TEMA 2 LIBRO NUEVO - Television Terrestre PDF

## 2 Televisión Terrestre ### Contenidos - Las ondas - La modulación de las señales - Los sistemas de transmisión digital de televisión - Unidades de medida - La digitalización de la imagen - La estructura de las instalaciones receptoras de TV terrestre - Sistema captador de señales - Equipo de ca...

## 2 Televisión Terrestre ### Contenidos - Las ondas - La modulación de las señales - Los sistemas de transmisión digital de televisión - Unidades de medida - La digitalización de la imagen - La estructura de las instalaciones receptoras de TV terrestre - Sistema captador de señales - Equipo de cabecera - La red - Cable - Tipos de instalaciones - Cálculo de instalaciones ### Objetivos - Conocer los aspectos generales sobre las ondas electromagnéticas y su propagación. - Estudiar los diferentes métodos de modulación de las señales. - Reconocer los elementos de los sistemas captadores de señal. - Examinar los elementos que componen las cabeceras. - Distinguir los elementos que componen la red de distribución de señales. - Analizar los diferentes sistemas de instalaciones, tanto de recepción individual como colectiva, de las señales de radiodifusión. - Saber realizar el cálculo de las instalaciones. ### 2.1 Las Ondas La señal de televisión se transmite por el espacio en forma de ondas hasta que llegan a las antenas donde se reciben. Estas ondas viajan a una velocidad de 300 000 km/s y poseen unas determinadas características. #### 2.1.1 Las ondas electromagnéticas Una onda electromagnética es una perturbación de energía que se propaga en un medio y que va acompañada de una transmisión de energía pero no de materia. Sus características principales son las siguientes: - A: amplitud de la onda. - f: frecuencia de la onda (Hz). - λ: longitud de onda (m). - v: velocidad de transmisión. - T: período (ms). - **Longitud de onda:** Indica la distancia entre dos crestas o valles consecutivos de la onda. Se representa por la letra λ y su unidad de medida es el metro (m), aunque se emplean submúltiplos: $λ=v \cdot T: λ=\frac{v}{f}$ - **Velocidad de propagación de la onda:** Se representa por la letra v, siendo su valor de 300 000 km/s. Una onda electromagnética posee dos componentes fundamentales, que van a ser perpendiculares en todo momento: el campo eléctrico y el campo magnético. **Sabias que...** La velocidad de propagación de las ondas electromagnéticas es la misma que la velocidad de la luz, 300 000 km/s. Dependiendo de la posición del campo eléctrico en la transmisión se pueden distinguir dos tipos de polarización: - **Polarización lineal:** que se divide en polarización horizontal y vertical. - **Polarización circular:** que se divide en polarización a derechas y polarización a izquierdas en función del sentido de giro del campo eléctrico. #### 2.1.2 El espectro radioeléctrico El espectro radioeléctrico para radiocomunicaciones está comprendido entre 8,3 kHz y 3000 GHz. En España, el Cuadro Nacional de Atribución de Frecuencias (CNAF) indica la atribución y el uso de cada banda de frecuencia del espectro radioeléctrico. **Saber más** Buscar en Internet el CMAF (busca con la referencia BOE-A-2021-21346) y consulta la cantidad de frecuencias que recoge. En las Tablas 2.1 y 2.2 se pueden ver las bandas, los canales y las frecuencias asignadas a los servicios de RTV. Hay que tener en cuenta que en la banda V quedan excluidos los canales del 49 al 69 para TDT por los dividendos digitales. | Onda larga | 0.15 - 0.285 MHz | | Onda media | 0.52 - 1.605 MHz | | Onda corta | 2.30 - 26.1 MHz | | Banda I | 47 - 68 MHz | | VHF | Banda (FM) | 87 - 110 MHz | | Banda III | 174 - 230 MHz | | Banda IV | 470 - 606 MHz | | UHF | Banda V | 606 - 862 MHz | | FSS Banda inferior | 10.7 - 11.7 GHz | | Ku | DBS | 11.7 - 12.5 GHz | | FSS Banda