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UNIVERSIDAD NACIONAL TECNOLÓGICA
DEL CONO SUR DE LIMA.
INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES
Líneas de transmisión y Antenas
ANTENAS PARA RADIODIFUSIÓN FM
ALUMNOS:
Aranda Hinostoza, Helen
Huarancca Tapia, Yuli
García Baca, Gerard Moisés.
Gutiérrez Martínez, Willy
Illesca Cangalaya, Omar Felix
2013 - I
INDICE
INTRODUCCION…………………………………………………………………… 3
MARCO TEORICO………………………………………………………………… 4
Antenas.………………..………………………………………………….…… 4
Parámetros de una antena ………………………………………….….…… 5
Tipos de antenas…………………………………………………………..… 12
DESARROLLO…………………………………………………………………….. 20
Radiodifusión sonora en frecuencia modulada. ………………….……… 20
Antenas para radiodifusión FM……………………………………….……… 21
Algunos tipos de antenas utilizadas para la transmisión FM…………… 22
Conectores y cables…………………………………………………………… 25
Equipos utilizados para la transmisión en FM…………….……….……… 26
Ubicación del estudio, transmisor y sistema irradiante…… …….……… 31
APLICACIONES…………………………………………………………….…..… 32
CONCLUSIONES………………………………………………………...………… 42
ANEXOS………………………………………………..…………………………… 43
REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA………………………………………..……… 44
INTRODUCCIÓN
Concebimos una antena, como un dispositivo encargado de convertir ondas electromagnéticos "conducidas" por una línea de transmisión o guía de ondas, en ondas que pueden propagarse libremente en el espacio. Una antena es entonces una interfase entre el espacio libre y la línea de transmisión. Mientras la línea no irradia energía al espacio, la antena si lo hace y eso es lo que las distingue. Según la aplicación de la antena, el tamaño de la misma estará relacionado con la banda de frecuencias que se quiere captar o transmitir.
Los aspectos de las antenas que son importantes en sistemas inalámbricos en sistemas inalámbricos de comunicación son el rango de frecuencia de operación, el tamaño y el diagrama de cobertura de la antena. Se puede demostrar que en el diagrama de radiación de una antena es el mismo en emisión que en recepción. Los sistemas inalámbricos que proporcionan servicios de radiodifusión, tales como la radio en FM, requieren antenas con diagramas de radiación que son uniformes en todas las direcciones en un plano paralelo a la superficie de la tierra, diagramas a los que se les conoce como omnidireccionales que pueden ser obtenidos con antenas como monopolos, dipolos y antenas de cuadro. La medida de la direccionalidad de in diagrama de radiación de antena viene dada por la directividad o por la ganancia de la antena.
Una característica importante de todas las antenas es que hay relaciones inevitables entre el rango de frecuencia de operación, el tamaño y la ganancia de una antena.
A causa de la naturaleza electromagnética de funcionamiento de la antena, la radiación eficiente de una señal por parte de la antena requiere que la antena tenga unas dimensiones físicas mínimas que son del orden de la longitud de onda λ0 (λ0 = c/f siendo c la velocidad de la luz y f la frecuencia) a la frecuencia de operación. Esto significa que el tamaño de la antena disminuye conforme aumenta la frecuencia de forma que mientras que las antenas a baja frecuencia serán muy grandes.
MARCO TEORICO
ANTENAS
Una antena es un dispositivo (conductor metálico) diseñado con el objetivo de emitir o recibir ondas electromagnéticas hacia el espacio libre. Una antena transmisora transforma voltajes en ondas electromagnéticas, y una receptora realiza la función inversa.
1.1 Como funciona una antena
La transferencia de energía debe realizarse con la mayor eficiencia posible, de modo que debe buscarse el acoplamiento óptimo entre las impedancias de los diversos elementos del sistema. Para que una antena sea eficiente es necesario que radie la mayor parte de la energía que se le suministre, o que transmita al receptor la mayor parte de la energía que capture, sus dimensiones deben ser del orden de una longitud de onda, λ. En la práctica las dimensiones de la antenas se sitúan entre alrededor de 1/8λ y alrededor de una λ. Si sus dimensiones son mucho menores su eficiencia se reduce considerablemente. Una onda electromagnética en el espacio libre o vacío lo hace a una velocidad de propagación constante de aproximadamente 300.000 Km/segundo, es decir 3 x 108 m/segundo. Su longitud de onda y su frecuencia están relacionadas por la siguiente expresión:
c= λf=3*108(ms)
Para la frecuencia de operación de 2.4 GHz, la longitud de la onda en el espacio libre es de 12,5 cm.
Esta velocidad de propagación disminuye cuando la onda atraviesa un medio distinto y debe corregirse por un factor γ:
vp=γc
Para:
γ 1
En Televisión y FM se utilizan otras denominaciones como Banda I, Banda II, Banda III, IV y V.
2 PARÁMETROS DE UNA ANTENA
Directividad
La Directividad de una antena se define como la relación entre la densidad de potencia radiada en una dirección, a una distancia, y la densidad de potencia que radiaría a la misma distancia una antena isotrópica, a igualdad de potencia total radiada.
Si no se especifica la dirección angular, se sobreentiende que la Directividad se refiere a la dirección de máxima radiación
La directividad se puede obtener en general a partir del diagrama de radiación de la
antena.
Ganancia
La ganancia de una antena se define como la relación entre la densidad de potencia radiada en una dirección y la densidad de potencia que radiaría una antena isotrópica, a igualdad de distancias y potencias entregadas a la antena.
Si no se especifica la dirección angular, se sobreentiende que la Ganancia se refiere a la dirección de máxima radiación.
En la definición de Directividad se habla de potencia radiada por la antena, mientras que en la definición de ganancia se habla de potencia entregada a la antena. La diferencia entre ambas potencias es la potencia disipada por la antena, debida a pérdidas óhmicas.
La eficiencia; se puede definir como la relación entre la potencia radiada por una antena y la potencia entregada a la misma. La eficiencia es un número comprendido entre 0 y 1.
La relación entre la ganancia y la directividad es la eficiencia
Si una antena no tiene pérdidas óhmicas, la Directividad y la Ganancia son iguales.
Diagramas de radiación o patrón de radiación
Es la representación gráfica de la forma en que la energía electromagnética se distribuye en el espacio. El diagrama puede ser obtenido por la colocación de una antena fija de prueba en relación a un entorno donde se está midiendo el diagrama, también por la rotación de la antena en torno a sus ejes, donde las señales enviadas son recibidas en un receptor capaz de discriminar con precisión la frecuencia y la potencia recibidas. Se puede representar esta medición en forma cartesiana o polar.
La representación polar se hace mediante el trazado de segmentos proporcionales a una magnitud de referencia (módulo) y un ángulo que nos da la dirección respecto a una semirrecta de referencia (argumento). Los resultados obtenidos son generalmente normalizados. El valor máximo de la señal recibida para 0 dB de referencia, facilita la interpretación de los lóbulos secundarios en relación al frente de los bordes.
