Fundamentos de Antenas, Amplificadores y Equipos de Cabecera para Telecomunicaciones: Tipos, Características y Funcionamiento

Modulación

Consiste en modificar las características de una onda de radiofrecuencia en correspondencia con las características de una onda moduladora.

a) Amplitud (AM):

Se emplea para transmitir la señal de vídeo.

b) Frecuencia (FM):

Se utiliza para transmitir la señal de audio.

Cable coaxial

• a) Con dieléctrico de aire: presenta prestaciones más elevadas y menor atenuación con más longitud de cable.
• b) Con dieléctrico celular o esponjoso.
• c) Con dieléctrico de polietileno macizo: su atenuación es mayor.

Antenas

Son circuitos oscilantes abiertos que sirven para emitir o recibir ondas electromagnéticas. Su función es transformar señales eléctricas en ondas electromagnéticas o viceversa.

a) Yagi

Es multibanda y multicanal, y se utiliza para UHF.

b) Panel

Se colocan verticalmente. No tienen directores, solo reflectores. Están constituidas por 2 o 4 dipolos, tienen buen ancho de banda y presentan una ganancia de 40 dB.

c) Logarítmica periódica

Está formada por una serie de dipolos activos, cada uno sintonizado a una frecuencia distinta. Es una antena de banda ancha o multibanda.

Preamplificador

Recoge la señal procedente de la antena y, sin añadir ruido, aumenta el nivel de señal para que sea tratada por los dispositivos de la instalación.

a) Para caja de antena

Se quita el adaptador de impedancias del interior de la caja y se coloca la placa del preamplificador. Su impedancia de entrada es de 300 Ω y de salida de 75 Ω.

b) Para mástil

Debe colocarse lo más próximo a la caja de antena.

Tanto uno como otro pueden fabricarse para VHF o UHF.

Amplificador

Encargado de aumentar el nivel de señal existente.

a) Ganancia

Se mide en dB y representa la diferencia de nivel de señal existente entre la entrada y la salida del dispositivo.

b) Figura de ruido

Se expresa en dB e indica la cantidad de ruido que se añade a la señal en la salida del amplificador.

c) Tensión máxima de salida

Es el nivel máximo de señal que el amplificador puede entregar a la salida sin que distorsione la señal. Se mide en mV, dBmV o dBµV.

d) Pérdida de retorno entrada/salida

Es la adaptación entre el amplificador y el resto de la red a la que está conectado. Se mide en dB.

e) Selectividad

Se refiere solo a los amplificadores monocanal y define la capacidad de amplificar únicamente el canal para el que se ha instalado, rechazando todos los demás.

Tipos de amplificador

a) Para mástil

Se utiliza en instalaciones individuales y en colectivos de pocos usuarios. Se constituye de una o varias entradas (VHF, UHF y FM). Algunos llevan salida de C.C. para alimentar un preamplificador de caja de antena, para lo cual incorporan un conmutador o puente.

b) Monocanal

c) Centrales amplificadoras de banda ancha

Elevación

Es el ángulo que forma el eje de la parábola con respecto al suelo. El eje debe estar apuntando hacia el satélite, situado en la órbita de Clarke.

Acimut

Es el ángulo que forma la proyección del eje de la parábola sobre el suelo con respecto al sur.

• a) Acimut 0: cuando la parábola está orientada exactamente al sur.
• b) Acimut +: cuando la parábola está orientada un cierto ángulo hacia el este.
• c) Acimut -: cuando la parábola está orientada un cierto ángulo hacia el oeste.

Inclinómetro

Aparato para realizar la elevación de una parábola hacia el satélite. Consiste en un semicírculo graduado con grados sexagesimales y una plomada que siempre tomará la posición vertical con respecto al suelo.

VHF y UHF

• VHF: muy alta frecuencia de 30-300 MHz, son métricas, banda número 8.
• UHF: ultra alta frecuencia de 300-3000 MHz, son decimétricas, banda número 9.

Conceptos fundamentales de ondas y dipolos

Onda electromagnética

Energía que se propaga a través de cualquier material, viaja a 300 000 km/s y está compuesta por 2 campos: uno eléctrico y otro magnético.

Dipolo de media onda

Antena de media longitud de onda formada por 2 conductores simétricos.

Dipolo en resonancia

Se produce cuando la longitud de la onda aplicada al dipolo coincide con su longitud.

Dipolo con reflector

Elemento pasivo que se pone detrás del dipolo a una distancia de entre 0,25 y 1 λ. La longitud del reflector debe ser entre un 5% superior a la longitud del dipolo.

Dipolo con reflector y 2 directores

Los directores son elementos pasivos que reciben energía y la irradian hacia el dipolo. Se colocan por delante del dipolo a una distancia de 0,25 λ. Característica más importante: resistencia de radiación.

Declinación magnética

Diferencia que existe entre el norte magnético terrestre y el norte geográfico.

Antena parabólica

Formada por un disco parabólico receptor, unidad externa, soporte del reflector y varilla de sujeción.

Tipos

• a) De foco primario: el foco está en el centro de la parábola.
• b) Offset: tiene mayor rendimiento que la de foco primario.
• c) Cassegrain.

Características

Ganancia, ancho de banda (suele estar comprendido entre 10,75 y 12,75 GHz), directividad, relación foco-diámetro y rendimiento.

• Para enviar al satélite: 12,7-14,5 GHz.
• Para recibir: 10,7-12,75 GHz.

Circuito oscilante

Aquel que tiene la capacidad de transformar en oscilaciones eléctricas la energía de C.C. que se ha cargado en el condensador.

Propagación de ondas electromagnéticas

• a) Directas.
• b) De superficie.
• c) Ionosférica.

Cable coaxial y montajes de antena

El cable coaxial traslada la energía captada por la antena al receptor. Los montajes de antena pueden ser de mástil o de torretas.

Cargas del viento

• Para alturas de hasta 20 metros, debe resistir una velocidad de 130 km/h.
• Para alturas superiores a 20 metros, debe resistir una velocidad de 150 km/h.

Equipos de cabecera

Conjuntos de dispositivos encargados de recibir las señales procedentes de los distintos conjuntos de captadores y acondicionarlas para su distribución al usuario.

PAU y BAT

• PAU (Punto de Acceso al Usuario): punto donde comienza la red interior del domicilio del usuario.
• BAT (Base de Acceso de Terminal): toma de usuario, dispositivo que permite la conexión a la red de los equipos del usuario.

Elementos de la red de distribución

Filtro

Dispositivo electrónico que realiza un control de la frecuencia de la señal de entrada. Tipos: a) de paso bajo, b) de paso alto, c) de paso banda, d) de elimina banda.

Conversores

Dispositivos que permiten el paso de emisiones de un canal a otro.

Ecualizadores

Dispositivos encargados de equilibrar en la salida los niveles de señal presentes en la entrada.

Repartidores

Dispositivos que distribuyen la señal procedente del equipo de cabecera en múltiples salidas (de 2 a 8). Las salidas no ocupadas deben cargarse con una resistencia de 75 Ω.

Derivadores

Dispositivos que producen una o varias ramificaciones en la línea de distribución de bajada, tomando una parte de la señal que circula por ella. Deben cerrarse con una resistencia de 75 Ω.

Cajas de paso y tomas de usuario

Elementos que se colocan al final de la línea de distribución.

• a) De paso o toma serie: se instalan en la red interior del usuario de forma que, al traspasar la señal, continúa hacia otra.
• b) Toma final de línea o tomas únicas: es la última toma que se conecta en una distribución de señal en serie, e internamente incorpora una resistencia de 75 Ω.