Razón de onda estacionaria Este artículo o sección necesita referencias que aparezcan en una publicación acreditada, como revistas especializadas, monografías, prensa diaria o páginas de Internet fidedignas fidedignas.. Puedes añadirlas así o avisar al avisar al autor principal del artículo en su página de discusión pegando: {{subst:Aviso referencias|Razón de onda estacionaria}} ~~~~
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La Razón o Relación de onda estacionaria o ROE es una medida de la energía enviada por el transmisor que es reflejada por el sistema de transmisión y vuelve al transmisor. Índice [ocultar ]
1 Consideraciones tecnológicas 2 Teoría 3 El ROE y la adaptación de impedancias 4 Véase también
Consideraciones tecnológicas [editar ] El ROE no es lineal: si la energía reflejada se duplica, el ROE aumenta mucho más que el doble. Un ROE de 1,5 equivale a una reflexión r eflexión del 4%. Un ROE muy alto puede dañar al transmisor. Se considera que un ROE máximo de 1,5 es un límite de seguridad aceptable para transmisores modernos; los transmisores a válvulas podían aceptar un ROE algo mayor sin peligro para el transmisor..
Teoría [editar ] En una línea de transmisión, coexisten una onda incidente, de amplitud amplitud
, y otra reflejada, de
.
Ambas ondas se combinan para dar una onda resultante. La onda resultante puede tener dos valores extremos:
Cuando la onda incidente y la onda reflejada produzcan una interferencia constructiva. En ese caso
y por lo tanto, la amplitud de la onda resultante es máxima
Cuando la onda incidente y la onda ref lejada se anulan recíprocamente (interferencia destructiva). En ese caso,
.
El ROE (SWR en inglés, ROS en francés) s e define como la relación entre ambos valores extremos
Los teóricos definen el coeficiente de reflexión Γ como la relación e ntre ambas amplitudes, reflejada sobre incidente:
Para tener en cuenta la diferencia de fase entre ambas ondas, es preciso escribir Γ como un número
complejo.. Por esa razón, Γ sigue las reglas especiales de la matemática compleja. Sin embargo, en la complejo práctica, para simplificar se utiliza ρ, el módulo del número complejo Γ :
El valor de ρ puede expresarse como un porcentaje; en ese caso, se lo llama ROE (Razón de ondas
estacionarias). En ese caso, escribiremos
;
.
y
en función de ρ :
Eso permite deducir una nueva expresión del ROE, esta vez en función de ρ :
El ROE y la adaptación de impedancias [editar ]
Sea un transmisor de radio, cuya impedancia de salida es Zs. Zs.
En los transmisores modernos a transistores, Zs es casi siempre de 50 Ohm.
El transmisor alimenta una antena cuya impedancia de radiación es Rr
Entre el transmisor y una antena, existe una línea de transmisión, cuya impedancia característica es Zc. Zc. Dos condiciones son necesarias para que el máximo de energía entregado a la antena sea irradiado: :
Zs = Zc; Zc;
Zc = Rr ;
Cuando una línea de transmisión cumple con estas condiciones, se dice que la línea está adaptada.
El ROE siempre es igual o superior a la unidad.
RELACIÓN DE ONDA ESTACIONARIA
Relación de onda estacionaria La relación de onda estacionaria (SWR), se define como la relación del voltaje máximo con el voltaje mínimo, o de la corriente máxima con la corriente mínima de una onda. A ello también se llama relación de voltajes de onda estacionaria. (VSWR). En esencia es una medida de la falta de compensación entre la impedancia de carga y la impedancia característica de la línea de transmisión.
Los máximos de voltaje (Vmax) se presentan cuando las ondas incidentes y reflejadas están en fase ( es decir, sus máximos pasan por el mismo punto de la línea, con la misma polaridad) y los mínimos de voltaje(Vmin) se presentan cuando las ondas incidentes y reflejadas están desfasadas 180º.
VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) y DTF (Distance To Fault) En una instalación de un nuevo sistema celular, sea una nueva estación base celular (EBC) o una ampliación de una celda ya existente, es muy importante siempre tomar en cuenta el performance del sistema radiante.