superior | 12.5 - 12.75 GHz | Las tecnologías digitales permiten unos sistemas de compresión de información de modo que, si el ancho de banda de cada canal de TV analógico (8 MHz en UHF) alojaba un solo un canal, ahora en el mismo ancho de banda de un canal digital, llamado canal múltiple o múltiplex (Mux), se permiten hasta 6 canales de TDT con calidad equivalente. Actualmente el servicio de televisión digital terrestre se presta a través de 7 múltiplex de cobertura estatal (RGEI, RGE2, MPEI, MPE2, MP3, MP4, MPES), and uno de cobertura autonómica (MAUT). **Saber más** Buscar en Internet la Ley 7/2010, de 31 de marzo, General de la Comunicación Audiovisual, artículo 2, y entre otra información podrás encontrar las diferencias entre programa, canal, múltiplex y cadena. La radio digital o DAB (Digital Audio Broadcasting) en España trabaja en las frecuencias de 195 a 223 MHz dividida en dos bandas, de 195 a 216 MHz para redes (SFN) provinciales y de 216 a 223 MHz para redes (SIN) nacionales y autonómicas. ### 2.1.3 La propagación de las ondas electromagnéticas Las ondas de radio y TV son ondas electromagnéticas. Estas ondas se atenúan conforme a la distancia de propagación, a más distancia más atenuación. También sufren atenuación según su frecuencia, cuanta mayor frecuencia, mayor atenuación. Las ondas radiadas por una antena pueden propagarse de dos formas distintas: - Por la superficie de la tierra. - Por el espacio. Dependiendo del tipo de emisión (banda de frecuencia), se producirá un tipo u otro de propagación, teniendo los siguientes casos: - **Emisiones de onda larga:** el tipo de propagación que se produce generalmente a esta frecuencia es del tipo de onda de superficie (a baja frecuencia la tierra es un buen conductor). - **Emisiones de onda media:** las propagaciones de este tipo de emisión pueden efectuarse por ondas de espacio o por ondas de superficie. - **Emisiones de onda corta:** con este tipo de emisión la onda de superficie sufre una gran atenuación, por lo que la propagación más típica es la de onda de espacio. Al incidir una onda electromagnética sobre un obstáculo se produce una reflexión. Si al receptor llegan la onda directa y la onda reflejada, se pueden producir imágenes fantasma o ecos. A veces, el alcance máximo de una emisión puede verse aumentado por reflexiones y refracciones que se producen en el mar y en las nubes respectivamente. Hay que tener en cuenta que la presencia de gases (oxígeno, vapor de agua, etc.)y las incidencias meteorológicas como la lluvia, producen atenuaciones en función de la frecuencia. ### 2.2 La modulación de las señales La modulación es un conjunto de técnicas que se usan para transportar la información, que permiten un mejor aprovechamiento del canal de comunicación además de mejorar la resistencia contra posibles ruidos e interferencias. En la televisión analógica consiste en modificar una onda de alta frecuencia llamada portadora con la información de otra onda de baja frecuencia llamada moduladora. En la TV digital la modulación se hace mediante complejos códigos numéricos sobre la onda electromagnética. En la transmisión de señales analógicas se utilizan principalmente las modulaciones de amplitud (AM) y frecuencia (FM). Mientras que en la transmisión de señales digitales se utiliza QPSK para satélite, COFDM para terrestre y QAM para cable. #### 2.2.1 La modulación en amplitud (AM) En un sistema de modulación en amplitud, la señal sinusoidal portadora producida por un oscilador ve variada su amplitud de forma proporcional a la amplitud de la señal moduladora o información a transmitir. Esta modulación se utiliza en la transmisión de la imagen en la televisión analógica terrestre. En AM se producen dos bandas laterales, una por encima de la frecuencia de la portadora (BLS) y otra por debajo (BLI): Para