliet dus al in verwerkt.

 

Verder zijn voor mobiele telefoons vele apps verkrijgbaar. Helaas zijn er maar weinig die rekening houden met de aangepaste skew van de drie Astra satellieten.
Voor de aangepaste skew van de Eutelsat satellieten van 3,5° ben ik geen enkele calculator tegen gekomen die daar rekening mee houdt.
Ik heb het getal van 3.5° afgerond want op de site van Eutelsat is te lezen dat het om een aanpassing is van +3,535° maar het tweede en derde cijfer achter de komma kan me gestolen worden.

Er zijn vier Eutelsat satellieten die geen aangepaste skew hebben van 3,5° en dat zijn de SESAT 2, EUTELSAT 5 WA, Telstar 12 en EUTELSAT 172A.

 

Mooi dat er calculators zijn die de skew van de lnb opgeven bij juist ingevoerde gegevens maar het allerbeste is natuurlijk de lnb verdraaien totdat de beste signaalkwaliteit verkregen wordt. Het komt namelijk ook wel eens voor dat de antennes in de lnb niet helemaal juist gemonteerd zijn.
Maar met met de gegevens van een skew-calculator wordt het wel al een stuk makkelijker.

 

Met vriendelijke groet, Sprietje

 

 

6 september 2017 aangepast door Sprietje

[minplus]

Mooi overzicht, Sprietje.

[Sprietje]

Beste moderator

 

Zou je op de vierde regel van bovenstaand artikel de rood tekst toe willen voegen:

"We hebben het hier over de geostationaire satellieten die aan de Clarkebelt hangen die zich zo'n 35 786 kilometer boven zeeniveau bevinden op een circulaire baan boven de evenaar."

 

Met vriendelijke groet, Sprietje

 

[sattv4iedereen]

Toen ik begon met satelliet, had je buiten horizontaal en verticaal ook links circulair en rechts circulair. Wordt dit nog gebruikt?

toen ging dit niet met 14 en 18 volt, maar als ik het woord goed herinner met een ferrorotor, die ook zijn bedrading naar de ontvanger nodig had. je kon dan de polarisatie zeer fijn afstellen. Nu heb je horizontaal of vertikaal via de spanning maar niks ertussen.

ik herinner me nog bij draaibare instalaties, dat je bij satellieten, een optimaal beeld kon verkrijgen, door met die ferrorotor de polarisatie goed af te stemmen.

dan had je een coax, bedrading voor de actuator en bedrading voor de ferrorotor. Dit laatste kom ik al lang niet meer tegen. Maar in de jaren stilletjes best handig om bij bepaalde satellieten een optimaal analoog plaatje op je tv te krijgen.

[Sprietje]

Je beste sattv4iedereen, de polarisatie draaien d.m.v. een magnetisch veld is echt wel verleden tijd hoewel het nog steeds wordt toegepast.
Op elke moderne satellietontvanger kun je kiezen tussen horizontale en verticale polarisatie en tussen Circulair LH (Left Hand) en RH (Right hand) en dat wordt door het voltage geschakeld.

Circulaire polarisatie wordt op de Ku-band dacht ik niet meer in Europa gebruikt maar in de Verenigde Staten nog volop.

 

Tja dan nog even een opmerking over de stuk skew wat ik geschreven heb, als je een draaibare schotel hebt, dan draait de schotel niet alleen van oost naar west of omgekeerd, maar veranderd de skew van de schotel en dus ook van de lnb automatisch.
Normaal zou dit precies goed zijn maar niet helemaal voor de satellieten die een aangepaste kruispolarisatie hebben. Bij de drie Astra satellieten staat de skew van de lnb dan toch 7,5° verkeerd.
Sommigen hebben daar speciaal een motortje voor op de lnb zitten die de lnb altijd in de juiste positie draait.
Moderne automatisch zoekende schotels met autoskew zijn daar vaak beter in voorzien. Daar wordt de skew van de lnb altijd optimaal ingesteld, hetzij door gps-locatie of door een automatische instelling op maximale signaalkwaliteit.

