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Himmelskoordinaten-Umrechnung? (Knobelaufgabe)

Dieses Thema im Forum "Digital TV über Satellit (DVB-S)" wurde erstellt von Frater, 13. November 2011.

  1. Frater

    Frater Junior Member

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    Hallo,
    Meine neue Flach-Antenne soll angeblich vertikal polarisiertes besser empfängen können als horizontal polarisiertes.
    Da auf Astra 1 praktisch alle deutschen Free-TV-Sender horizontal polarisiert sind, würde ich dann logischerweise von einer 90°-Drehung profitieren (mehr Schlechtwetterreserve). Dashalb lohnt mal ein Ausprobieren.

    ABER:
    die Skalen auf den Antenne-Drehgelenken werden dann ungültig, da man ja ein völlig anderes Himmels-Koordinatensystem hat. Also keins mehr wie gewohnt (wo der Kugel-Pol über dem Kopf ist, somit Azimuth-Unterschiede im Himmel immer kleiner werden, je mehr Elevation man hat). Mann kan also nicht einfach die Tabellenwerte auf den Drehgelenken vertauschen. Eigentlich werden für eine liegende Kugel (Pole sind rechts/links) die gewohnten Begriffe "Azimuth" und "Elevation" komplett bedeutungslos. Denn was bislang einfacher Azimuth war (zeichnet Himmelslinie mit schön konstantem Horizontabstand), ist jetzt eine ziemlich gekrümmte Bahn, also eine veränderliche Mischung aus Azimuth und Elevation.

    Haben wir ein Mathe-Ass hier? Physikstudenten? (oder jemand wie Albert Einstein, der hat ja auch für seine Allgemeine Relativitätstheorie immer so gern mit gekrümmten Räumen herumgerechnet ;) )

    Wie kann man Koordinaten von einem Kugel-Koordinatensystem (Pole sind oben/unten) in ein anderes (Pole sind rechts/links) umrechnen?
     
    Zuletzt bearbeitet: 13. November 2011
  2. KeraM

    KeraM Foren-Gott

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    AW: Himmelskoordinaten-Umrechnung? (Knobelaufgabe)

    Wozu soll man umrechnen?
    Selfsat einfach hochkant montieren, Transporder Polarisation in Receiver Menü vertauschen (Horizontal<---->vertikal) und dann neu ausrichten.Fertig.
     
  3. Frater

    Frater Junior Member

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    AW: Himmelskoordinaten-Umrechnung? (Knobelaufgabe)

    Ja, aber auf den Punkt "neu ausrichten" bezog sich ja meine Frage....

    Super einfach wäre es übrigens gewesen, wenn man die Schrägstellung (Skew) um 90° hätte drehen können, geht aber nicht. deshalb muss die komplett "anders" montiert werden, bei der keines der beiden anderen Gelenke die Elevation oder den Azimuth mehr anzeigen.

    z.B. das Gelenk, das bei normaler Montage als Elevation-Gelenk gedacht war, erzeugt jetzt eine große Krummbahn am Himmel (wie der Weg der Sonne). Deshalb kann man das Elevation-Gelenk nicht einfach als "neues Azimuth"-Gelenk nehmen.


    Weil meine Fassade eher nach Südwesten geht, ist der Krummbahn-Abweichungsfehler schon recht groß.
     
    Zuletzt bearbeitet: 13. November 2011
  4. Frater

    Frater Junior Member

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    AW: Himmelskoordinaten-Umrechnung? [gelöst]

    So, ich habs jetzt raus. Wenn der Groschen erstmal gefallen ist, ists eigentlich einfach (Windows-Taschenrechner reicht). Also nix Einstein oder so.

    Prinzip:
    1. Umrechnung Kugelkoordinaten in kartesisches Koordinatensystem
    2. Drehung des kartesischen Korrdinatensystems um 90° (rechts- oder linksrum je nach Montagewunsch)
    3. Rückrechnung in Kugelkoordinaten
    Der Formelkram ist in Kugelkoordinaten abgreifbar.

    Es kommen tatsächlich ganz andere Grad-Werte für das Azimuth- und das Elevation-Gelenk heraus, was ich ja befürchtet / erwartet hatte (also nicht nur eine Wert-Vertauschung).

    Ein Skew-Winkel wäre davon nicht betroffen (der ist ja sowieso fast null für Astra in Deutschland).

    Schade, nun ist es draußen zu Dunkel für die Umsetzung....

    :winken:
     
    Zuletzt bearbeitet: 13. November 2011
  5. Frater

    Frater Junior Member

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    AW: Himmelskoordinaten-Umrechnung? (Knobelaufgabe)

    Update:
    man kann sich diese Rechenakrobatik sparen. Vor allem seit dem der starke Eutelsat W3C-"Störsender" neben dem Astra aktiv geworden ist, ist die SNR schon bei einer normal (waagerecht) montierten Selfsat schon nur noch mittelmäßig (wenn auch noch knapp OK zumindest bei Trockenheit), aber Senkrechtdrehung geht offenbar garnicht, dann ist die Trennschärfe zwischen den Satelliten jenseits von akzteptabel (Öffnungswinkel dann endgültig zu groß).