mejorar el rendimiento en la transmisión se elimina algún componente, creando dos tipos nuevos de modulación: - **Modulación en BLV (banda lateral vestigial):** se elimina una BL con lo que se reduce el ancho de banda. - **Modulación en DBL (doble banda lateral):** se elimina la portadora y solo quedan las dos BL. #### 2.2.2 La modulación en frecuencia (FM) En un sistema de modulación en frecuencia, la señal sinusoidal portadora producida por un oscilador ve variada su frecuencia de forma proporcional a la amplitud de la señal moduladora o información a transmitir. Esta modulación se utiliza para transmitir la señal de audio en la TV analógica terrestre y el audio y vídeo en la TV analógica por satélite. #### 2.2.3 La modulación digital QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) La modulación QPSK se emplea normalmente en sistemas de transmisiones digitales de televisión por satélite. Este sistema de modulación digital consiste en desfasar la portadora 90°, generando dos portadoras, una en fase (0°) y otra en cuadratura (90°), que se multiplican cada una de ellas por dos señales digitales. Sumando estos dos productos, se obtiene la señal modulada en QPSK. Este tipo de modulación es muy robusta frente a ruidos e interferencias, además de consumir poca energía. Por ello es idóneo para las transmisiones por satélite. #### 2.2.4 La modulación digital QAM (Quadrature Amplitude Modulation) La modulación QAM es otra forma de modulación digital. En los sistemas de transmisión por cable la principal restricción se encuentra en el limitado ancho de banda. Las ventajas se encuentran en que la atenuación y las pérdidas de señal son limitadas y cuentan con una elevada relación señal ruido. Con estas características surge la modulación QAM en la cual la modulación se realiza por variación de amplitud y fase. Este tipo de modulación es idónea para la transmisión por cable coaxial (SCATV). En este tipo de modulación QAM, los bits se agrupan en símbolos y según el número de bits que se empleen se obtienen diversos tipos: QAM-16 (4 bits por simbolo), QAM-32 (5 bits por símbolo), QAM-64 (6 bits por símbolo), etcétera. #### 2.2.5 La modulación digital COFDM (Coded Orthogonal Frequency Multiplexing) En la transmisión terrestre la señal sufre reflexiones (ecos) debido a la gran cantidad de obstáculos que se encuentra en su camino, con lo cual a un receptor le llega varias veces la misma señal con retardos. Lo que se busca en esta modulación es la robustez frente a ruidos, ecos e interferencias. La modulación COFDM se emplea normalmente en sistemas de TV digital terrestre. En este tipo de modulación se emplea un gran número de portadoras, las cuales se encuentran separadas en frecuencia, y moduladas cada una de ellas en QPSK o QAM, de tal manera que toda la información a transmitir se reparte entre todas ellas. En la transmisión terrestre la señal sufre reflexiones (ecos) debido a la gran cantidad de obstáculos que se encuentra en su camino, con lo cual a un receptor le llega varias veces la misma señal con retardos. Lo que se busca en esta modulación es la robustez frente a ruidos, ecos e interferencias. La modulación COFDM se emplea normalmente en sistemas de TV digital terrestre. En este tipo de modulación se emplea un gran número de portadoras, las cuales se encuentran separadas en frecuencia, y moduladas cada una de ellas en QPSK o QAM, de tal manera que toda la información a transmitir se reparte entre todas ellas. Una de las características más importantes de la modulación COFDM es la introducción de un tiempo que se denomina intervalo de guarda entre cada dos símbolos COFDM consecutivos, evitando interferencias entre la señal principal y sus ecos. **Saber más** El número de portadoras en la codificación COFDM varía, estando normalizadas. Las más comunes son: 