Conceptos Fundamentales en Transmisión, Antenas y Redes de Distribución

Líneas de Transmisión

Las líneas de transmisión son medios físicos diseñados para transportar señales eléctricas de un punto a otro con la mínima pérdida y distorsión.

Cable Coaxial

El cable coaxial se compone de dos conductores concéntricos separados por un material aislante dieléctrico. Sus características principales son:

• Impedancia: Interesa que sea de 75 ohmios para aplicaciones de video y RF.
• Atenuación: A mayor frecuencia, mayor atenuación de la señal.
• Eficacia del Apantallamiento: Interesa que sea alta para evitar interferencias externas.
• Radio Mínimo de Curvatura: Cada tipo de línea tiene un radio mínimo para evitar daños y pérdidas de rendimiento.
• Características Físicas: Afectan a las dimensiones del cable y a los materiales utilizados en su fabricación.

Guías de Ondas

Las guías de ondas son tubos metálicos en cuyo interior se propaga la señal, típicamente para señales de muy alta frecuencia (microondas), por ejemplo, de 5 a 50 GHz (nota: la referencia original a Hz es incorrecta para guías de ondas, se asume GHz). Su función principal es limitar la longitud de onda que se puede propagar por su interior, actuando como un filtro de paso alto.

Antenas

Una antena es un dispositivo transductor que convierte energía eléctrica en ondas electromagnéticas y viceversa. El concepto básico mencionado se refiere a la asociación en paralelo, lo cual puede interpretarse en el contexto de la combinación de elementos radiantes.

Elementos de una Red de Distribución

Una red de distribución de señales de telecomunicaciones se compone de diversos elementos activos y pasivos que permiten llevar la señal desde su origen hasta los usuarios finales.

Fuente de Alimentación

La fuente de alimentación puede ser interna o externa, y es crucial para proporcionar la energía necesaria a los componentes activos de la red.

Amplificadores

Los amplificadores son dispositivos activos que incrementan la potencia de una señal. Sus parámetros clave son:

Ganancia:

Diferencia entre el nivel de la señal de entrada y el de la señal de salida, expresada en decibelios (dB).

Ancho de Banda:

Define el margen de frecuencias en el que el equipo trabaja eficazmente.

Nivel Máximo de Salida:

Tensión máxima que el equipo puede proporcionar en la salida sin distorsión.

Figura de Ruido:

Mide el ruido generado por el propio amplificador, afectando la calidad de la señal.

Margen de Regulación:

Determina el rango de variación de la ganancia que se puede ajustar.

Consumo:

Muestra la corriente que absorbe el amplificador de la fuente de alimentación.

Existen diversos tipos de amplificadores, entre ellos:

• Preamplificadores
• Amplificadores de Mástil
• Amplificadores de Banda Ancha
• Amplificadores Monocanales
• Centrales Programables

Conversor de Canal

El conversor de canal es un elemento activo que cambia la frecuencia original de un canal, permitiendo realizar una correcta asignación y distribución de los canales por la red.

Modulador

El modulador es un equipo encargado de transformar señales de audio y video originales, combinándolas con una señal portadora para situarlas en un canal específico de radiofrecuencia.

Otros Componentes Activos

• Transmodulador COFDM/PAL: Dispositivo que convierte señales de un estándar de modulación a otro.
• Controlador de Cabeceras: Equipo central para la gestión y configuración de las señales en la cabecera de la red.

Parámetros Clave de una Antena

Para caracterizar el rendimiento y las propiedades de una antena, se utilizan diversos parámetros:

Frecuencia de Resonancia:

Frecuencia a la cual se anulan las componentes reactivas de la antena, presentando únicamente una componente resistiva. Se mide en Hertz (Hz).

Ancho de Banda:

Se considera válido el margen de frecuencias en el que la antena funciona dentro de unos parámetros aceptables. Se mide en Hertz (Hz).

Impedancia:

Oposición que presenta la antena ante el paso de la señal eléctrica aplicada. Se mide en Ohmios (Ω).

Directividad:

Propiedad de una antena de recibir o emitir mejor la señal en una dirección específica o en un conjunto de direcciones preferentes.

Ganancia:

Relación entre la potencia de señal medida con la antena real y la que se mediría con una antena isotrópica ideal en las mismas condiciones. Se mide en decibelios (dB).

Apertura de Haz:

Rango de ángulo en el que la ganancia de la antena se considera aceptable (normalmente, por encima de la mitad de la potencia máxima). Se mide en grados (°).

Relación Delante-Detrás (F/B Ratio):

Relación de ganancias de una antena en función de la dirección en que le llegan las ondas (ganancia frontal vs. ganancia trasera). Se expresa en decibelios (dB).

Rendimiento (Eficiencia):

Eficacia del trabajo de la antena respecto de una antena ideal, considerando las pérdidas internas. Se mide en porcentaje (%).

Carga del Viento:

Resistencia que presenta la antena ante la fuerza del viento una vez montada en el mástil. Se expresa en Newtons (N) (nota: la unidad kV es incorrecta, se asume N).