Figura 1 - Ejemplo de diagrama de radiación polar que representa la energía radiada alrededor de una antena para un valor máximo y mínimo y el ancho del haz de 60º para mitad de potencia -3dB.
El lóbulo principal define los ángulos de media potencia y de máxima ganancia. El análisis correcto de una antena necesita de dos planos, vertical o plano E y horizontal o plano H.
Ancho del Haz
El ancho del haz de una antena se entiende como ancho del haz a mitad de potencia.
Se encuentra en el pico de intensidad de radiación, luego se localizan los puntos de ambos lados del pico que representan la mitad de la potencia de intensidad del pico.
La distancia angular entre los puntos de mitad de potencia se define como el ancho del haz. La mitad de la potencia expresada en decibeles es de -3dB, por lo tanto algunas veces el ancho del haz a mitad de potencia es referido como el ancho del haz a 3dB.
Generalmente se consideran tanto el ancho de haz vertical como horizontal. Suponiendo que la mayoría de la potencia radiada no se disperse en lóbulos laterales, entonces la ganancia directiva es inversamente proporcional al ancho del haz: cuando el ancho del haz decrece, la ganancia directiva se incrementa.
En la figura 5 tenemos la distribución de ángulos entre 0º y 360º y en el eje vertical la distribución de las potencias desde 0 dB (círculo exterior) a -30 dB (centro).
Para –3dB el ancho del haz es (360º - 330º + 30º) = 60º. Indica que el ancho del haz a mitad de potencia es de 60º.
Lóbulos laterales
Ninguna antena es capaz de radiar toda la energía en una dirección preferida. Inevitablemente una parte de ella es radiada en otras direcciones. Esos picos más pequeños son denominados lóbulos laterales, especificados comúnmente en dB por debajo del lóbulo principal.
Nulos
En los diagramas de radiación de una antena, una zona nula es aquella en la cual la potencia efectivamente radiada está en un mínimo. Un nulo a menudo tiene un ángulo de directividad estrecho en comparación al haz principal. Los nulos son útiles para varios propósitos tales como la supresión de señales interferentes en una dirección dada.
Impedancia de entrada
Es el cociente entre el voltaje aplicado a los terminales de entrada de la antena y la corriente resultante. En general tiene una componente resistiva y una reactiva; sin embargo, si el punto de alimentación de la antena está en un máximo de corriente, la componente reactiva resulta despreciable, por tanto la impedancia de entrada es igual a la suma de la resistencia de radiación más la resistencia de pérdida.
Resistencia de radiación
La resistencia de radiación es un valor asignado a una resistencia ficticia cuyo valor es el que tendría una resistencia que disipara la misma potencia eléctrica entregada por la antena con la misma potencia radiada por la antena. En la práctica no toda la potencia entregada por la antena es radiada totalmente al espacio que la rodea. Una parte se disipa bajo la forma de calor a causa de las pérdidas resistivas provocada por los conductores, aisladores de soporte, la torre y los cables de anclaje.
Las pérdidas óhmicas están determinadas por la frecuencia de trabajo. En bajas frecuencias, estas pérdidas son pequeñas comparadas con la resistencia de radiación y la antena es un radiador muy eficiente. En altas frecuencias, donde la antena es relativamente corta en relación a su longitud, el suelo es un componente esencial que forma parte del sistema irradiante. La altura de la antena respecto al suelo conductor es un factor importante que afecta la resistencia de radiación. Algunas ondas son reflejadas por el suelo, y al regresar a la antena, inducen corriente cuya magnitud y fase dependen de la distancia entre la antena y el suelo.
Eficiencia de la antena
Es la relación entre la potencia radiada por la antena y la potencia total entregada a la antena para una frecuencia dada de operación. Se puede considerar que la resistencia total de carga está formada por dos resistencias en serie, una de valor de R (resistencia de radiación) y otra de valor r que representa la disipación óhmica de la antena. Será tanto más eficiente cuanto mayor sea la relación R/r. En consecuencia, se puede expresar la eficiencia de la antena en valores porcentuales como:
Polarización
La polarización se define como la orientación del campo eléctrico de una onda electromagnética. En general, la polarización se describe por una elipse. Hay dos casos especiales de la polarización elíptica: la polarización lineal y la polarización circular.
Con la polarización lineal, el vector del campo eléctrico se mantiene en el mismo plano del eje de la antena todo el tiempo. El campo eléctrico puede posicionar a la antena en una orientación vertical, horizontal o en algún ángulo intermedio entre los dos.
La radiación en una antena polarizada verticalmente se ve ligeramente menos afectada por las reflexiones en el camino de transmisión. Las antenas omnidireccionales siempre tienen una polarización vertical.
Con la antena en polarización horizontal, tales reflexiones causan variaciones en la intensidad de la señal recibida. Las antenas horizontales tienen menos probabilidad de captar interferencias generadas por el hombre que las normalmente polarizadas verticalmente.
En la polarización circular el vector del campo eléctrico aparece rotando con un movimiento circular en la dirección de la propagación, haciendo una vuelta completa para cada ciclo de RF. Esta rotación puede ser hacia la derecha o hacia la izquierda.
La elección de la polarización es una de las elecciones de diseño disponibles para el sistema irradiante de RF.
Figura 2 - Disposición de los planos vertical y horizontal donde se sitúan los campos
E y H respecto al eje longitudinal del di polo para una polarización vertical.
Campos de inducción y campos de radiación
De la energía de los campos electromagnéticos que se generan alrededor de la antena, una zona cercana a la misma forma parte de los campos de inducción donde la intensidad de los campos es una función inversa del cuadrado de la distancia. El dispositivo se comporta como un circuito resonante donde hay intercambio de energía entre el campo eléctrico y el campo magnético y no hay radiación. Uno de los campos es máximo cuando el otro pasa por cero y a su vez se encuentran desfasados 90° en el tiempo.
Otra zona situada a unas pocas longitudes de onda de la antena la constituyen los campos de radiación donde se manifiesta la energía de radiación de la antena. La intensidad de los campos radiados es una función inversa de la distancia. Estos campos obedecen al hecho de que se requiere un cierto tiempo para que los campos se transfieran de un medio físico (antena) al espacio libre. Parte del campo original permanece en la antena y la otra parte se propaga como una onda electromagnética por el espacio libre. La fórmula aceptada para esta distancia es:
"r min "es la distancia mínima desde la antena, d es la longitud de la antena, y λ es la longitud de onda.
Para la frecuencia de 2.4 GHz, con una longitud de la onda en el espacio libre de 12,5 cm, tomando un factor de acortamiento de 0.93, la antena dipolo de media onda nos da una longitud real de 5,93 cm y un r mínimo de 5,64 cm, donde a partir de esta distancia se manifiestan los campos de radiación.