2k que emplea 1705 portadoras (se emplea en países con orografía suave y poco accidentada) y 8k que emplea 6817 portadoras (se emplea en países con gran orografía adversa como España). ### 2.3 Los sistemas de transmisión digital de televisión Existen varios estándares para la transmisión de televisión digital terrestre distribuidos en tres zonas de normalización: Japón, Estados Unidos y Europa. En las tres zonas se utiliza **MPEG-2** como técnica de compresión de vídeo: - **ATSC (Advanced Television System Committee):** desarrollado en Estados Unidos en 1993. Sus características están basadas en el sistema NTSC. El sistema de modulación utilizado es el 8VSB. - **ISDB-T (Terrestrial-Integrated Services Digital Broadcasting):** desarrollado en Japón en los años ochenta como consecuencia del desarrollo de la HDTV (TV de alta definición). Ocupa un ancho de banda de 12 MHz. Utiliza un sistema de modulación BST-OFDM. - **DVB-T (Digital Video Broadcasting-Terrestrial):** TDT (Televisión Digital Terrestre) es el nombre popular con el que se conoce. Diseñado para la transmisión de emisiones de televisión mediante técnicas de modulación y codificación digitales. El estándar DVB-T forma parte de una familia de estándares para la transmisión de emisiones de televisión digital según diversas tecnologías (Tabla 2.3). > **Tabla 2.3: Estándares DVB** > | | | > |---|---| > | DVB-S | Emisiones desde satélites geoestacionarios. | > | DVB-C | Transmisiones por redes de cable. | > | DVB-T | Emisiones mediante la red de distribución terrestre. | > | DVB-H | Emisiones destinadas a dispositivos móviles con reducida capacidad de proceso y alimentados por baterías. | Sus características están basadas en el sistema PAL, y ha sido desarrollado por el grupo europeo DVB que agrupa a varios fabricantes de equipos de televisión en Europa. La modulación utilizada es COFDM. En España se utiliza el estándar DVB-T y **MPEG-2** como técnica de compresión de vídeo. Actualmente va por su segunda generación (DVB-T2). > **Sabías que...** > En la TV analógica existían tres estándares: NTSC (de origen americano), PAL (de origen alemán) y SECAM (de origen francés). En España se implantó el tipo PAL. ### 2.4 Unidades de medida Cuando hablamos o leemos sobre instalaciones de antenas, irremediablemente nos encontramos con unidades como dB, dBuV, dBm, y palabras como ganancia o atenuación, que nos interesa conocer y saber operar con ellas. #### 2.4.1 Ganancia y atenuación Se dice que un dispositivo tiene ganancia cuando en la salida hay un valor superior al de la entrada. Del mismo modo, se dice que un dispositivo tiene una atenuación o pérdida cuando el valor en la salida es menor que el de entrada. La ganancia puede ser de potencia, de tensión o de corriente, y para su cálculo es la relación de la magnitud de salida ($P_s$, $V_s$, $I_s$) con relación a la de entrada ($P_i$, $V_i$, $I_i$): $G_p = \frac{P_s}{P_i} = \frac{V_s}{V_i} = \frac{I_s}{I_i}$ Si el resultado de la ganancia es mayor que la unidad, se tratará de un dispositivo amplificador, y si es menor de 1 , será atenuador. $G_p = \frac{P_s}{P_i} > 1$ Amplificador $G_p = \frac{P_s}{P_i} < 1$ Atenuador. Al logaritmo de una ganancia lo llamamos belio. Si el resultado es mayor que 0, se tratará de un amplificador, y si es menor que 0, de un atenuador. Explicamos anteriormente que $G_p=\frac{P_s}{P_i}$, luego: $Belio=log(\frac{P_s}{P_i})>0$ Amplificador $Belio-log(\frac{P_s}{P_i})<0$ Atenuador El belio es la relación entre dos magnitudes homogéneas empleando logaritmos. Como el belio es una unidad muy grande, utilizamos el decibelio. Dependiendo de si utilizamos potencias, tensiones o corrientes, obtenemos: $dB=10log(\frac{P_s}{P_i})$ $dB=20log(\frac{V_s}{V_i})$ $dB=20log(\frac{I_s}{I_i})$ El decibelio microvoltio (dBuV) y el decibelio (dB) son los