POSICIONAMENTO DE MINI ANTENA PARABÓLICA OFFSET BANDA KU PARA LOCALIZAÇÃO DE SATÉLITE

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Engenharia de 
Controle e Automação
Acadêmico: Michel Costa 
Domingos
Orientador: Lidomar Becker
Servo posicionamento de mini antena
parabólica offset banda ku para
localização de satélite
Implementar um sistema posicionador de antena via satélite
afim de otimizar o processo de localização de sinal.
Sistema de servo posicionamento de antenas
OBJETIVO GERAL 
Sistema de servo posicionamento de antenas
•Objetivos específicos:
❖ Desenvolver um sistema que controle o posicionamento de uma 
antena offset banda Ku;
❖ Integrar sistemas de controle, eletrônicos, elétricos e mecânicos 
no posicionamento da antena .
❖ Desenvolver mecanismo mecânico que possibilite o 
deslocamento da antena em três eixos.
❖ Desenvolver o controle dos servos motores para posicionamento 
da antena conforme coordenada do satélite;
❖ Controlar o sistema de posicionamento de antena via notebook, 
celular ou tablet desde que aceite o programa do sistema de 
posicionamento.
Satélite Geoestacionário
Satélites que ocupam uma órbita estacionária em
torno da Terra.
Sistema de servo posicionamento de antenas
Fundamentação
Antena parabólica offset.
Antena com o ponto deslocado de sua posição central.
Na antena offset o sinal do satélite recebido está acima
de uma reta imaginária.
Sistema de servo posicionamento de antenas
Partes da Antenas parabólicas offset.
Sistema de servo posicionamento de antenas
Partes da Antenas parabólicas offset.
Sistema de servo posicionamento de antenas
Apontamento de antena offset
Sistema de servo posicionamento de antenas
Para apontamento de uma antena offset e necessário
a movimentação dos três que permitem a localização
do sinal do satelite.
Rotação 
Elevação 
Polarização LNB 
Eixo de rotação da antena 
Rotação em vota da base de fixação . O ponto de origem
de rotação esta baseado ao norte.
Sistema de servo posicionamento de antenas
Eixo de elevação
Eleva o prato da antena conforme a inclinação do sinal do
satélite. O ponto de origem de inclinação esta localizado a
90°.
Sistema de servo posicionamento de antenas
Eixo de Polarização do LNB
Rotação do conversor de baixo ruído LNB a em vota
da base de fixação .
Sistema de servo posicionamento de antenas
Eixo de rotação do LNB
Eixo de elevação
Eixo de rotação da antena 
Sistema de servo posicionamento de antenas
O sistema posicionador se divide em três partes
principais.
Estrutura Mecânica 
Potência 
Controle 
Sistema de servo posicionamento de antenas
Desenvolvimento
Sistema de servo posicionamento de antenas
Estrutura Mecânica 
Controle
Controle
Potência 
Partes do sistema posicionador
Estrutura Mecânica 
Responsável pela interligação do sistema de
posicionamento com a parte estruturado da antena
possibilitando o movimento dos eixos
Sistema de servo posicionamento de antenas
Partes do sistema posicionador
Estrutura Mecânica 
Projeto 
Sistema de servo posicionamento de antenas
Projeto 
Sistema de servo posicionamento de antenas
Projeto 
Sistema de servo posicionamento de antenas
Partes do sistema posicionador
Estrutura Mecânica 
O sistema mecânico esta divido em três partes
Junta de rotação da antena 
Responsável pelo ângulo azimute 
Junta de elevação: Responsável pela elevação da 
antena 
Junta de rotação do LNB :Responsável pela 
polarização do sinal que será recebido .