Figura 3– Radiación de ondas electromagnéticos desde una antena dipolo
Longitud eléctrica y longitud física
La longitud de onda en una línea de transmisión es menor que la longitud de onda en espacio libre por el cambio de la velocidad de propagación de la onda respecto al espacio libre o vacío. De manera similar, una antena tendrá su propia longitud de onda física que será menor a la longitud de onda eléctrica que opera en el espacio libre, provocada por su cercanía con suelo y otros medios conductores, también los soportes y la torre de contención que introducen capacitancias que afectan la velocidad de la onda en la antena. También si el área transversal del conductor de la antena aumenta, también lo hace su permebilidad relativa r μ y por tanto la velocidad de la onda disminuye. Solamente si el espesor es despreciable y el conductor se encuentra aislado en el espacio libre, las velocidades tienden a igualarse.
La longitud física es la longitud real que debe tener la antena y es menor que la longitud eléctrica en el espacio libre. Este acortamiento se conoce en la práctica como efecto de borde (end effect).Para 0 150
En el espacio libre, la longitud física de una antena dipolo de media onda puede expresarse como
L = longitud física del dipolo de media onda [metros]
f = frecuencia en [MHz]
k = factor de velocidad [velocidad de la onda en la antena/velocidad de la onda en el espacio libre]
= velocidad de la onda en el espacio libre
Para frecuencias inferiores a los 30 MHz, el factor k para fines prácticos es de 0.95 (aproximadamente un 5% más corta que en el espacio libre). Para frecuencias superiores, hay que tener en cuenta el diámetro del conductor de la antena.
Figura 4- En el siguiente gráfico, se da el factor de acortamiento en función de la relación de semilongitudes de onda respecto al diámetro del conductor.
Si tenemos un conductor de 5 mm de diámetro y una longitud de onda en el espacio libre de 125 mm para una frecuencia de 2.4 GHz, la relación es de 12.5, lo que nos da un coeficiente de acortamiento de aproximadamente 0.92 que verifica el acortamiento 14 de la antena respecto a la longitud de la onda en el espacio libre para la frecuencia de operación.
Ancho de banda de la antena
Es el intervalo de frecuencias en la cual debe funcionar satisfactoriamente la antena, dentro de las normas técnicas vigentes a su aplicación. Puede ser descripto en términos de porcentaje respecto a la frecuencia central de la banda:
Ancho de Banda
"fH" es la frecuencia más alta de la banda, fL es la frecuencia más baja, y fC es la frecuencia central. De esta forma, el ancho de banda porcentual es constante respecto a la frecuencia central. Los diferentes tipos de antenas tienen variadas limitaciones de ancho de banda.
Intensidad de Campo
La magnitud de la energía en la componente eléctrica y en la magnética es exactamente la misma. La variación de una componente resulta en la formación de la otra. Si ambas componentes tienen la misma energía, la determinación de una componente dará el valor de la otra. Se ha acordado expresar la intensidad de campo en términos de su componente eléctrica, es decir, en unidades de Volts/metro.
La intensidad de campo esperada en el espacio libre a una distancia d de una antena transmisora está dada por:
d = distancia [metros].
D t = Ganancia de la antena transmisora respecto a una antena isotrópica.
P t = Potencia radiada de la antena transmisora [Watts].
Para una potencia de 500 mW y una distancia de 10 metros tenemos 0,49 V/m y para
100 metros 0,049 V/m.
El campo recibido también se puede expresar en términos de la densidad de potencia, lo cual es muy común, sobre todo a frecuencias arriba de 300 MHz (λ< 1 metro). La conversión se puede efectuar mediante:
p = E2 / 120π
E = Intensidad de Campo [V/ m].
p = Potencia de Campo. [W/ m2].
120 π es la impedancia intrínseca del espacio libre de valor aprox. = 377 Ohms.
Representa la oposición al flujo de energía electromagnética en el espacio libre
Donde μ0 es la permeabilidad absoluta [Henrios/m] y 0 ε la permitividad absoluta
[Faradios/m] del espacio libre respectivamente.
La intensidad de campo requerida para una buena recepción depende del tipo de servicio y de los niveles de ruido en área donde se localiza el receptor. En área urbana (mucho ruido y grandes construcciones), se pueden requerir 1000 μW / m2 para FM, y 15 de 5000 a 10 000 μW / m2 para Televisión en VHF y UHF respectivamente. En áreas rurales pueden ser suficientes 500μW / m2 para Televisión en VHF.
Relación frente detrás
Es la relación de ganancia entre el lóbulo principal y posterior.
Pm: Energía máxima en la dirección de propagación.
Pop: Energía irradiada hacia atrás.
Tipos de antenas
Hay varios tipos de antenas. Los más relevantes para aplicaciones en bandas libres son:
Antenas Dipolo
Antenas Dipolo multi-elemento
Antenas Yagi
Antenas Panel Plano (Flat Panel)
Antenas parabólicas (plato parabólico)
Antenas Dipolo:
Todas las antenas de dipolo tienen un patrón de radiación generalizado. Primero el patrón de elevación muestra que una antena de dipolo es mejor utilizada para transmitir y recibir desde el lado amplio de la antena. Es sensible a cualquier movimiento fuera de la posición perfectamente vertical. Se puede mover alrededor de 45 grados de la verticalidad antes que el desempeño de la antena se degrade más de la mitad. Otras antenas de dipolo pueden tener diferentes cantidades de variación vertical antes que sea notable la degradación.
Antenas Dipolo Multi-Elemento:
Las antenas multi-elemento tipo dipolo cuentan con algunas de las características generales del dipolo simple. Cuentan con un patrón de elevación y azimuth similar al de la antena dipolo simple. La diferencia más clara entre ambas es la direccionalidad de la antena en el plano de elevación, y el incremento en ganancia debido a la utilización de múltiples elementos. Con el uso de múltiples elementos en la construcción de la antena, esta puede ser configurada para diferentes ganancias, lo cual permite diseños con características físicas similares. Tal como se puede ver en el patrón de elevación de la fig. 2, múltiples antenas de dipolo son muy direccionales en el plano vertical. Debido a que la antena de dipolo radía igualmente bien en todas las direcciones del plano horizontal, es capaz de operar igualmente bien en configuración horizontal.
Patrón de Elevación multi-dipolo
Patrón de Elevación de una antena multi-dipolo
Antenas Yagi:
Estas se componen de un arreglo de elementos independientes de antena, donde solo uno de ellos transmite las ondas de radio. El número de elementos (específicamente, el número de elementos directores) determina la ganancia y directividad. Las antenas Yagi no son tan direccionales como las antenas parabólicas, pero son más directivas que las antenas panel.