más utilizados en los catálogos de TV. El decibelio microvoltio expresa el nivel de tensión en un punto con referencia a 1 μV. Lo utilizaremos para pasar unidades de tensión a decibelios-microvoltios: $dBuV = 20log(\frac{V}{1μV})$ Las unidades tienen que ser homogéneas, o sea hay que pasar la tensión a μV (1,4 mV = 1400 μV). $dBuV=20log(\frac{1400}{1})=20log(1400)=63dBuV$ Como cualquier número dividido entre 1, da ese número, a partir de ahora prescindiremos del 1 de los cálculos. $dBuV=20log(V)=20log(\frac{V}{1μV})$ $log(V)=\frac{6}{20}$ $V=10^{\frac{6}{20}=2}μV$ Se lee textualmente «de-be-eme» (dBm). Es el nivel de potencia en un punto con referencia a 1 mW. También es muy utilizado en instalaciones de telecomunicación: $dBm = 10log(\frac{P}{1mW})$ Hay que pasar la potencia a milivatios (mW). (2W=2000mW) $dBm=10log(\frac{P}{1mW})=10log(\frac{2000}{1})=10log(2000)=33.01dBm$ Hemos visto el paso de una tensión a decibelios (dBuV), también el paso de una potencia a decibelios (dBm). Ahora vamos a ver la ecuación para pasar los dBuV a dBm y viceversa. $dBm=dBuV - 108.75 dB$ (Solo para 75 Ω) Primero pasamos la tensión a decibelios: $dBuV=20log(V)=20log(1400)=63dBμV$ Ahora pasamos los dB a dBuV: $dBm=dBuV-108.75 dB=63-108.75=-45.75 dBuV$ De forma similar al ejercicio anterior: $dBm=10log(P)=10log(2000)=33.01dBm$ $dBuV=dBm+108.75dB = 33.01+ 108.75=141.76 dBuV$ Para finalizar, hacemos un cálculo completo en un esquema de bloques, que semeja a una instalación de TV. En el circuito de la Figura 2.18, una antena recibe una señal de 1 mV, sigue un amplificador con una ganancia de 12 dB, a continuación una atenuación de 30 dB, y al final otro amplificador de 25 dB. Calcula los dBuV y los dBm en los puntos A, B, C y D. Procederemos de forma semejante a las actividades anteriores, comenzando por convertir la tensión que recibe la antena a decibelios: $1 μV = 1000 μV$ $dBuV=20log(1000)=60 dBuV$ Una vez hecho esto, cada vez que la señal pasa por un amplificador se suma a los 60 dBuV su ganancia y cuando pase por un atenuador se resta su atenuación. Después, mediante la fórmula conocida, se pasan los dBuV a dBm. Observa que se pueden pasar los 60 dBuV a dBm y después se suman las ganancias y se restan las atenuaciones. **Importante:** Un dB se puede sumar a un dBuV y el resultado se convierte en dBuV. De igual modo, un dB se puede sumar a un dBm y el resultado se obtiene en dBm. **Pero NO se pueden sumar dBuV con dBm, ni viceversa.** Hay que tener en cuenta que cada suma o resta que hacemos al paso por cada amplificador o atenuador empleando dB (log), sería una multiplicación o división si utilizásemos unidades. ### 2.5 La digitalización de la imagen Cuando se diseñó la televisión analógica en color, un objetivo primordial fue conservar la compatibilidad con los receptores en blanco y negro existentes. La solución técnica fue construir una señal de vídeo, llamada señal de luminancia Y (que es la suma en proporciones adecuadas del rojo, verde y azul [RGB] y que hace la misma función que la señal de blanco y negro), y transmitir junto con esta misma señal la información de color en otra señal llamada señal de crominancia. **Sabías que...** RGB es el acrónimo de Red, Green y Blue, que son los colores primarios a partir de los cuales se pueden generar otros. Para digitalizar la señal de vídeo, primero se separa en estas dos componentes: la señal de luminancia Y y la señal de crominancia, que a su vez consta de dos componentes, las señales B-Y y R-Y, denominadas componentes U y V (por esto la señal PAL. se expresa normalmente con las siglas YUV). **Sabías que...