 

[trust]

Op Express AT1 56gr oost zitten circulaire Ku transponders .

ik kan ze niet ontvangen (bomen in de weg) maar een plaatsgenoot wel enkele .

[Sprietje]

Toch duidelijk een footprint die op Azië gericht is en niet op Europa. Ik schrijf satellieten die op Europa gericht zijn.

[trust]

Op zowel lyngsat als flysat staan satellieten tot net over de 70 gr oost in de lijst voor Europa .

[Sprietje]

De footprint van die satelliet loopt van 43e tot 130e. Dat is tot aan Korea toe. Moskou ligt op 37e. De officiële footprint begint dus nog een heel stuk achter Moskou. Goed, dan is dit een satelliet die op Europa gericht is. Zullen we het daarbij dan maar houden.

 

Ik hoop dat je het stuk wat ik over de skew geschreven hebt wel interessant vond.

7 september 2017 aangepast door Sprietje

[trust]

Ik denk dat ik alles al gelezen had in eerdere uiteenzettingen van jou en gelezen op andere boards , maar wel fijn dat nu in één topic verzameld is .

Goed werk hoor !

[sattv4iedereen]

Mooie uitleg, en inderdaad gaat de skew bij een draaibaar systeem mee. Maar in die jaren stilletjes, was het bij bepaalde ( zwakke) satellieten bij bepaalde zenders, die veel spikes hadden, het verdraaid handig te spelen met de skew om de spikes te verminderen. Maar bij digitaal weinig zin. Te weinig signaal= niks. Analoog, kon je bij zwakke satellieten, ondanks de spikes van het beeld genieten. Maar ik kan best geloven, dat menige sat kijker daar niet meer geintereseerd in is, die heeft liefst (U)HD beeld met een zo hoog mogelijke Mbps e.a.

[minplus]

Ideaal die spikes; optimaal afstellen was doodsimpel

[a33]

Verrassend om te lezen, dat ook veel Eutelsat satellieten een vooringestelde skew hebben, van 3,535 graden!

 

Betekent dat, dat dat ook voor de 13 oost satellieten (Hotbird) geldt?

Daar houden satlex en dishpointer dan weer geen rekening mee...

 

groet,

A33

[Eduard07]

Op ‎7‎-‎9‎-‎2017 om 21:17 zei minplus:

Ideaal die spikes; optimaal afstellen was doodsimpel

Bij bij felle kleuren zoals rood kreeg je de spikes er niet uit.

[Sprietje]

Inderdaad beste a33.
Het bevreemd mij ook dat gerennommeerde calculators als Dishpointer en Satlex hier geen rekening mee houden maar dat schreef ik al in mijn stukje.

Mijn allerhoogste waardering heb ik voor de calculators van Jens T. Satre.
Die man heeft zoveel calculators gemaakt voor van alles en nog wat en die zijn zeer uitgebreid, echt voor de professionals, zie bijv. deze calculator: http://www.satellite-calculations.com/Satellite/lookangles.htm
Hierin geeft hij de skew aan tot 3 cijfers achter de komma maar ook hier zie ik niets terug van het feit dat Eutelsat zijn kruispolaridatie 3,5 graden heeft verdraaid. Helemaal verbaast me dat ook weer niet want met de 7,5° verdraaiing van de astra satellieten houdt hij ook geen rekening in de kolom "Polarisation Tilt (Skew) for fixed antennas"
Het mooie van deze calculator is dat deze wel de "hour angle" aan geeft.

 

Deze calculator is voor de meeste mensen veel te ingewikkeld en ze zullen bij het vinden van de simpele gegevens die ze nodig hebben door de bomen het bos niet meer zien.
Als je toch na gaat dat deze calculator zelfs rekening houdt met de Atmospheric Refraction hoek, dan zie je toch wel waar is deze calculator allemaal rekening is gehouden, behalve dan de werkelijke skew van de lnb.

 

Maar jij wil natuurlijk wel weten waar ik de informatie vandaan heb dat de skew van de Eutelsat satellieten +3,5° gedraaid is.
Dat vindt je hier: http://www.eutelsat.com/files/contributed/satellites/pdf/polarisation-skew-eutelsat-satellites.pdf