Sistema de servo posicionamento de antenas
Estrutura Mecânica 
O sistema mecânico esta divido em três partes`:
Junta de rotação da antena 
Responsável pelo ângulo azimute 
Sistema de servo posicionamento de antenas
Estrutura Mecânica 
Sistema de servo posicionamento de antenas
Servo motor
Estrutura da base 
Mancal 
Eixo de acoplamento do pedestal 
Acoplamento 
Partes do sistema posicionador
Junta de elevação: Responsável pela inclinação do 
prato parabólico da antena 
Sistema de servo posicionamento de antenas
Estrutura Mecânica 
Sistema de servo posicionamento de antenas
Servo Motor
Caixa redutora
Braço 
Base de Elevação 
Pedestal 
Partes do sistema posicionador
Junta de rotação do LNB :Responsável pela 
polarização do sinal que será recebido .
Sistema de servo posicionamento de antenas
Sistema de servo posicionamento de antenas
LNB
Servo Motor
Suporte LNB
Estrutura Mecânica 
Sistema posicionador
Potência 
O sistema e alimentado por uma fonte externas de 
19 V.
Um Conversor Buck para alimentação dos servos 
motores 
Um Conversor Buck para alimentação da placa micro 
controlada e o relé que liga a alimentação dos servos 
Sistema de servo posicionamento de antenas
Sistema posicionador
Sistema de servo posicionamento de antenas
Alimentação Servo motores 4,5 V / 6 V 
Alimentação Relé / Placa microcontrolada 5 V
Alimentação 19 V
Relé de 
Alimentação servo 
motores 
Placa microcontrolada
Comando
Partes do sistema posicionador
Controle 
O sistema utiliza uma placa microcontrolada com 
processador Atmega 368.
Três saídas PWM para controle dos servos motores
Uma saída digital para ligar a alimentação dos servos.
Sistema de servo posicionamento de antenas
Partes do sistema posicionador
Controle 
Sistema de servo posicionamento de antenas
Saída 
digital 13
Saída PWM 6 
LNB
Saída PWM 5 
Elevação
Saída PWM 3 
Azimute
35613
Partes do sistema posicionador
Controle 
Programação 
Para comunicação entre placa microcontrolada e supervisório
Elipse Scada e utilizado a biblioteca ModbusSlave.h que
permite comunicação entre mestre e escravo.
Sistema de servo posicionamento de antenas
Partes do sistema posicionador
Controle 
Programação 
Sistema de servo posicionamento de antenas
Partes do sistema posicionador
Controle 
Programação
Para gerar sinal PWM é controle dos servo motores e utilizado a
biblioteca servo.h
Devido o sistema posicionador estar trabalhando com servo
motores diferentes o período dos servos tem que ser diferente.
.
Sistema de servo posicionamento de antenas
Saída PWM 3 
Azimute
Partes do sistema posicionador
Controle 
Comando PWM
Servo motor
Junta de Rotação da antena (Azimute )
Angulo total :180°
Sinal PWM período: 0° a 180° / 400μs a 2400μs
Periodo para 1°: 11,11μs
Junta de Rotação do LNB (Polarização)
Angulo total :180°
Sinal PWM período: 0° a 180° / 600μs a 2230μs
Periodo para 1°: 9,055μs
Sistema de servo posicionamento de antenas
Partes do sistema posicionador
Controle
Comando PWM
Servo motor
Junta de Elevação da antena 
Angulo total: 90°
Sinal PWM período: 0° a 2160° / 800μs a 2078μs 
Período para 1°: 0,59μs
Sistema de servo posicionamento de antenas
Partes do sistema posicionador
Controle
Comando PWM
Servo motor
Junta de Elevação da antena 
Ponto de atenção:
A biblioteca utilizada na programação não apresenta estabilidade 
para servos com posicionamento mais que 180°.
Solução :
Usar fator de multiplicação no programa para garantir o 
posicionamento de 90° e melhorar a instabilidade do servo 
motor.
Sistema de servo posicionamento de antenas
Controle 
Supervisório Elipse Scada
Controla e supervisiona o sistema posicionador via 
rede modbus.
Sistema de servo posicionamento de antenas
Controle 
Supervisório Elipse Scada
Sistema de servo posicionamento de antenas
Partes do sistema posicionador
Controle 
Supervisório Elipse Mobile:
O supervisório mobile proporcionar a comodidade de
controle do sistema via aplicativo em celular, tablet,
com sistema Android e IOS.