** La componente de luminancia Y se obtiene mediante la expresión: $Y=0.299R + 0.587G + 0.114B$ Una vez hecho, para cada una de las tres señales se siguen los siguientes pasos: - Muestreo de la señal analógica. - Cuantificación de las muestras. - Codificación de la señal muestreada. - Paquete de transporte. En el muestreo se trata de obtener el nivel de señal en unos instantes determinados. Para ello se toma el valor de la señal a ciertos intervalos de tiempo. Según el criterio Nyquist, la frecuencia de muestreo (fm) es el doble del ancho de banda (Bw): $fm=2*Bw$ **Recuerda** Cuanto mayor es la frecuencia de muestreo, mayor es la Información sobre la señal, pero en la práctica es un problema de cara a su transmisión, debido a que se necesitan mayores recursos. La cuantificación consiste en, después de realizar el muestreo, dar valores decimales a cada una de las muestras obtenidas. La codificación consiste en convertir los valores analógicos a digitales. La codificación es función de la cuantificación elegida para cada nivel muestreado, entendiéndose como cuantificación el número finito de valores que se consideren para cada muestra. El circuito que codifica digitalmente la señal se denomina conversor analógico digital, y en función de sus características (número de bits por muestra) se obtendrá la cuantificación elegida. Después de codificadas las muestras, pasan por un convertidor paralelo-serie y se genera una trama organizada en paquetes de 188 bits (1 byte de sincronismo, 3 de cabecera y 184 de carga útil) que se conoce como paquete de transporte MPEG-2 TS (Transport Stream). Esta señal digital obtenida (TS) pasa un proceso para la detección o corrección de posibles errores en la transmisión (este proceso hace la transmisión más robusta y fiable pero aumenta la cantidad de bits a transmitir). Pasado este proceso, la señal se modula en el sistema deseado (QPSK para satélite, QAM para cable, COFDM para terrestre, etc.), y се transmite. En la recepción el proceso es el inverso. #### 2.5.1 La compresión de la información El hecho de pasar una imagen de vídeo de su formato analógico a digital supone un consumo de recursos de velocidad y ancho de banda sumamente elevado. En consecuencia, es necesario comprimir la señal de alguna forma para ajustarla a los 8 MHz del canal terrestre. Para reducir el caudal binario requerido se utiliza la técnica de compresión **MPEG-2**, que se basa en las siguientes propiedades de la señal: - **Redundancia temporal:** un punto de la imagen suele repetirse en las imágenes siguientes. Con esta técni- ca, las tramas de vídeo se dividen en regiones de 8 x x 8 píxeles, llamadas bloques. Cuatro bloques forman a su vez un macrobloque de 16x16 píxeles. Si un macrobloque no cambia respecto a la trama de referencia, se indica que no hay cambio y no se envía. - **Redundancia espacial:** trabaja dos aspectos: * Eliminación de información no perceptible por el ojo humano, come los colores fuera del espectro visible. * Eliminación de la información redundante. Se basan en que varios puntos adyacentes suelen ser iguales, por lo que se envían solo una vez. - **Redundancia estadística:** existen grupos de bits que se repiten continuamente, a los que se asigna un código más corto cuanto mayor sea su repetición. El audio también se comprime. El sistema MPEG-2 utiliza la codificación de audio que se basa en la codificación perceptual es decir, solo considera las frecuencias perceptibles por el oído humano. **Sabias que...