Para verificar la calidad de la instalación del sistema radiante, se necesita de dos parámetros clave que deben estar dentro de los rangos límite establecidos por el cliente (Telefónica, Claro o Nextel): el VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) o ROE (en español, Relación de Onda Estacionaria) y el DTF (Distance To Fault).Cabe resaltar que estas medidas se aplican sólo a los sistemas que usan cable coaxial como medio de transmisión. Estas mediciones no se aplican en los sistemas que usan Fibra Óptica, ya que en la práctica, como sabemos, la F.O. se considera como un medio perfecto, sin pérdidas ni atenuación. Daremos una breve descripción de los conceptos de cada uno de ellos para entender su importancia dentro de la telefonía móvil:
VSWR Una línea de transmisión ordinaria es bidireccional; la potencia puede propagarse, igualmente bien, en ambas direcciones. Llamaremos voltaje incidente al voltaje que se propaga desde la fuente hacia la carga yvoltaje reflejado al que va desde la carga hasta la fuente. En términos de potencia, la potencia reflejada es la porción de potencia incidente que no fue absorbida por la carga. Por lo tanto, la potencia reflejada nunca puede exceder a la potencia incidente. Estas dos ondas viajeras (potencia incidente y reflejada) están presentes en la línea de transmisión todo el tiempo y ambas, en conjunto, establecen un patrón de interferencia conocido como o n d a e s t a c i o n a r i a . A estas ondas se les llama así porque parece que permanecen en una posición fija en la línea, variando solamente en amplitud.
La relación de onda estacionaria (VSWR) se define como la relación del voltaje máximo con el voltaje mínimo de una onda estacionaria en una línea de transmisión, por lo tanto, no tiene unidades. En términos de voltaje, es la división de la suma del voltaje incidente más el voltaje reflejado entre la diferencia del voltaje incidente menos el voltaje reflejado. Esencialmente, la VSWR es una medida del desacoplamiento de todas las cargas en el sistema radiante (feeders, jumpers, conectores, antenas, y otros dispositivos que formen parte del sistema radiante).
La variación del VSWR depende mucho de la variación de las ondas existentes en una línea de transmisión, pero principalmente, de la onda reflejada. En términos prácticos, un feeder golpeado, un conector mal hecho, un mal ajuste en el empalme de dos conectores o un puerto de antena oxidado hacen que la impedancia de la l ínea de transmisión varíe en toda su longitud y a su vez hará que la onda reflejada incremente, por lo que, en consecuencia, el valor de VSWR se elevará.
¿Qué es VSWR?
Todo el mundo ha oído hablar por lo menos. Muchos saben que, como ROE mal afecta al rendimiento de la red. Pero ¿qué pasa con usted: usted sabe lo que eso significa, y por qué tenemos que saber cómo usar estas medidas?
Hoy vamos a tratar de ver de una manera muy sencilla lo que es ROE. Nota: Todas las telecomHall artículos están escritos originalmente en portugués. A continuación se hacen traducciones en Inglés y Español. Como nuestro tiempo es escaso, sólo se producen varios errores de ortografía (que utilizar el traductor automático, y sólo entonces hacer una revisión final). Pedimos disculpas, y contamos con su comprensión de nuestro esfuerzo. Si usted quiere contribuir traduciendo / corregir una de estas lenguas, o incluso uno nuevo, por favor comuníquese con nosotros:contacto.
VSWR Para entender lo que es ROE, antes de volver un poco sobre la propagación de la señal en los sistemas de radio frecuencia. En pocas palabras, las señales de frecuencia de radio son conducidos por cables eléctricos entre los transmisores / receptores de sus respectivas antenas.
Por su definición, o tensión VSWR relación de onda es una relación entre l a tensión de pico de la amplitud mínima de tensión. No ayuda mucho, ¿verdad? Bueno, vamos a tratar de ver cómo se relaciona ... En los sistemas de radio frecuencia, la impedancia característica es uno de los factores más importantes a considerar. En nuestro caso este factor es típicamente 50 Ohms. Este es un parámetro constructivo, es decir, se determina caracteríticas grado en la construcción. En el caso de un cable por ejemplo, depende del tamaño de los
conductores internos y externos, y el tipo de aislamiento entre ellos. Todos los componentes de un enlace - cables, conectores, antenas - se construye para tener la misma impedancia. Cuando se inserta un elemento en nuestro sistema, tenemos lo que ll amamos la pérdida de inserción, que puede ser entendido como algo que se pierde, teniendo en cuenta lo que en realidad entró y salió. Y esta pérdida se produce de dos maneras - por la atenuación - especialmente en el cable - y para la reflexión. En cuanto a la atenuación a lo largo de los cables, no hay mucho que podemos hacer. Parte de la señal se pierde a lo largo del cable para la generación de calor por radiación y no deseados de la manija. Esta pérdida es característica de la misma, y se define en términos de dB por unidad de longitud - el más largo es el cable de tamnaho, mayor será la pérdida. Esta atenuación también aumenta al aumentar la temperatura y frecuencia. Desafortunadamente, estos factores no son mucho margen de nuestro control, ya que la frecuencia ya está predeterminado por el sistema que usamos, y la temperatura va a estar expuesto a las variaciones climáticas del lugar en el cable.