Sistema de servo posicionamento de antenas
Partes do sistema posicionador
Controle 
Supervisório Elipse Mobile:
Sistema de servo posicionamento de antenas
Partes do sistema posicionador
Controle 
Rede de Comunicação do Sistema Posicionador
Sistema de servo posicionamento de antenas
Elipse Mobile 
Cliente 
Movel 
Smartphone
Sistema de servo posicionamento de antenas
Sistema servo posicionador Montado 
Sistema de servo posicionamento de antenas
Testes de Posicionamento 
Testes
Montagemde estrutura para testes. 
Sistema de servo posicionamento de antenas
Testes
Para teste do Sistema posicionador foi utilizado com 
referenciaI o satélite STAR ONE C2 70W .
As coordenadas de apontamento para antena serão 
obtidas pelo site DishPointe.
Sistema de servo posicionamento de antenas
Testes
Para teste do Sistema posicionador foi utilizado com 
referenciaI o satélite STAR ONE C2 70W .
Para Elevação o valor informado sera
Valor : DishPointe-90°
Para LNB o valor informado será:
Caso valor positivo: Valor DishPointe -90°
Caso valor negativo: Valor DishPointe -90°
Sistema de servo posicionamento de antenas
Testes 
STAR ONE C2 70W
Sistema de servo posicionamento de antenas
Referência DishPointer
Satélites Star One C2 70w
Endereço CEP 89221510
Latitude Antena -262.759
Longitude Antena -488.432
Azimute 318,8
Elevação 51,3
Polarização LNB -36,2
Referenciamento 
Para referenciamento do sistema, primeiramente foi
realizado o apontamento da antena de forma manual
e marcado os pontos na estrutura.
Sistema de servo posicionamento de antenas
Referenciamento 
Sistema de servo posicionamento de antenas
Rotação de 
Polarização do LNB
Elevação da Antena Rotação da Antena -
Azimute
Referenciamento
Intensidade e qualidade do sinal obtido
Sistema de servo posicionamento de antenas
Canal 
Rede Record – Livre não 
codificado 
Satélite STAR ONE C2/C4 K
Transponder – Frequência de 
transmissão 
12120/V/29892
Pid - Identificador de Pacote
V 2543 A 2541 SID 
0X87(135)
Intensidade 90%
Qualidade 85%
Referenciamento
Após o referenciamento em manual do sistema
posicionador, todas as juntas rotativas foram zeradas,
E iniciado o posicionamento pelo sistema servo
posicionador.
Video. 
Sistema de servo posicionamento de antenas
Resultado obtido .
Com o Sistema servo posicionador foi possível
realizar o apontamento da antena conforme o
referenciamento em manual, porem com erro na junta
de elevação.
Sistema de servo posicionamento de antenas
Resultado obtido .
Sistema de servo posicionamento de antenas
Referência DishPointer Servo Posicionador
Satélites Star One C2 70w Star One C2 70w
Endereço CEP 89221510 89221510
Latitude Antena -262.759 -262.759
Longitude Antena -488.432 -488.432
Azimute 318,8 319
Elevação 51,3 63
Polarização LNB -36,2 -36
Canal Rede Record - Livre
Satelite STAR ONE C2 70W
Transponder - Frequência de
transmissão 12120/V/29892
Pid - Identificador de Pacote
V 2543 A 2541 SID
0X87(135)
Intensidade 90%
Qualidade 78%
Lista de materiais
Sistema de servo posicionamento de antenas
Material Custo R$ Quantidade Tempo Total