** La banda de frecuencias habilitada para radio digital DAB en Esparta es de 1956-223 MHz y de 1452-1492 MHz, la banda de FM es la de 87,5-108 MHz y la habilitada para onda media o AM es la de 526,5-1606,5 kHz. ### 2.6 La estructura de las instalaciones receptoras de TV terrestre Las instalaciones receptoras de TV terrestre se pueden clasificar en dos grandes grupos: - **Instalaciones individuales:** Pertenecen a un solo usuario y constan de una o varias tomas. - **Instalaciones colectivas:** Pertenecen a una comunidad de vecinos y constan de varias tomas. En ambos casos la instalación se puede dividir en tres partes: - **Conjunto de elementos de captación de señales:** Son los elementos encargados de recibir las señales de TV. - **Equipo de cabecera:** Son los elementos que reciben las señales del conjunto captador y las preparan para su distribución por la red. - **Red:** Distribuye las señales procedentes del equipo de cabecera hasta las tomas de los usuarios. ### 2.7 El sistema captador de señales El sistema captador es el conjunto de elementos y dispositivos encargados de recibir las señales de radio y televisión procedentes de los emisores y reemisores terrestres. La ubicación de estos equipos se encuentra generalmente en el exterior del inmueble, en el tejado o azotea del edificio. Se compone de antenas, mástiles, torretas, elementos de sujeción y todos los elementos activos o pasivos (preamplificadores, repartidores, etc.) encargados de adecuar las señales para entregarlas al equipo de cabecera. #### 2.7.1 Las antenas La antena receptora se emplea para recibir las ondas electromagnéticas. Se encarga de convertir esa señal electromagnética en una sefñal eléctrica. **Recuerda** Las antenas pueden ser receptoras y emisoras. Las antenas receptoras convierten una señal electromagnética en una señal eléctrica y las antenas emisoras convierten una señal eléctrica en una onda electromagnética que se emite. Una misma antena puede servir como emisora o receptora. Las antenas se basan en un circuito resonante en paralelo, formado por una bobina y un condensador. La antena básica es el dipolo, que apenas tiene ganancia. Hay dos tipos de dipolos, el **dipolo simple** con una impedancia de 75 Ω, y el **dipolo plegado** de 300 Ω. Generalmente, se utiliza el dipolo plegado , ya que es más compacto y tiene mayor ancho de banda. La longitud del dipolo viene determinada por la frecuencia de emisión que debe captar, según la ecuación: $λ=\frac{300}{f}$ Donde: λ: longitud de onda (m). f: frecuencia (MHz). Al determinar el tipo de antena para una instalación concreta, hay que tener en cuenta numerosos factores: - **Ancho de banda o respuesta de frecuencia:** Es el margen de frecuencias sobre las que una antena puede trabajar. Está relacionada con la longitud del dipolo. | MODELO | Referencia | Canales | Ganancia Nominal | Relación D/A | Angulo de abertura | Carga de viento | Longitud | Peso | |---|---|---|---|---|---|---|---|---| | FLASHD (HDTS17V) | 1782 | 21-69 (470-862 MHz) | 17.5 dB | 220 | Modo Diedro 90°: 55/65°; Modo Diedro 120°: 55/55° | 470 MHz: 130 km/h: 105; 150 km/h: 150 | 105 cm | 8 kg | | FLASHD con dipolo activo (HDT534V) | 1787 | 21-69 (470-862 MHz) | 34.5 dB | 820 | 670 MHz: 130 km/h: 150; 150 km/h: 150 | 670 MHz: 130 km/h: 105; 150 km/h: 150 | 105 cm | 10 kg | | FLASHD (HDTS17V) | 1782 | 21-69 (470-862 MHz) | 17.5 dB | 220 | Modo Diedro 90°: 55/65°; Modo Diedro 120°: 55/55° | 860 MHz: 130 km/h: 105; 150 km/h: 150 | 105 cm | 8 kg | - **Ganancia:** La ganancia es la relación entre la tensión recibida y entregada por una antena y la recibida o entregada por la antena patrón que es el dipolo. Cuando la expresamos en dB, la ganancia es la diferencia entre los dBuV de entrada y los dBuV de salida. > En los catálogos, la ganancia se expresa en dB. Por ejemplo, una antena con una ganancia de 12 dB quiere decir que la antena entrega 12 dB más a la salida de los que ha recibido, o sea que si a la antena llegan 60 dBuV, en la salida tendremos 60+12=72 dBuV. > **Sabías que...