Lo más que podemos hacer es tratar de utilizar un cable con menos atenuación, es decir, los cables con materiales de alta calidad utilizados en su construcción de los conductores internos, externos y de aislamiento dieléctrico. Por regla general, cuanto mayor sea el diámetro del cable, menor será la atenuación. Los valores típicos de l os diámetros de 1 / 2 ", 7 / 8 "y 1 5 / 8 ". La elección de cable coaxial para el sistema es un proceso que requiere un análisis muy completo, teniendo en cuenta sus características (más suave, etc ...) y los costes de varias opciones de cables existentes, y la longitud del cable es necesario - y la consecuente pérdida que va a introducir la carga de la torre donde l os cables o los soportes se publicarán, entre otros.
Pero la otra forma de pérdida que tenemos en nuestro sistema, y se puede controlar un poco más es la pérdida por reflexión, es d ecir, pérdida de la señal, que acaba de regresar, perdió al final donde se inyecta. Por esta razón llamamos a las pérdidas de retorno.
Si hay algún problema en el medio entre el transmisor / receptor y las antenas - como un pliegue o la infiltración de agua - termina la mitad con la diferencia de impedancia. Por lo tanto, parte de la señal que lo ideal sería salir por la antena, a continuación, devuelve reflejada! Hablando en términos de las impedancias del matrimonio, si el valor de X, Y y Z son iguales, tenemos los siguientes.
Ya con valores cercanos a la impedancia real solteras, tenemos lo siguiente.
Si consideramos una línea de transmisión ideal, el ROE sería 1:1, es d ecir, todo el poder para llegar a su destino, sin reflexión (nada se pi erde).
Y el peor de los medios de transmisión en el mundo, tendríamos VSWR infinito, es decir, todo el poder se refleja (perdido).
En la práctica Es claro que hay un sistema ideal, uno que no es lo peor en el mundo. Lo que pasa es que hay VSWR máximo que cada aplicación puede aceptar. El valor típico en nuestro caso es de 1,5:1. ¿Cuáles son los problemas que podemos en un ROE mal (muy gr ande)? Además de la potencia radiada efectiva sea mucho menor de lo que debería ser, también se puede producir la combustión de los componentes electrónicos que no tienen protección para que la señal no deseada se refleja. Entonces, ¿cómo recomendaciones básicas:
Evite doblar los cables al máximo - dar vueltas tan suave como sea posible - y apretar los conectores: aislar el sistema que no sufre problemas como las filtraciones de agua o poeira. o Además, los conectores y los cables deben ser realizadas por profesionales, y el uso de equipo profesional. No ayudar a apretar un conector feito. Usar mal siempre mejor los componentes de calidad posibles: ningún equipo es perfecto, y surgen incluso los procesos de producción de interferencias. La calidad de la transformación de la materia y la fabricación de los elementos es de suma importancia para lograr una mejor calidad de sinal
Para un optimo funcionamiento de los transmisores, excitadores, o emisora s de radio, es necesario que no exista una elevada relacion de ondas estacionarias. Las ondas estacionarias son generadas habitualmente por una mala instalacion en los componentes del sistema radiante, cables, conectores, antena, o un mal ajuste de la antena a la frecuencia de trabajo, o longitud de onda que se utilice al transmitir. La relacion de ondas estacionarias tambien se define por las siglas ROE o SWR. Una excesiva ROE genera una perdida en la potencia de transmision del equipo. Potencia que es reflejada o devuelta al transmisor en forma de calor, disminuyendo su potencia efectiva de salida y poniendolo en peligro, ya que, podria quemar los transistores de salida de potencia final del mismo inutilizandolo para operar. Existen en el mercado, generalmente en tiendas de electronica, o tiendas de radio, medidores de estacionarias, que se utilizan con el fin de comprobar las mismas y hacer los posibles ajustes requeridos en el elem ento radiante principal de las antenas.
Las antenas de radio transmision deben tener una longitud en concreto, longitud que esta relacionada con la frecuencia o longitud de onda para la que se vayan a emplear. Por lo general las antenas de transmision disponen de un mecanismo de ajuste, o en su defecto siempre pueden cortarse a la medida deseada. Asi mismo, existen aparatos para poder reducir el ROE sin necesidad de efectuar ningun ajuste en la antena, para cuando no se puede acceder a ella, o su acceso es complicado debido al emplazamiento de la propia instalacion. Estos aparatos son los llamados acopladores de estacionarias que, permiten el ajuste de las mismas a traves de condensadores variables alojados en su i nterior, y manipulados por medio de mandos giratorios externos. Por tanto y a modo informativo diremos que, una medicion de ROE comprendida entre 1.1 y 2 esta dentro de los valores para poder transmitir en buenas condiciones. Un ROE a partir de 2 no es grave pero, tampoco es conveniente. En todo caso el ROE es peligroso para los transmisores a partir de 3, y cuanto mas elevado sea a partir de ese valor el peligro se incrementa. Por todo ello, a la hora de transmitir via radio, es muy conveniente, hasta el punto de ser necesario en muchos casos un buen ajuste del ROE, que no es mas que una buena relacion o ajuste de impedancia entre todos los componentes del sistema radiante del transmisor.