Antena Yagi
Construcción de una antena Yagi
Patrón de Elevación Yagi
Figura 4. Patrón de Radiación en Elevación Yagi
Antenas Panel Plano (Flat Panel):
Las antenas de panel plano como su nombre lo dice son un panel con forma cuadrada o rectangular y están configuradas en un formato tipo patch. Las antenas tipo Flat Panel son muy direccionales ya que la mayoría de su potencia radiada es una sola dirección ya sea en el plano horizontal o vertical. En el patrón de elevación y en el patrón de azimuth se puede ver la directividad de la antena Flat Panel. Las antenas Flat Panel pueden ser fabricadas en diferentes valores de ganancia de acuerdo a su construcción. Esto puede proveer excelente directividad y considerable ganancia.
Patrón de Elevación Flat Panel
Patrón de Elevación Flat Panel de Alta Ganancia
Patron de Azimuth Flat Panel. Patrón de Azimuth Flat Panel de Alta Ganancia
Antenas Parabólicas:
Las antenas parabólicas usan características físicas así como antenas de elementos múltiples para alcanzar muy alta ganancia y direccionalidad. Estas antenas usan un plato reflector con la forma de una parábola para enfocar las ondas de radio recibidas por la antena a un punto focal. La parábola también funciona para capturar la energía radiada por la antena y enfocarla en un haz estrecho al transmitir.La antena parabólica es muy direccional. Al concentrar toda la potencia que llega a la antena y enfocarla en una sola dirección, este tipo de antena es capaz de proveer muy alta ganancia.
Patrón de Elevación Parabólica
Patrón de Elevación de Plato Parabólico
Antena de Ranura:
Las antenas de ranura cuentan con características de radiación muy similares a las de los dipolos, tales como los patrones de elevación y azimuth, pero su construcción consiste solo de una ranura estrecha en un plano. Así como las antenas microstrip mencionadas abajo, las antenas de ranura proveen poca ganancia, y no cuentan con alta direccionabilidad, como evidencían sus patrones de radiación y su simplicidad al de los dipolos. Su más atractiva característica es la fáicilidad de construcción e integración en diseños existentes, así como su bajo costo. Estos factores compensan por su desempeño poco eficiente.
Antenas Microstrip:
Estas antenas pueden ser hechas para emular cualquiera de los diferentes tipos de antenas antes mencionados. Las antenas microstrip ofrecen varios detalles que deben de ser considerados. Debido a que son manufacturadas con pistas en circuito impreso, pueden ser muy pequeñas y livianas. Esto tiene como costo no poder manejar mucha potencia como es el caso de otras antenas, además están hechas para rangos de frecuencia muy específicos. En muchos casos, esta limitación de frecuencia de operación puede ser benéfica para el desempeño del radio. Debido a sus características las antenas microstrip no son muy adecuadas para equipos de comunicación de banda amplia.
DESARROLLO
RADIODIFUSION SONORA EN FRECUENCIA MODULADA.
La modulación de frecuencia es el proceso de codificar información, la cual puede estar tanto en forma digital como analógica en una onda portadora mediante la variación de su frecuencia instantánea de acuerdo con la señal de entrada. El uso más típico de este tipo de modulación es la radiodifusión en FM. La modulación de frecuencia requiere un ancho de banda mucho mayor que cualquier otro tipo de modulación, para una misma señal modulante equivalente, este hecho hace a la señal modulada en frecuencia sea más resistente a las interferencias. La modulación de frecuencia es más robusta ante fenómenos de desvanecimiento de amplitud de la señal recibida, es por ello que la FM fue elegida como la norma de modulación para las transmisiones radiofónicas de alta fidelidad.
Una señal modulada en frecuencia puede ser también usada para transportar una señal estereofónica, sin embargo, esto se hace mediante multiplexión de los canales izquierdo y derecho de la señal estéreo antes del proceso de modulación de frecuencia. De forma inversa en el receptor se lleva a cabo la demultiplexión después de la demodulaciónde la señal FM, por lo tanto el proceso estereofónico es totalmente ajeno a la modulación en frecuencia propiamente dicha
Señal de entrada y Portadora
Señal modulada en Frecuencia
ANTENAS PARA RADIODIFUSIÓN FM
El propósito primario de una antena es irradiar la señal de FM desde el transmisor hacia los receptores de FM, para ello, hay algunas condiciones que se debe satisfacer, primero, la antena debe estar sintonizada con la frecuencia en la que va a transmitir y segundo, la antena debe estar instalada y orientada adecuadamente. En FM, las ondas de radio viajan en línea recta hasta que un obstáculo se atraviesa. Esto se conoce como transmisión de vista, si la antena transmisora y la receptora se pueden ver una a la otra, y la distancia entre ellas no es tan grande como para atenuar la señal, entonces esa señal puede ser recibida. La fuerza de la señal de radio se basa en la regla práctica llamada ley de los cuadrados inversos, al doblar la distancia, la fuerza de la señal será la cuarta parte de lo que era inicialmente.
Como las transmisiones en FM son de línea de vista, la altura del centro de radiación de la antena es muy importante, por esto incrementar la altura del centro de radiación es más efectivo que duplicar o triplicar la potencia. Debido a la curvatura de la tierra a mayor altura, mayor distancia hasta el horizonte, por lo tanto una buena altura colocará a la antena sobre los edificios y obstáculos que podrían bloquear la señal.
La antena se puede sintonizar en forma aproximada al ajustar la longitud de los radiantes de la antena (los elementos que irradian la señal), muchos diseños de antenas se basan o derivan de lo que se denomina un dipolo, dos radiantes cuya longitud es aproximadamente 1/4 de longitud de onda de la frecuencia de transmisión deseada. La longitud de onda de la frecuencia de transmisión deseada, se determina:
λ = c * ƒ –1
Dónde:
λ = Longitud de onda en (m).
c = Velocidad de la luz en el espacio igual a 3 * 108 en (m * s-1).
ƒ = Frecuencia en (s-1).
El factor de corrección para la antena dada varía entre 0,90 a 0,95, dependiendo del diámetro del radiante. El ajuste fino de la antena requiere el uso de un medidor de la relación de ondas estacionarias (SWR, Standing Wave Ratio). Las ondas estacionarias representan la relación entre la potencia que alimenta a la antena y la que es reflejada por la antena hacia el transmisor, una antena bien sintonizada debe reflejar muy poca potencia hacia atrás, por lo general suelen utilizar antenas omnidireccionales.