** > Cuando la ganancia se obtiene desde un dipolo como antena de referencia, esta se expresa en dB e dBd. > Cuando la ganancia se obtiene desde una antena isotropa (omnidireccional), esta se expresa en dBi. > La diferencia entre las dos es: dB=dBi-2,14. O sea que una antena de 6 dBi realmente con respecto a un dipolo tiene una ganancia de 3,86 dB. > Algunos fabricantes emplean dBi porque es más elevada. - **Directividad:** Es la capacidad de recibir la señal de una determinada dirección del espacio. La directividad nos indica el ángulo con que puede recibir una antena. - **Ancho de haz o abertura de haz:** Es el ángulo formado por los dos ejes imaginarios que unen el centro del diagrama con los puntos donde la ganancia ha caído 3 dB respecto del punto máximo de radiación. Cada parte del diagrama de radiación formado por la antena se denomina lóbulo. - **Relación delante/atrás:** Es la relación entre la ganancia de la antena en la dirección máxima de radiación (lóbulo principal) y la ganancia de la antena en cualquier otra dirección. Normalmente, los fabricantes proporcionan el dato respecto al punto opuesto al lóbulo principal (180°). - **Impedancia:** Depende de las dimensiones y elementos de la antena. En las instalaciones de TV la impedancia utilizada es de 75 Ω. Como el dipolo plegado presenta una impedancia de 300 Ω, para ser acoplado al cable coaxial de 75 Ω, necesita de un adaptador de impedancia denominado balun, que va incluido en el interior de la caja de la antena. > **Sabías que...** > El término balun significa balanced-unbalanced lines transformer, es decir, transformador de líneas balanceadas-no balanceadas > - **Relación de onda estacionaria (ROE):** Es una medida del grado de adaptación entre la antena (carga del circuito) y la impedancia del propio circuito. Para evitar la desadaptación entre la antena, la línea y los receptores se debe: * No oprimir ni curvar demasiado el cable. * Cerrar las líneas y salidas que no se utilicen. Para ello, se emplea una resistencia de 75 Ω. - **Carga al viento:** Nos indica la resistencia de la antena ante el viento y sirve para calcular el mástil. El fabricante, generalmente, la expresa para una velocidad de 130 km/h (altura de la antena desde el suelo inferior a 20 m) y de 150 km/h (altura de la antena superior a 20 m). Las antenas pueden sintonizar uno o varios canales, teniendo dos tipos: - **Monocanales:** Preparadas para sintonizar un canal o un grupo muy pequeño de canales. - **Multicanales:** Cuando sintonizan una sola banda se llaman de banda única, y si sintonizan varias bandas se Ilaman multibanda o banda ancha. Atendiendo a su constitución física, las antenas se pueden clasificar en: - **Antenas Yagi:** Son las más utilizadas. Estas antenas están formadas por un dipolo, un reflector y uno o varios directores. - **Antena Marconi:** Es una antena de pequeño tamaño que solo utiliza medio dipolo, la otra varilla del dipolo se sustituye por un plano conductor perpendicular a la varilla (puede ser la tierra). Tiene una longitud de λ/4 y una impedancia de 36 Ω. - **Antena panel:** Es otra estructura muy utilizada en la recepción de señales de TV, también recibe el nombre de panel de dipolo apilado. - **Antena logaritmico-periódica:** Esta antena está formada por una serie de dipolos activos, cada uno sintonizado a una frecuencia distinta. Se utilizan en instalaciones donde el nivel de señal es bueno, ya que su ganancia es inferior a la de las antenas Yagi. - **Antena de interior:** Se emplea para trabajar en el interior de edificios. - **Antena helicoidal:** Es un tipo de antena de VHF y UHF de banda ancha, para irradiar/captar ondas electromagnéticas con polarización circular. #### 2.7.4 Las antenas de radio Existen tres tipos de antenas para la recepción de señales de radio: - **Tipo AM:** Diseñadas para la recepción de señales con modulación AM. Son las más antiguas. Sus principales ventajas son el alcance y su tecnología de bajo coste, por el contrario la calidad en la recepción de sus señales es mala. - **Tipo FM:** Diseñadas para la recepción de señales con modulación FM. La banda de frecuencias va desde los 87 MHz a los