La ROE o Relación de Ondas Estacionarias (en inglés SWR, Standing wave ratio) es un índice o ratio que compara la potencia efectivamente enviada por el equipo de radio, y la potencia que se devuelve al equipo de radio.
Una antena ideal (la más común para los radioaficionados) es aquella que tiene una impedancia de 50 ohms, lo que debe coincidir con la impedancia de toda la línea de transmisión (coaxial), y con la impedancia de trabajo del equipo de radio. Nota: En corriente continua existe la resistencia pura, y en corriente alterna la impedancia: como las ondas de radio tienen máximos y mínimos, se trata de ondas alternas, y por eso se habla de impedancia, que es una generalización del concepto de resistencia. Ver más aquí .
Si la antena no tiene una impedancia de 50 ohms (porque capacitancia e inductancia no se logran anular mutuamente), entonces alguna potencia se devolverá al equipo de radio. Si la impedancia es muy diferente de 50 ohms (por ejemplo si la antena está rota), entonces la potencia que se devuelve puede ser tan alta que puede “quemar” el equipo de radio (esto no sucede con los equipos de radio modernos, los que auto protegen: no trasmiten o se apagan). Debido a esto, una recomendación para un radioaficionado que recién comienza, es que haga un esfuerzo adicional, y se compre uno de éstos equipos modernos.
La siguiente ilustración muestra la fórmula de la ROE o SWR. También aparece un gráfico en que en el eje horizontal aparece la potencia enviada (forward) y en el eje vertical la potencia devuelta (reflected). Las líneas paralelas inclinadas del gráfico indican la ROE.
Por ejemplo, si el equipo transmite 20 watts hacia adelante, y se devuelve 1 watt, entonces las líneas paralelas inclinadas del gráfico indican que la ROE es algo menos de 1.6. Si hacemos el cálculo manualmente usando la fórmula: ROE = (1+ raíz(1/20)) / (1- raíz(1/20)) = (1+0.22361)/ (1-0.22361) = 1.22/0.78 = 1.576, lo que coincide con el resultado de la ilustración.
ROE 1.0:1
% de % de pérdida potencia de potencia que sale a la antena 0.0% 100.0%
1.1:1
0.3%
99.7%
1.2:1
0.8%
99.2%
1.3:1
1.7%
98.3%
1.4:1
2.7%
97.3%
1.5:1
3.0%
97.0%
1.6:1
5.0%
95.0%
1.7:1
6.0%
94.0%
1.8:1
8.0%
92.0%
2.0:1
11.0%
89.0%
2.2:1
14.0%
86.0%
2.4:1
17.0%
83.0%
2.6:1
20.0%
80.0%
3.0:1
25.0%
75.0%
4.0:1
38.0%
62.0%
5.0:1
48.0%
52.0%
6.0:1
55.0%
45.0%
10.0:1
70.0%
30.0%
Usualmente se acepta que es seguro para un equipo de radio, trabajar con un ROE de hasta 1:3,0. La tabla de arriba, a la derecha muestra los resultados en términos de porcentajes, donde se destaca que el máximo aceptable es normalmente que del 100% de potencia total, la potencia devuelta sea un 25% y la potencia emitida sea un 75%.
Nótese que la ROE es independiente de la potencia que se use. Es decir, si hago las pruebas con la potencia mínima, media o alta de equipo de radio, la ROE resultante debe ser la misma. Por esto, por seguridad se recomienda hacer las pruebas con potencia mínima.
EL MEDIDOR DE ROE
Un medidor de ROE es un componente imprescindible para un radioaficionado, a menos que el equipo de radio traiga uno incorporado. Alguna vez he escuchado: “para qué neces itas un medidor de ROE, si el medidor de potencia que tiene el equipo de HF basta para calibrar una antena”. En esa oportunidad se hacía referencia a un equipo de radio HF antiguo, no de esos modernos que traen incorporado un medidor de ROE. Si bien un equipo de HF permite encontrar el punto o frecuencia de máxima potencia de una antenita monobanda, no hay forma de saber si en ese punto es seguro transmitir. Eso solamente lo puede proporcionar un medidor de ROE.
De estos medidores de ROE hay varios tipos. Los más comunes son de “agujas cruzadas”, como el de la foto de abajo. Hay otros de una sola aguja y que requiere una calibración (CAL).