ALGUNOS TIPOS DE ANTENAS UTILIZADAS PARA LA TRANSMISIÓN FM
Los tipos de antenas más comunes que conforman el sistema irradiante de una estación de transmisión son los siguientes:
ANTENA MONOPOLO VERTICAL CON PLANO A TIERRA.
características de una antena Monopolo Vertical con plano a tierra
CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS
Rango de Frecuencias: 88 – 108 MHz Peso Neto: 4.4 Kg
Ancho de Banda: Sintonizado Velocidad del Viento: 160 Km / h
Relación de Onda Estacionaria: 1.5: 1
Polarización: Vertical
Impedancia: 50 Ohms
Ganancia: 0 dBd
ANTENA DIPOLO VERTICAL
Características de una antena Dipolo Vertical
CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS
Rango de Frecuencias: 88 – 108 MHz Peso Neto: 2.2 Kg
Ancho de Banda: Sintonizado y Banda ancha Velocidad del Viento: 160 Km / h
Relación de Onda Estacionaria: 1.3: 1 Carga del Viento: 10 Kg
Polarización: Vertical
Impedancia: 50 Ohms
Ganancia: - 0.22 dB
ANTENA DIPOLO CIRCULAR
Características de una antena Espira dipolo
CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS
Rango de Frecuencias: 87.5 – 108 MHz Peso Neto: 4.5 Kg
Ancho de Banda: Sintonizado Velocidad del Viento: 160 Km / h
Relación de Onda Estacionaria: 1.3: 1 Carga del Viento: 10 Kg
Polarización: Circular
Impedancia: 50 Ohms
Ganancia: 1.2
ANTENA DE DOS DIPOLOS CRUZADOS EN "V"
Características de una antena dos dipolos cruzados en "v"
CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS
Rango de Frecuencias: 87.5 – 108 MHz Peso Neto: 36.0 Kg
Ancho de Banda: Sintonizado y Banda ancha Velocidad del Viento: 160 Km / h
Relación de Onda Estacionaria: 1.27: 1 Carga del Viento: 32.0 Kg
Polarización: Circular
Impedancia: 50 Ohms
Ganancia: 1.5 dBd
ANTENA YAGI DE "N" ELEMENTOS
N, es el número de dipolos (elementos) que constituyen la antena Yagi pudiendo ser como mínimo 3 elementos.
Características de una antena Yagi
CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS
Rango de Frecuencia: 87.5 – 108 MHz Peso Neto: 31.0 Kg
Ancho de Banda: Banda ancha Velocidad del Viento: 160 Km / h
Relación de Onda Estacionaria: 1.25: 1 Carga del Viento: 25.0 Kg
Polarización: Vertical
Impedancia: 50 Ohms
Ganancia: 1.1 dBd
CONECTORES Y CABLES
Un cable coaxial está formado de un conductor interno dentro de un envoltorio aislante. Esto, a su vez, está rodeado por una lámina o tejido metálico trenzado, llamado blindaje o pantalla. Este blindaje está cubierto por un forro aislante de plástico. Los cables coaxiales se clasifican en términos de su impedancia, la cual es 50 Ohms en estaciones del tipo A, B, C, D, E1 y E2, excepto en las uniones de enfajase de los dipolos. En la categoría de 50 Ohms hay diferentes tipos de cable para seleccionar. La característica más importante del cable coaxial es el nivel de atenuación de la señal, esto depende de la longitud del cable y su respuesta de frecuencia característica. Hay tres tipos de conectores de uso general, BNC, PL259 y N Dependiendo de qué etapas se van a conectar podemos usar los diferentes conectores, cabe mencionar que todo conector introducirá un pequeño grado de pérdida de la señal. Los conectores N son usados cuando el rendimiento y la confiabilidad son lo más importante.
EQUIPOS UTILIZADOS PARA LA TRANSMISIÓN EN FM
TRANSMISORES DE FRECUENCIA MODULADA
En FM, la señal de audio modula a la frecuencia portadora (que es la frecuencia de la señal de transmisión) al correrla ligeramente hacia arriba y hacia abajo como respuesta a la señal de audio. La modulación de la señal se produce dentro del transmisor FM. El transmisor consiste de varias secciones diferentes, el oscilador, el PLL (Phase Locked Loop), y etapas de potencia. La generación de la frecuencia portadora de radiodifusión es responsabilidad del oscilador, la sintonización (diferente a modulación), o cambio de frecuencia del oscilador, se efectúa manual o electrónicamente. Para una estación de radio que será operada por más de algunos minutos, es casi esencial que la sintonización se haga en forma electrónica, ya que los osciladores con sintonización manual correrán la frecuencia debido a la temperatura y limitaciones inherentes al diseño. En relación a la radiodifusión en FM, no es crítico que los transmisores permanezcan centrados en frecuencia y no se corran. Esto, por supuesto, elimina la posibilidad de uso de transmisores basados en osciladores sin sintonización digital. El control de la frecuencia conduce a manipular el corrimiento de frecuencia que es corregido por un circuito llamado PLL, esencialmente, compara la frecuencia del oscilador con una frecuencia de referencia, cuando la frecuencia comienza a moverse, aplica una corrección de voltaje al oscilador (que se sintoniza por voltaje), manteniéndolo bloqueado a la frecuencia deseada. Una parte del oscilador, es el circuito de ajuste de voltaje el cual tiene un propósito dual y permite al oscilador ser sintonizado electrónicamente, además, es el mecanismo por el cual la frecuencia portadora es modulada por la señal de audio. Cuando la señal de audio se aplica a esta sección, las variaciones de esta señal hacen que la frecuencia del oscilador suba o baje ligeramente. Los corrimientos de frecuencia que se deben a la modulación de audio son ignorados por el controlador PLL gracias al diseño del circuito electrónico. Es importante no sobremodular el transmisor al aplicar una señal de audio cuyo nivel sea muy alto ya que el alcance de dicha estación podría expandirse más allá del rango inicialmente planificado. Muchos transmisores vienen equipados con un control de nivel de entrada, que permite que el usuario ajuste el nivel de modulación, se puede lograr mayor control a través de un compresor/limitador.
AMPLIFICADORES
Para incrementar la potencia de salida de un transmisor FM de baja potencia, uno o varios amplificadores se conectan en la salida del transmisor. Muchos de los amplificadores usados en radiodifusión emplean sólo un componente activo, un transistor de potencia para radiofrecuencia (RF), por etapa de amplificación. Por convención, muchos amplificadores tienen una impedancia de entrada y salida de 50 Ohms. Cuando un amplificador de RF con una entrada de 50 Ohms se conecta a una salida de un transmisor de 50 Ohms, la paridad entre ambas impedancias asegura el flujo máximo de energía eléctrica entre las dos unidades. Una disparidad en la impedancia de cualquiera de los elementos en la cadena transmisor a amplificador a filtro a antena, reducirá la eficiencia del sistema completo y podría resultar en daños si la diferencia es grande.
Los amplificadores pueden ser clasificados como de banda estrecha o de banda ancha. Los de banda estrecha se sintonizan a una frecuencia determinada. Los amplificadores de banda ancha pueden trabajar sobre un rango de frecuencias específico, sin sintonización.