Tubo de alumínio perfil Quadrado 100/100 mm, comprimento 140 mm R$ 20,00 1 R$ 20,00
Perfil L Alumínio 1polegada comprimento 140 mm R$ 2,50 2 R$ 5,00
Parafuso m5 x 30 mm Allen R$ 1,00 4 R$ 4,00
Flange Rolamentado 1 R$ 0,00
Servo motor Vigor R$ 75,00 1 R$ 75,00
Servo motor Futaba S5301 R$ 250,00 1 R$ 250,00
Servo motor HD 1501MG R$ 290,00 2 R$ 580,00
Parafuso m5 x 30 sextavado R$ 1,00 4 R$ 4,00
Acoplamento 1 R$ 0,00
Arrebite alumínio 4 mm R$ 0,50 6 R$ 3,00
Eixo vazado diâmetro 40 mm, comprimento 60 mm 1 R$ 0,00
Acoplamento 40 mm para 8 mm 1 R$ 0,00
Silicone R$ 9,00 0,3 R$ 2,70
Hora/Homem (montagem) R$ 25,00 40 1000
Servo motor Vigor R$ 75,00 1 R$ 75,00
Caixa Redutora planetária R$ 25,00 1 R$ 25,00
Barra chata alumínio R$ 5,00 2 R$ 10,00
Barra quadrada alumínio R$ 2,00 1 R$ 2,00
Chapa alumínio 2 mm R$ 5,00 1 R$ 5,00
Perfil “L” alumínio 1/2polegada R$ 5,00 1 R$ 5,00
Parafuso M6 R$ 0,40 5 R$ 2,00
Parafuso M4 R$ 0,30 12 R$ 3,60
Arrebite 4 mm alumínio R$ 0,20 4 R$ 0,80
Hora/Homem R$ 25,00 110 R$ 2.750,00
Servo motor MG995 R$ 75,00 1 R$ 75,00
Perfil Quadrado Alumínio 20x20 mm 2 1 R$ 2,00
Barra chata alumínio R$ 5,00 2 R$ 10,00
Barra quadrada alumínio R$ 2,00 1 R$ 2,00
Chapa alumínio 2 mm R$ 5,00 1 R$ 5,00
Perfil “L” alumínio 1/2polegada R$ 5,00 1 R$ 5,00
Parafuso M6 R$ 0,40 5 R$ 2,00
Parafuso M4 R$ 0,30 12 R$ 3,60
Arrebite 4 mm alumínio R$ 0,20 4 R$ 0,80
Hora/Homem R$ 25,00 40 R$ 1.000,00
Placa micro controlada Mega ADK Atmega 2560 R$ 90,00 1 R$ 90,00
Placa micro controlada Uno Atmega 365 R$ 50,00 1 R$ 50,00
Fonte de tensão 6 V / 2 A R$ 30,00 1 R$ 30,00
Fonte de tensão 9 V / 2 A R$ 35,00 1 R$ 35,00
Placa PCTV R$ 45,00 1 R$ 45,00
Cabo Flete macho/femea R$ 0,19 1 R$ 0,19
Receptor de tv via satélite R$ 0,00 1 R$ 0,00
Cabo Coaxial R$ 1,00 5 R$ 5,00
Cabo RCA R$ 10,00 1 R$ 10,00
Localizados de satélite Finder digital SF-95dr R$ 30,00 1 R$ 30,00
Mancais com rolamento R$ 16,67 1 R$ 16,67
Bussula R$ 20,00 1 R$ 20,00
Inclinometro R$ 25,00 1 R$ 25,00
Cabo USB para micro USB R$ 5,00 1 R$ 10,00
Total R$ 6.294,36
Total = 6.250,00 R$. 
Considerações Finais
O sistema de posicionamento proporciona comodidade, segurança e conforto no 
apontamento de antena, porem o sistema não pode apresentar instabilidade em seu 
posicionamento. 
Devido a limitação do supervisório mobile foi utilizado somente dois tags que não permitem 
total controle do sistema.
Com a falta do sistema de travamento das juntas rotativas, após o desligamento do sistema 
as mesmas perdem referencia. 
Com a queima do servo motor da base que posiciona a antena com relação ao ângulo 
azimute o sistema ficou limitado em 180°. Nessa condição o ângulo de rotação da antena 
tem que ser compensado com o deslocamento da antena em manual. 
Outro ponto importante esta relacionado com a folga das juntas rotativas que variam o 
posicionamento. 
Com relação à biblioteca utilizada para programação dos servos motores com giro maior 
que 180°, não apresente estabilidade, pois os mesmos apresentam perda de referencia. 
Sistema de servo posicionamento de antenas
Engenharia de Controle e 
Automação.