El medidor de la derecha opera en un rango de frecuencias amplio: de 1.8 MHZ (HF - 160 metros) a 200MHZ (VHF metros). Además tiene tres escalas de medición: 20Watts, 200Watts, y 2KWatts. En este medidor, nótese que la potencia hacia adelante es de 10 Watts (ya que está seleccionada la escala de 200 W, entonces 1x10), y la potencia reflejada es de algo más de 8W (0,8Wx10). - En el gráfico de arriba, esto implica una ROE infinita, o extremadamente alta. - El medidor de la derecha muestra la ROE donde se cruzan las agujas: Infinito.
Nota: El medidor tiene un selector para AVG y PEP.
PEP (Peak Envelope Powe
r) = La potencia promedio a la línea de transmisión pero sólo en la cresta/pico de la modulación (máxima potencia). Los medidores más antiguos sólo entregan esta medida. AVG (Pavg) = La potencia promedio a la línea de transmisión durante un intervalo de tiempo suficientemente largo. Es el método preferido de medición. En los modos CW, RTTY, FM, se cumple que Pavg = PEP, es decir coinciden. En SSB, el ratio PEP/Pavg se encuentra entre 1.53 a 2.
MEDICIÓN DE LA ROE
El medidor de ROE tiene detrás dos conectores SO, uno para la antena y otro para el equipo de radio. Para medir la ROE se debe conectar el medidor entre el equipo y la antena, tal como se muestra en la ilustración de la derecha. Una vez hecha la conexión, y fijada la escala de trabajo, y puesto el equipo en potencia de transmisión baja (potencia mínima en UHF y VHF, y 5% o 10% de la potencia en equipos de HF), es necesario tener claro si se trata de un equipo de banda lateral
(HF) o uno de VHF o UHF. Si es de HF, debe seleccionarse el modo de transmisión en AM o CW, para que el equipo entregue “potencia continua”, es decir sin peaks. Con el equipo en banda lateral, al silbar o modular al micrófono, si bien puedo leer la ROE, no se puede tener una medición precisa de las potencias. Si el equipo de es VHF o UHF, esto no es necesario, ya que transmitirá en FM, entregando automáticamen te una potencia continua.
Hecho esto, hay que “petetear” el equipo brevemente para hacer las mediciones.
ALGUNAS RECOMENDACIONES FINALES 1.- Siempre hacer las mediciones de antenas en sitios despejados al máximo, y donde la antena esté alejada de mástiles y cercos metálicos. 2.- En el caso de las antenas de móviles, sacar los autos de los garajes a sitios despejados. 3.- Los famosos medidores clásicos marca BIRD con las “pastillas”, no son realmente medidores de ROE. Solo entregan las potencias de salida y potencia devuelta. Para calibrar antenas debe trabajarse con la ROE. En alguna oportunidad me mostraron con el medidor Bird que la antena supuestamente estaba OK, pero el equipo ICOM 706MK2G se negaba a transmitir. Al poner un medidor de ROE, se verificó que la ROE estaba disparada, lo que el medidor Bird no pudo reportar directamente. 4.- Para medir el desempeño de equipos de radio (es decir si efectivamente están “tirando” la potencia que deberían), debe usarse un medidor de ROE, con una antena fantasma. Esta es una recomendación básica al comprar un equipo de radio usado: que el vendedor demuestre al comprador, con el medidor de R OE y la antenacarga fantasma, que efectivamente el equipo entrega lo que debe entregar.
RELACIÓN DE ONDAS ESTACIONARIAS
Cuando una línea de transmisión lleva potencia a una carga (antena) que no la disipa completamente decimos que la línea tiene una
componente reactiva, que tiene entre sus características devolver potencia a la fuente emisora (equipo de radio). Esta potencia devuelta se llama componente reflejada (reflected power en inglés) que fluye en sentido contrario a la componente directa (forward power en inglés, la que va del transmisor de radio a la antena) y como hay dos ondas que fluyen en sentido contrario, éstas producen ondas estacionarias en la línea de transmisión. La relación entre los valores máximos y mínimos de tensión (voltaje) de R.F. en la línea se denomina R.O.E (relación ondas estacionarias o standing wave ratio SWR en inglés) y puede indicar, entre otras cosas, una desigualdad de impedancia entre la línea de transmisión y la carga (antena). La línea de transmisión tiene una impedancia característica que debe ser adaptada a la impedancia de la antena para evitar las ondas estacionarias. También la impedancia de la línea de transmisión debe estar adaptada a la impedancia del transmisor que es 50 ohmios en los radios modernos. Se puede usar un transmatch o acoplador de antena (antenna tuner en inglés) para acoplar la impedancia del sistema de antena (línea de transmisión y antena) a la impedancia de salida transmisor (output impedance en inglés) para que el transmisor "vea" una carga de 50 