Etapa de amplificación – vista externa
FUENTE DE PODER
Muchos transmisores usados en estaciones de baja potencia requieren un voltaje de entrada de 12 a 14 Voltios DC, algunos amplificadores para potencias mayores a 40 Watts requieren 24-28 Voltios DC. En una estación fija el voltaje es provisto por una fuente de poder, que transforma el voltaje casero de 220 Voltios AC al voltaje adecuado 12 o 24 Voltios DC. Las fuentes de poder no se miden sólo por su voltaje, sino también por la intensidad de corriente que pueden soportar, un amplificador de alta potencia requerirá una mayor cantidad de corriente de entrada, en comparación con uno de menor potencia, las estaciones no autorizadas operan amplificadores hasta 15 Amperios. Una fuente de poder adecuada debe proveer un flujo continuo de corriente de salida más alto que la requerida por el amplificador. Las fuentes de poder que operan en la salida una corriente máxima en forma continua tienden a sobrecalentarse. Por lo general un amplificador que requiera 8 Amperios necesitará una fuente de poder de 10 a 12 Amperios (utilizados por estaciones de baja potencia).
Fuente de poder en un transmisor integrado
Potencia del Transmisor Corriente (Amperios)
Transmisor de 1 - 5 Watts 2 a 3
Transmisor de 10 - 15 Watts 5 a 6
Transmisor hasta 40 Watts 12
FILTROS
Los filtros constituyen uno de los elementos más importantes en radiodifusión. Sin excepción, siempre se debe usar un filtro entre el transmisor y la antena, para evitar la interferencia con otras emisoras. Un filtro adecuado reduce o elimina los armónicos de la señal que se irradia. Los armónicos son producidos por el transmisor y son múltiplos de la frecuencia fundamental a la que está sintonizado. Si la frecuencia fundamental es 100 MHz, probablemente se producirán armónicas a 200 MHz y con alguna probabilidad a 300 MHz, y así sucesivamente. Muchos diseños de filtros son del tipo pasa bajo, dejan pasar, y no afectan, a las frecuencias por debajo de una determinada frecuencia.
A medida que la frecuencia se incrementa más allá de ese punto, el filtro comienza a atenuar cualquier señal. El grado de atenuación se incrementa con la frecuencia. Cuando se alcanza la frecuencia de la Segunda armónica (notar que la primera frecuencia es la frecuencia fundamental), la señal ya está severamente atenuada. Esto es muy importante, ya que el Segundo armónico de un transmisor FM, cae en la parte alta de la banda de TV en VHF.Si se descuida la eliminación de armónicos, producirían interferencias con los receptores de TV del área vecina, sobre todo en los canales 7, 9, 11 y 13 de señal abierta ya que estos canales corresponden a las frecuencias de los probables armónicos.
Canal Frecuencia
7 174 - 180 MHz
8 180 - 186 MHz
9 186 - 192 MHz
10 192 - 198 MHz
11 198 - 204 MHz
12 204 - 210 MHz
13 210 - 216 MHz
Relación de canales que pueden ser afectados por espurias de FM.
Etapa de Filtros
Asimismo existe la posibilidad que la estación no use filtro y produzca espurias causando interferencia sobre la banda de aeronáutica de aviación comercial, finalmente si no se usa el filtro adecuadamente calibrado se producirán productos de intermodulación los cuales pueden reflejarse en cualquier banda asignada como puede ser la misma Banda FM.
EL ESTUDIO DE RADIODIFUSIÓN
Un estudio típico de radiodifusión consta de un mezclador de audio, uno o más reproductores de discos compactos, reproductores de casettes, actualmente se utiliza una computadora, varios micrófonos, y un compresor/limitador. Los elementos opcionales pueden incluir un carrusel y un phone patch. Los micrófonos deben ser de buena calidad, para voz, pueden ser direccionales u omnidireccionales. Los audífonos son esenciales para monitorear y corregir los materiales de los programas. Un limitador/compresor es una parte esencial de la cadena de audio. Se utiliza para mantener la señal de audio por debajo de un nivel estándar. Sin esta pieza, el transmisor se sobremodulará, con pequeñas porciones de señal y se distorsionará como resultado se reproducen interferencias con las estaciones de frecuencias adyacentes. Posteriormente se debe bajar completamente el nivel de entrada del transmisor y encenderlo. Para monitorear y buscar una señal de radio de buena calidad, lentamente, se sube el control de nivel hasta que se escuche el tono de prueba, al comparar el nivel de la señal con el de otras estaciones debe escucharse ligeramente más bajo, ya que muchas otras operadoras introducen algo más de procesamiento en su señal.
Puede ser necesario hacer ajustes finos en el limitador/compresor para ajustar la señal con exactitud. Cuando todo esté calibrado correctamente, cualquier señal de audio que exceda de 0 dB será limitada a ese nivel por el compresor/limitador. Habrá que escuchar cuidadosamente la señal para asegurarse que cuando una fuente de audio potente excede este nivel, la señal no se distorsione o "salpique". Habrá necesidad de ajustar interactivamente entre el nivel de salida y el umbral. Una consideración muy importante es mantener tanta distancia como sea posible entre los equipos del estudio y el transmisor. Las señales de RF (radiofrecuencia) saben cómo entrar dentro de los equipos de audio y producir zumbidos y otras clases de ruido. Se pueden separar las dos áreas usando un cable de baja impedancia entre el limitador/compresor y el transmisor.
UBICACIÓN DEL ESTUDIO, TRANSMISOR Y SISTEMA IRRADIANTE
Un lugar alto le resulta muy conveniente, ya que la antena desde allí pueda cubrir mayor área. Lo ideal es la cima de un cerro, o algún punto de la ladera con vista hacia la zona de cobertura. Las transmisiones FM, son de línea visual, por lo que la antena transmisora y la antena receptora deben ser capaces de verse mutuamente, por ello, cualquier obstrucción grande tendrá tendencia a bloquear la señal. Si el lugar es una edificación de 1 a 3 pisos de altura, será necesario un mástil vertical de unos 9 metros bien sujeto y atado al techo, para lograr la altura adecuada. Como mínimo se necesita tener la antena al menos 12 o 15 metros sobre el piso.
Actualmente se estima que es una buena práctica mantener el sistema estudio -transmisor alejado del sistema irradiante, ya que se debe detectar la frecuencia del enlace, motivo por el cual en estos días la mayor parte de estaciones tienen un enlace radioeléctrico entre el estudio - transmisor y el sistema irradiante. Asimismo, el transmisor está lo más cerca posible del sistema irradiante para minimizar las pérdidas de señal en el cable coaxial que alimenta la antena.