    Grüße,
    Frater
     
  6. MartinP

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    AW: Himmelskoordinaten-Umrechnung? (Knobelaufgabe)

    Astra-Empfang von 19,2 E wird von einem Satelliten auf 16 E gestört? - dann war wohl hier mit dem 1 Grad eine falsche Schätzung:
    http://forum.digitalfernsehen.de/fo...jemand-die-selfsat-antenne-7.html#post5094660


    :winken:
     
  7. Frater

    Frater Junior Member

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    AW: Himmelskoordinaten-Umrechnung? (Knobelaufgabe)

    Hallo, nee, du musst schon alles durchlesen. Zumindest meine Beiträge ;) Oder wenigstens den Text, den du ja schon zitierst hast. Die Selfsat hat viele Keulen, die nebeneinanderstehen (verhält sich also ähnlich wie eine Schüssel mit Multifeed), jede davon ist vielleicht so 1° breit und so 4,5° voneinander enfernt. Der W3C wird wohl von einer Nebenkeule ziemlich gut erwischt -> Kollateralschaden für die Hauptkeule.

    [edit]
    ach so, vielleicht ist auch der Keule-Slang nicht so geläufig. So nennt man halt einen Richtungsausschnitt, in der die antenne besonders empfangsstark ist. In einem dreidimensionalen Empfangsstärke-Diagramm sehen die dann tatsächlich aus wie Neandertaler-Keulen ;) Die Selfsat dürfte in so einem Diagramm eher aussehen wie ein Igel, weil die eben sehr viele "Keulen" hat, sowohl in Elevations- als auch in Azimuth-Richtung.
     
    Zuletzt bearbeitet: 8. Dezember 2011
  8. Dipol

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    AW: Himmelskoordinaten-Umrechnung? (Knobelaufgabe)

    ...und fertig ist durch den wesentlich größeren Öffnungswinkel auch der unfreiwillige Mehrsatellitenempfang. :D
    Die angeblich für Planarantennen nicht anwendbare Faustformel Θ(3dB) = 70 * λ/D ist übrigens lediglich hinter dem Komma ungenau. Man kann es auch mit der Frequenz näherungsweise rechnen, da ändert sich auch nur etwas hinter dem Komma: Θ(3dB) = 21,3 /( f[GHz]* D)

    Und gleich noch eine Näherungsformel die auf meinem mathematischem Mist gewachsen ist: Θ(3dB) = X / D

    4 GHz: ...... X = 5,25
    10,7 GHz: .. X = 1,96
    11,7 GHz: .. X = 1,79
    12,0 GHz: .. X = 1,75
    12,75 GHz: . X = 1,65

    Bezogen auf die jeweilige Frequenz ist somit für den horizontalen Öffnungswinkel von Parabol- und Offsetantennen ausschließlich die wirksame Aperturbreite maßgeblich.

    @Frater:
    Bitte erläutere uns doch mal anhand einer Formel wie sich die Phaseneffekte bei Flachantennen auswirken sollen. Und auch wie es sein kann, dass die sich weder bei einer KATHREIN BAS 65 mit 0,5 m Kantenlänge und Breite über Spitze/Spitze von 0,70 m, noch bei einer TechniSat-SATENNE auswirken.

    KATHREIN ist für Daten-Schönung unverdächtig und gibt die Halbwertsbreite pauschal mit < 3° an. Wenn man die wirksame Aperturbreite mit 0,66 m ansetzt, passen die < 3° sogar zu meiner vereinfachten Formel.

    10,7 GHz: . 1,96 : 0.66 = 2,97°
    12,75 GHz: 1,65 : 0,66 = 2,65°

    FAZIT: Entweder wirken sich die Phaseneffekte nur an der Selfsat aus, oder Frater muss sein Messequipment kalibrieren lassen.
     
    Zuletzt bearbeitet: 8. Dezember 2011
  9. MartinP

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    AW: Himmelskoordinaten-Umrechnung? (Knobelaufgabe)

    Praktisch ist es für den Anwender egal, ob die Störungen vom Nachbarsatelliten durch eine Nebenkeule, oder durch eine zu breite Hauptkeule hereinkommen.
    Für das einfachere Ausrichten wäre es wahrscheinlich sogar besser, wen die Nebenkeulen etwas stärker bedämpft wären, und die Hauptkeule etwas breiter wäre...
     
  10. Dipol

    Dipol Talk-König

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    AW: Himmelskoordinaten-Umrechnung? (Knobelaufgabe)

    Nirgenwo ist bei Rothammel, Kark, Mahler oder dem Radar-Tutorial etwas zu kleineren Öffnungswinkeln von Flachantennen zu finden. Mein Hang zur Fairness gebietet es aber diesen Fund nicht unerwähnt zu lassen:
    Warum und um wieviel ist nicht ausgeführt.

    Dieser Artikel der KATHREIN-Mitarbeiter Brandstädter, Ephan und Ilsanker bezieht sich noch auf die erste BAS die noch nicht auf der Spitze steht. Da die Autoren keine Frequenz angegeben haben, damals aber nur Lowbandempfang möglich war, dürfte sich das Diagramm auf 11,3 GHz beziehen.

    Somit ist davon auzugehen, dass auf der Kante stehende Flachantennen einen etwas kleineren Öffnungswinkel als gleich breite Offsetantennen haben. Dass eine auf der Spitze stehende Planarantenne eine breitere Hauptkeule aber deutlich niedrigere Maxima der Nebenkeulen hat, sei auch nochmals erwähnt.
     
    Zuletzt bearbeitet: 8. Dezember 2011

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