ohmios en el sistema de antena y haya transferencia total de potencia del transmisor al sistema de antena. Es importante recordar también que en los equipos transistorizados modernos el transmisor reduce automáticamente su potencia al aumentar el valor de la relación ondas estacionarias. Para que todo el sistema funcione perfectamente, el transmisor, la línea de transmisión y la antena deben tener la misma impedancia o estar acoplados. También es muy importante que la antena tenga las dimensiones necesarias para la banda en la cual se usa y que la impedancia de la antena sea igual a la impedancia de la línea de transmisión. Por ejemplo, si alimentamos una antena de 50 ohmios de impedancia (dipolo de media onda) con una línea de trasmisión de igual impedancia (coaxial), ambas impedancias están acopladas y tendremos una SWR (relación de ondas estacionarias) de 50/50 o sea 1:1. Pero si
alimentamos una antena de 200 Omhs con una línea de transmisión de 50 ohmios, la relación ondas estacionarias o SWR será 200/50 o
Relación de onda estacionaria La relación de onda estacionaria (SWR), se define como la relación del voltaje máximo con el voltaje mínimo, o
Relación de Ondas Estacionarias: medidas y control ¿Qué es la R.O.E? La ROE es un concepto que todos l os que tenemos radiotransmisores debemos conocer, por su incidencia en la calidad de nuestras comunicaciones, y llevado al extremo, su incidencia en la seguridad del equipo. La ROE es la relación entre la can tidad de energía emitida por el equipo y la cantidad de energía reflejada de vuelta por el cable coaxial, la antena, el montaje, el plano de tierra, etc. En términos generales, la cantidad de energía reflejada está en relación directa a la mala calidad de c omponentes o instalación de nuestro equipo. Antes de medir la ROE debemos saber que una instalación razonable debe tener una relación inferior a 2:1 en todos los canales, mientras que una relación de 3:1 e s peligrosa para el equipo y por ningún motivo se debe transmitir con una ROE tan alta, porque se pueden quemar componentes del equipo. En la siguiente tabla se puede notar c ómo varía la energía efectivamente radiada desde la antena, según cambia la ROE. Además, hay que notar, que toda la energía que no se radía hacia afuera, se devuelve hacia el equipo, de esta forma, con una ROE de 3:1 la cantidad de energía que recibe el transistor de salida del equipo, como energía reflejada es de 1 watt, si el equipo es estándar, lo que es excesivo, ya que esta pieza no debe recibir desde la antena, sino, emitir hacia ella. Bajo este mismo concepto, nunca, nunca, nunca se debe emitir desde un equipo que no tiene su antena conectada. ¿Porqué? Porque en este caso, la totalidad de la energía emitida se devuelve hacia el eq uipo y lo quema. * PER = Porcentaje de la potencia efectivamente radiada
ROE MEDIDA % DE P RDIDA 1.0:1 0.0% 1.1:1 0.3% 1.2:1 0.8% 1.3:1 1.7% 1.4:1 2.7% 1.5:1 3.0% 1.6:1 5.0% 1.7:1 6.0% 1.8:1 8.0% 2.0:1 11.0% 2.2:1 14.0% 2.4:1 17.0% 2.6:1 20.0% 3.0:1 25.0% 4.0:1 38.0%
PER* POTENCIA (WATTS) 100.0% 4.00 99.7% 3.99 99.2% 3.97 98.3% 3.93 97.3% 3.89 97.0% 3.88 95.0% 3.80 94.0% 3.76 92.0% 3.68 89.0% 3.56 86.0% 3.44 83.0% 3.32 80.0% 3.20 75.0% 3.00 62.0% 2.48
Antes de comenzar a medir y reducir la ROE, es imprtante saber que las antena de los radiotransmisores, a diferencia de las antenas que solo reciben (TV, radio AM/FM, etc), deben ser calibradas o sintonizadas, según los diferentes componentes que están instalados. Las antenas comerciales están precalibradas, es decir, se comportan bien para un rango general de frecuencias; sin embargo, existen diversos factores que hacen que c ada instalación se comporte diferente del resto, y que haya que calibrar la instalación aunque la antena corresponda al rango de frecuencias que
usaremos. Estos factores son: el equipo de radio, la alimentación (12 volts), el cable coaxial, el lugar y tipo de montaje de la antena, la antena misma, y el plano de tierra. Nuestro vehículo y el lugar donde se monta la antena es tan importante como la antena misma. La antena es la unidad radiante, mientras que el vehículo es la unidad reflejante, o sea, es como un espejo que permite que las ondas de radio s ean enviadas, o salgan en una cierta dirección. Por ejemplo, si se monta la antena en el parachoques, y luego s e monta en el techo, se debería notar un cambio en la medición de la ROE, debido al cambio en la posición relativa de la a ntena con respecto al vehículo. ¿Cómo medir la ROE? Para mejorar la ROE, primero debemos medirlo. Para poder medirlo se necesita lo siguiente: 1. Tener claro que cosas NO hacer, como emitir sin tener la antena concetada. 2.