APLICACIONES
ANTENAS DE TRANSMISIÓN DE RADIO DIFUSIÓN FM
El más conocido dipolo asimétrico es la antena de cuarto de onda con plano de tierra artificial, conocida como ground plane. El plano de tierra se simula mediante varios «radiales» de un cuarto de onda extendidos por debajo del elemento radiante vertical y conectado a la malla del cable de alimentación. La práctica demuestra que en HF 30 o 40 radiales de un 1/4 de onda y separados del suelo proporcionan excelentes resultados. En VHF y UHF, donde por lo general las antenas verticales se instalan a cierta altura sobre el suelo, el número de radiales puede ser mucho más reducido. Con los radiales en ángulo recto respecto al elemento radiante, la impedancia de la antena es de 36 ohmios. A medida que los radiales forman un ángulo más obtuso respecto al elemento radiante, la impedancia del sistema aumenta. La antena vertical mínima debe tener un 1/4 de onda eléctrico, lo que no significa que tenga la longitud física de una cuarta parte de la longitud de la onda a transmitir. La longitud física de una antena autor resonante para las bandas de onda más larga -y especialmente en la banda de 160 metros-, puede ocasionar problemas mecánicos para su sustentación de modo que, en general, se la hace menor a la teórica de 1/4 de onda y aún funciona bastante bien. Las antenas verticales cortas se «alargan» artificialmente bien añadiéndoles una inductancia en la base o una capacidad en el extremo superior.
El Dipolo en V Invertida
Cuando el espacio disponible no permite extender el dipolo horizontalmente en toda su longitud, se puede adoptar la configuración de las antenas dipolo en V invertida, que son una buena solución y que presenta incluso algunas ventajas frente al dipolo horizontal. Esta antena se instala utilizando un solo mástil, que la sustenta por su centro o suspendida de una driza. Con un ángulo de 90º entre las ramas en el vértice, esta antena presenta un diagrama de radiación prácticamente omnidireccional, ángulos de salida bajos y una impedancia próxima a los 50 ohmios, que la hace apta para ser alimentada con cable coaxial.
ANTENAS PARA ESPACIOS REDUCIDOS
Para las bandas de 80 y 160 metros, en muchas ocasiones no es materialmente posible extender un dipolo de media onda. Es preciso entonces, tratar de acomodar las ramas de la antena al espacio disponible, doblándolas en el plano horizontal o decidirse por una antena vertical. Combinando varios procedimientos es posible construir antenas cuya longitud física sea la mitad o aún menos de la que teóricamente le correspondería y aun así ser muy eficientes. No es infrecuente, por ejemplo, ver antenas dipolo rígidas para la banda de 40 metros cuya longitud total no supera los 10 m. Con todo, no hay que olvidar que cualquier reducción de tamaño de una antena comporta inevitablemente una reducción del ancho de banda útil, así como un descenso del rendimiento total debido, entre otras cosas, a las pérdidas acumuladas en los elementos añadidos.
ANTENAS CORTAS CON INDUCTANCIAS
Uno de los procedimientos usuales para «alargar» eléctricamente las antenas comporta el uso de inductancias en sus ramas. El cálculo del valor y posición de esas inductancias es bastante complicado para hacerlo manualmente por lo que deben usarse programas de ordenador que lo resuelven con buena exactitud. No es válida la simplificación de acortar la antena simplemente arrollando el exceso de hilo sobre un soporte cualquiera formando una bobina; la inductancia necesaria de esa bobina depende de la posición que ocupe sobre el dipolo y de la longitud total de éste, así que sería sólo casualidad acertar con todas las variables.
ANTENAS CORTAS CON CARGAS LINEALES
Otro método de reducir la longitud física de las antenas, manteniendo la resonancia y ofreciendo una resistencia de radiación conveniente y bajas pérdidas, es el uso de las llamadas cargas lineales, consistentes en plegar sobre sí mismo parte del conductor de la antena; el cálculo de las dimensiones de esa configuración es muy complejo y debe realizarse con la ayuda de un programa de ordenador.
ANTENAS CORTAS CON CARGA CAPACITIVA
Un tercer procedimiento para «alargar» artificialmente una antena es añadir capacidad al extremo de la misma. Esta capacidad está compuesta por lo general por una red de conductores (cruz, polígono, etc.) conectada al extremo del conductor que se quiere alargar eléctricamente. Un medio para añadir carga capacitiva a un mástil radiante vertical es utilizar una sección de los vientos superiores, que se conectan eléctricamente al vértice del mástil, formando las aristas de un polígono cónico. Si la reducción de longitud es considerable, una antena de ese tipo presenta una baja resistencia de radiación, que complica asimismo el problema de las pérdidas del sistema de tierra.
Antenas Dipolos Multibanda
Un dipolo resuena, además de en su frecuencia natural, a frecuencias múltiplos de aquella; a ciertas frecuencias, la impedancia en el punto de alimentación hace que la ROE resultante sea muy elevada. Es posible, sin embargo, hacer resonar una antena en varias bandas manteniendo su impedancia en valores próximos a la del cable coaxial haciendo uso de «trampas» de onda, que dividen eléctricamente la antena en varios tramos, cada uno de los cuales, añadido al anterior, hace resonar a la antena en una banda determinada. Las trampas de onda actúan prácticamente como un interruptor a su frecuencia, aislando las secciones subsiguientes de la antena. A una frecuencia inferior, la trampa presenta reactancia inductiva, alargando así eléctricamente la rama. Es posible combinar los distintos valores de forma que la antena resuene en dos o más bandas con una impedancia adecuada para ser alimentada con cable coaxial. Una popular antena de ese tipo es el dipolo para dos bandas (típicamente para 80 y 40 metros) que desarrolló W3DZZ hace ya muchos años. En el número 180 (diciembre 1998) de CQ Radio Amateur y en su página 24 se incluye un excelente artículo de G. Murphy, VE3ERP, que ofrece varias antenas multibandas con trampas LC, ya resueltas.
ANTENAS PARA VHF Y UHF
Dada la menor longitud de onda de las señales de VHF y UHF, las dimensiones de las antenas básicas (dipolo, vertical con plano de tierra, etc.) son proporcionalmente menores y por ello mismo en esas bandas son posibles formaciones de mayor ganancia, con múltiples elementos, que resultarían inviables en las bandas decamétricas.
ANTENAS VERTICALES PARA V-UHF
Una sencilla antena vertical de 1/4 de onda con plano de tierra artificial puede proporcionar buenos resultados en un entorno urbano. Inclinando los radiales hacia abajo se logra rebajar el ángulo de radiación y elevar la impedancia hasta los 50 ohmios convenientes para alimentarla con cable coaxial. Combinando varias antenas verticales con sus elementos «en línea» se obtiene la antena denominada colineal, con la que se logran mayores prestaciones al concentrar la energía en un menor ángulo vertical, de forma que no se desperdicia energía hacia lo alto. Comercialmente se ofrecen antenas de este tipo que resultan prácticas y convenientes de instalar, tanto en situaciones fijas como sobre un vehículo. La comunicación en VHF o UHF a través de repetidores (analógicos o digitales) se efectúa exclusivamente en FM y utilizando polarización vertical, por lo que las antenas verticales omnidireccionales ofrecen una excelente solución para repetidores relativamente cercanos.
