Fundamentos de Instalaciones de Antena: Dispositivos, Amplificación y Diseño

Componentes Clave en Sistemas de Antena y Distribución de Señal

Tipos de Amplificadores y Dispositivos de Procesamiento

• Amplificador de banda ancha: Dispositivo que amplifica todos los canales recibidos simultáneamente desde diversas fuentes.
• Centrales de MATV y FI: Constan de un amplificador que opera en las bandas de 47-867 MHz para señales terrestres y 950-2150 MHz para Frecuencia Intermedia (FI) de satélite. Características típicas: Ganancia: 40 dB, Nivel de salida: 110-120 dBµV, Factor de ruido: 10 dB.
• Amplificadores para mástil: Se utilizan para elevar el nivel de señal cuando este es bajo, generalmente en instalaciones con un número reducido de usuarios.
• Preamplificador: Eleva el nivel de una señal débil para entregarla en condiciones óptimas al amplificador principal o a la cabecera.
• Ecualizador: Dispositivo electrónico que se utiliza para uniformar el nivel de las señales procedentes de una antena, las cuales pueden recibirse con distintos niveles de potencia. Está compuesto por filtros y atenuadores.
• Distribuidor: Dispositivo electrónico que recibe una señal en su entrada y la divide por igual entre sus múltiples salidas.
• Derivador (Tap-off): Dispositivo electrónico pasivo que se intercala en una línea de distribución principal para extraer una porción de la señal y crear una o varias ramificaciones (derivaciones) hacia las tomas de usuario, introduciendo una atenuación específica en la derivación y una baja pérdida de paso en la línea principal.
• Toma de usuario: Punto final de la instalación donde el usuario conecta su equipo receptor. Puede ser una toma intermedia (con paso de señal) o una toma final (con carga terminal). Impedancia característica: 75 ohmios.
• Conversores: Dispositivos que cambian la frecuencia de un canal de entrada a otra frecuencia de salida diferente. Se utilizan para evitar incompatibilidades en la distribución con otros canales o cuando se reciben canales con frecuencias muy próximas que podrían causar interferencias.
• Switch (Conmutador): Dispositivo que permite seleccionar entre varias fuentes de señal o dirigir una señal hacia diferentes destinos.

Consideraciones para Instalaciones de Telecomunicaciones Terrestres

Al planificar una instalación de telecomunicaciones terrestres, se deben tener en cuenta los siguientes aspectos fundamentales:

• Evaluación del nivel de señal de TV y FM disponible en el punto de captación.
• Análisis de la tipología del edificio: altura, estructura, número de viviendas o usuarios a servir.
• Establecimiento del nivel máximo y mínimo de señal deseado en las tomas de usuario (por ejemplo, para TDT, típicamente entre 45 dBµV y 70 dBµV, aunque normativas específicas pueden aplicar). Un rango común de referencia para niveles aceptables en toma podría ser 57-80 dBµV, dependiendo del tipo de señal.
• Definición de las frecuencias a distribuir: Radiofrecuencia (RF) terrestre (banda de 47-862 MHz) y, si aplica, Frecuencia Intermedia (FI) de satélite (banda de 950-2150 MHz).
• Cálculo de los niveles de señal mínimos requeridos en las tomas para asegurar una calidad de recepción óptima (por ejemplo, 45-70 dBµV para TDT, considerando factores como la modulación y el MER).

Cálculo de Amplificación en Sistemas de Antena

Ejemplos de Cálculo por Banda

A continuación, se presentan ejemplos simplificados del cálculo de señal y ganancia necesaria:

Canal VHF

• Cálculo de señal de salida de un amplificador:
  Si la señal de entrada (S_ent) es de 35 dBµV y la ganancia del amplificador (G_amp) es de 12 dB, entonces la señal de salida (S_sal) es:
  S_sal = S_ent + G_amp = 35 dBµV + 12 dB = 47 dBµV
• Cálculo de ganancia requerida para una etapa de amplificación:
  Si el nivel objetivo en la toma de usuario (S_{obj_toma}) es de 57 dBµV, las pérdidas totales de la red de distribución (A_pérdidas) desde la salida del amplificador hasta la toma son de 2 dB, y la señal disponible a la entrada de este amplificador (S_{ent_actual}) es de 47 dBµV, entonces la ganancia requerida (G_req) para este amplificador es:
  G_req = S_{obj_toma} + A_pérdidas - S_{ent_actual} = 57 dBµV + 2 dB - 47 dBµV = 12 dB

Canal UHF

• Cálculo de señal de salida de un amplificador:
  Si la señal de entrada (S_ent) es de 30 dBµV y la ganancia del amplificador (G_amp) es de 14 dB, entonces la señal de salida (S_sal) es:
  S_sal = S_ent + G_amp = 30 dBµV + 14 dB = 44 dBµV
• Cálculo de ganancia requerida para una etapa de amplificación:
  Si el nivel objetivo en la toma de usuario (S_{obj_toma}) es de 57 dBµV, las pérdidas totales de la red de distribución (A_pérdidas) son de 5 dB, y la señal disponible a la entrada de este amplificador (S_{ent_actual}) es de 44 dBµV, entonces la ganancia requerida (G_req) para este amplificador es:
  G_req = S_{obj_toma} + A_pérdidas - S_{ent_actual} = 57 dBµV + 5 dB - 44 dBµV = 18 dB

Planificación de Proyectos de Telecomunicaciones: Aspectos Fundamentales

La elaboración de un proyecto de telecomunicaciones implica considerar y resolver diversos aspectos, tales como:

• Determinación de los niveles de señal de TV y FM en el punto de captación.
• Selección de la ubicación óptima para las antenas (terrestres y de satélite).
• Diseño del sistema de recepción de TV vía satélite, si aplica.
• Definición y dimensionamiento del sistema de amplificación (cabecera).
• Elaboración del esquema de la instalación, incluyendo el diseño de la red de reparto y distribución de la señal.
• Cálculo del nivel de señal mínimo garantizado en las tomas más alejadas y desfavorables.
• Cálculo de la atenuación de la señal RF y diseño para alcanzar los niveles requeridos (ej. en la 5ª planta).
• Cálculo de la atenuación en la señal de FI y diseño para alcanzar los niveles requeridos (ej. en la 1ª planta, si la distribución es ascendente o descendente).
• Diseño y ubicación del Recinto de Instalaciones de Telecomunicaciones Superior (RITS) y/o Inferior (RITI), según normativa.
• Planificación de las instalaciones eléctricas necesarias para el RITS/RITI y equipos.
• Establecimiento de un protocolo de pruebas y mediciones para la puesta en marcha y certificación de la instalación.
• Elaboración de una relación detallada del material y equipamiento a utilizar.