Tener el equipo montado, funcionando y conectado. Es conveniente montar primero la antena, luego el coaxial, el transmisor y finalmente la alimentacion. Es importante revisar bien los conectores para asegurarse que no haya cortocircuitos o conexiones abiertas
3.
Tener una radio que funcione (obvio!)
4.
Tener un medidor de ROE, con un pedazo de cable coaxial y dos conectores PL-259 en cada extremo
5.
Conectar la antena a la salida del medidor de ROE, y una de las puntas del cable corto a la entrada del medidor de ROE. La otra punta del coaxial corto s e conecta a la salida de antena del transmisor. EL medidir está ahora en serie con el equipo.
6.
Encender la radio.
Un medidor de ROE sencillo (foto cortesía 9Neuner ) Para hacer la prueba de ROE, es c onveniente llevar el vehículo a un lugar abierto, lejos de los edificios, cables de alta tensión y otras antenas, porque todas e stas cosas interfieren con la propagación de las ondas electromagnéticas. cuando se haga la medición, las puertas del auto deben estar cerradas.
1.
Sintonizar la radio en el canal mas bajo que se use normalmente (para la mayoría será el canal 1 en banda ciudadana), y fijar el tipo de transmisión en AM.
2.
Colocar el medidor de ROE en forward y apretar el PTT (botón del micrófono). Con el PTT apretado, ajustar las perilla de la ROE hasta que la aguja se alinee con la marca set o la linea roja. (usualmente está a la derecha y final de la escala.)
3.
Con la aguja ajustada,cambiar el interruptor de forward a reference y anotar la lectura resultante para el canal 1. Soltar el PTT.
4.
Repetir este mismo procedimiento para el canal mas alto donde se transmite, que usualmente es el canal 40 de la banda ciudadana.
5.
Por último repetir el mismo procedimiento para el canal del medio, que usualmente es el canal 20.
6.
Con estas tres medidas, ahora se pueden sacar muchas conclusiones útiles.
Las conclusiones mas claras que se pueden obtener de las mediciones efectuadas son las sigui entes: Si las tres mediciones obtenidas son menores a 2.0, entonces la i nstalación es segura para operar. Si las tre medidas son menores a 1.3, entonces la instalación está bastante buena
Si todas las mediciones están en la zona roja, es decir entre 2.0 y 3.0, lo mas probable es que el coaxial sea de mala calidad, del largo incorrecto o de la impedancia equivocada. Otro posible problema es que la antena tenga una conexión a tierra deficiente. Para solucionar esto, lo mas razonable es desmontar la antena, verificar que todos los componentes metálicos entre el chassis del auto y la antena hagan buena conexión, que no estén oxidados ni aislados por plásticos o gomas. Si las mediciones son superiores a 3.0 en todos los canales, los más probable es q ue exista un cortocircuito o una conexión abierta en los c onectores de coaxial. Otra posibilidad, es que el cable coaxial estñe cortado interiormente. No usar la radio hasta que pueda encontrar el problema. Si la medición obtenida en el canal bajo es mayor que la obtenida en el canal alto, entonces la antena está electricamente corta. Si es a la inversa, está electricamente larga; y si las medidas son iguales entonces tiene el largo correcto.
¿Como ajustar la ROE? El largo eléctrico tiene una estrecha y directa relación con el largo físico de la antena; por lo tanto, si la antena está eléctricamente larga, habrá que reducirla de tamaño físico, y viceversa. La mayor parte de las antenas tienen un p erno de fijación o una mordaza atornillable, que permite liberar y fijar la varilla de la antena. Este mismo perno o mordaza es el que permite que podamos variar la longitud de la antena, y por ende ajustarla. El ajuste es u n procedimiento muy sencillo, pero que requiere algo de práctica. En resumen: Si la antena está larga, acortarla al máximo metiendo la varilla dentro de la estructura, y medir la ROE. Luego sacarla un poquito (1cm o menos) y volver a medir.
Si la ROE baja, entonces repetir el procedimiento hasta encontrar el menor valor de ROE posible.
Si al realizar este procedimiento, la ROE aumenta, entonces deberá cortar físicamente un pedacito de la varilla (1 cm) y repetir el proceso nuevamente hasta encontrar el valor óptimo. Es usual que las an tenas comerciales tengan la varilla sobredimensionada, precisamente para permitir al usuario obtener la máxima sintonía de ella. El procedimiento también se aplica para antenas que estén eléctricamente cortas, solo que en lugar de acortarlas se deben alargar. El procedimiento es idéntico pero inverso. En todo caso, dado que las antenas comerciales son en su mayoría mas largas que lo necesario, cuando la medida de ROE indica que la antena está corta, es indicio de otro posible problema: Si después de alargar la
antena al máximo posible, la medición de ROE indica que aún está corta, s e debe revisar la conexión al plano de tierra, porque cuando el plano de tierra es pobre, el equipo requiere una antena mas larga. Si se ha podido resolver el problema del plano de tierra a través de mejorar las conexiones entre el chassis del auto y la antena, entonces debe terminar de calibrar según el procedimiento de mas arriba. En caso contrario, comprar un resorte de acero con un diámetro interior igual a la varilla de la antena, y unos 10 cms de largo. Al colocar el resortito en la punta de la antena, podrá jugar con el largo de él para calibrar según el procedimiento anterior.