ANTENAS DIRECCIONALES PARA V-UHF
Cuando se desea incrementar el alcance de la estación en VHF o UHF es necesario optar por una antena direccional, fija o acoplada a un rotor. Dadas las dimensiones relativamente reducidas de estas antenas, incluso con múltiples elementos, es factible mejorar sustancialmente el alcance de un equipo sin necesidad de apelar a amplificadores utilizando antenas direccionales.
KF SERIES - AMPLIFICADORES FM, REFRIGERADO POR AIRE
DB Elettronica KF amplificadores FM series están diseñadas para operar en el 87,5 - 108 MHz rango de frecuencia para aplicaciones de radio FM de radiodifusión.
Tecnología FET FRÍO. Esta tecnología revolucionaria, patentada internacionalmente por DB Electrónica, se utiliza en los amplificadores de la serie KF para optimizar la adaptación de salida de los transistores MOS-FET obtención de etapas de amplificación de banda ancha sin necesidad de utilizar componentes discretos de RF. Las principales ventajas de esta tecnología son:
- Alta eficiencia RF
- Reduce la calefacción
- Mayor seguridad de dispositivos
- Total fiabilidad superior
- Menor consumo de energía AC
Servicio ininterrumpido. Un circuito de protección inteligente reduce la potencia de salida sin ninguna interrupción en el aire, de mantenimiento de los dispositivos de RF siempre dentro de los parámetros de operación segura en el caso de:
- Descalce de carga
- Ambiental de sobrecalentamiento
- Fallo de refrigeración
- El incumplimiento de uno o más módulos de amplificación
- La falta de fuentes de alimentación
Banda Ancha. No se requieren ajustes de funcionamiento al máximo de toda ÷ 108 MHz banda 87,5.
Fuente de alimentación conmutada con control de factor de potencia. Fuentes de alimentación altamente eficientes y ampliamente sobrevalorado asegurar calefacción baja, bajo consumo de energía AC y fiabilidad superior. El circuito de control del factor de potencia permite cumplir con todos los requisitos internacionales para perturbaciones de la red de redes.
Sistema de refrigeración de alta eficiencia. El sistema de refrigeración del aire de la serie KF limita el aumento de la temperatura del disipador de calor de sólo 10 ° C sobre la temperatura ambiente. Esto asegura el transmisor a ser capaz de funcionar correctamente incluso en sitios de alta temperatura de ambiente con condiciones climáticas difíciles.
Mantenimiento reducido. Fácil accesibilidad de todas las partes, los filtros de aire de refrigeración pueda reparar externos, muy alto MTBF de fuentes de alimentación de RF y, son sólo algunas de las características que explican la elevada reducción de los costes de mantenimiento obtenidos con esta nueva serie de amplificadores de KF.
Cumple o excede las normas internacionales de seguridad y las especificaciones eléctricas
AMPLIFICADOR FM KN 100
Desde 0 hasta 320 W de salida del amplificador FM con 0-10 W de entrada, la nueva tecnología Cold-Fet , la banda ancha, la lógica de repliegue proporcional para un servicio sin interrupciones. Refrigerado por aire.
KF 300 – PARAMETROS TÉCNICOS
POTENCIA DE SALIDA
120 Watt
RF IMPEDANCIA DE SALIDA
50 Ohms
RF CONECTOR DE SALIDA
N
RANGO DE FRECUENCIAS
87.5 - 108 MHz
CONECTOR DE ENTRADA
N
IMPEDANCIA DE ENTRADA
50 Ohms
SUPRESION DE ESPURIAS Y ARMONICAS
< -80 dBc
ENTRADA DE CORRIENTE ALTERNA MONOFASICA
115/230/240 Vac±10%
REFRIGERACION
AIRE FORZADO POR VENTILADORES INTERNOS
TEMPERATURA DE TRABAJO
-5°C ÷ +45°C
HUMEDAD MAXIMA
95% SIN CONDENSACION
DIMENSIONES
19" - 3U rack
CONCLUSIONES
Las antenas no sólo son elementos metálicos sino que pueden estar formadas exclusivamente por dieléctricos. Éste es el caso de las lentes donde la constante dieléctrica y la geometría de la antena determinan la forma en que la antena radia en el espacio. De la misma manera que un conductor impone unas condiciones de contorno, los dieléctricos imponen otras, hecho que se aprovecha para enriquecer el abanico de posibilidades en el diseño de antenas.
El propósito primario de una antena es irradiar la señal de FM desde el transmisor hacia los receptores de FM, para ello la antena debe estar sintonizada con la frecuencia en la que va a transmitir, la antena debe estar instalada y orientada adecuadamente.
La eficiencia de radiación depende de la calidad de los materiales utilizados para construir la antena.
La Banda de frecuencia para el servicio de radiodifusión sonora por modulación de frecuencia: Es la banda del espectro radioeléctrico comprendida entre las frecuencias 88
MHz y 108 MHz, dividida en 100 canales sucesivos desde el 201 al 300 siendo la frecuencia central para el primer canal de 88.1 MHz y la del último canal 107.9 MHz.
ANEXOS
DENOMINACION DE LAS EMISIONES EN FM
ANCHO DE BANDA NECESARIO
El ancho de banda necesario para una clase de emisión dada, se define como el ancho de la banda de frecuencias estrictamente suficiente para asegurar la transmisión de la información a la velocidad y con la calidad requerida en condiciones específicas. El ancho de banda necesario, se expresa mediante 3 cifras y una letra. La letra ocupará la posición de la coma decimal, representando la unidad del ancho de banda.
Esta expresión no podrá comenzar por cero ni por K, M o G.
Entre 1 * 103 Hz y 1 * 106 Hz, se expresará en KHz (K).
Entre 1 * 106 Hz y 1 * 109 Hz, se expresará en MHz (M).
Entre 1 * 109 Hz y 1 * 1012 Hz, se expresará en GHz (G).
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
SISTEMAS DE COMUNICACIONES ELECTRÓNICAS - Wayne Tomasi.
TÉCNICA DE LAS COMUNICACIONES ELÉCTRICAS - Hans Fricke, Kurt Lamberts.
INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y DE RADIO - Frederick Emmons Terman.
TEORÍA DE ANTENAS - La Salle.
DETECCION DE LA EMISION RADIOELECTRICA EN FM Y LOCALIZACION DEL SISTEMA IRRADIANTE DE UNA ESTACION RADIODIFUSORA NO AUTORIZADA POR EL MTC UTILIZANDO SISTEMAS DE RADIOGONIOMETRIA MOVIL"-Tesis PUPC ".
INTRODUCCIÓN. PARÁMETROS DE ANTENAS
http://www.upv.es/antenas/Documentos_PDF/Notas_clase/Tema_1.PDF
ANTENAS http://personal.us.es/boix/uploads/pdf/master%20microelectronica/5-antenas.pdf