Medidor de ROE del tipo de agujas cruzadas (foto cortesía 9Neuner ) Consejos y advertencias útiles Esta lista de consejos resume las soluciones a los principales problemas que se puede tener mientras se monta un equipo móvil en un vehículo: Lo barato cuesta caro. Frecuentemente el coaxial mas barato o la antena mas barata serán las de menor calidad, lo que redunda en una menor calidad de transmisión
Antes de trabajar en el montaje de un equipo, quitarle el micrófono para evitar que accidentalemente se emita sin tener la antena conectada Todos los transmisores necesitan un plano de tierra. Este es tan imprtante como la antena, ni mas, ni menos, sino tan importante como ella. Un buen plano de tierra mejora la calidad de todo el conjunto Es usual que las puertas, espejos, parrillas, y otros montajes del vehículo estén aislados por soportes de goma; por lo tanto, son malos lugares para montar u na antena. Asegurarse que el lugar donde se pone la antena no esté eléctricamente aislado. Si escucha silbidos continuos en el transmisor, es pr obable que la linea de alimentación sea sucia. La solución es montar un filtro y conectar la radio directamente a la batería.
Si en el momento de apretar el PTT del micrófono, la luz indicadora del panel del equipo (led, números digitales, indicador análogo, o lo que sea) disminuye en su intensidad, significa que el equipo no está recibiendo suficiente energía y debe aumentarse el diametro del cable y/o colocar un fusible más grande La mayor parte de los fabricantes recomienda un largo de coaxial específico. Este es el largo de coaxial óptimo para esa antena. Sin embargo, si en el montaje del e quipo sobra mucho cable, no lo enrrolle sobre si mismo, porque producirá una bobina, y cambiará la impedancia. Es mejor que quede a lo largo. Un buen montaje de la antena permite que al menos el 60% del largo quede por encima de la linea del techo. El ideal es que sea el 100%. equal amount to maintain equality in their individual resonant frequency. Los soportes magnéticos de antena dañan la pintura si se dejan mucho tiempo en el mismo lugar, debido a que acumulan humedad y rallan la pintura. Si está montando el sistema, con un presupuesto bajo, es mejor gastar en una buena antena y mantener bajo el valor del radiotransmisor. Una excelente radio, con una mala antena, tiene mal pronóstico, pero una radio barata con una excelente antena tendrán un rendimiento aceptable.
La ROE Nombre: Pablo Agüero Especialidad: Telecomunicaciones Asignatura: radiocomunicaciones Curso: 4°A Profesor: Sr. Sergio Estrada
Coihaique, 21, de, abril, de, 2012 Introducción En el siguiente trabajo les quiero presentar lo que es el ROE o Relacion de Onda Etacionaria, ya que este concepto es muy utilizado en lo que es radiocomunicaciones. Ya que se emplea en antenas y otros dispositivos de recepción de datos oseñales. Con este tarbajo busco que ustedes logren entender este concepto y ver las ecuacione que se utilizan para aplicar en algunos cálculos, también para saber en lo que es utilizado y en que forma se configura. Coihaique, 21, de, abril, de, 2012 ROE O RELACION DE ONDA ESTACIONARIA Se define como la relación que existe entre el voltaje mínimo y el voltaje máximo, o de la corriente mínima con la corriente máxima de una onda. También se le llama relación de voltajes de onda estacionaria. Es una medida de la falta de compensación entre la impedancia de carga y la impedancia característica de la línea de transmisión. Para esto se utiliza la siguiente ecuación Los máximos de voltaje (Vmax) se presenta cuando las ondas incidentes y reflejadas están en fase y los mínimos de voltaje (Vmin) se presentan cuando las ondas incidentes y reflejadas están desfasadas 180°. Para esto la ecuación queda:sea 4:1; aquí no hay acoplamiento de impedancias.
En este último ejemplo hay pérdidas en la línea de transmisión por reflexiones múltiples de la señal entre la antena y el transmisor ya que cada vez que la potencia transmitida tiene que viajar hacia arriba y hacia abajo en la línea de transmisión, parte de la energía se disipa como calor. Ejemplo: Se produce más o menos una pérdida de 3 dB (decibelios) en un cable de 100 pies RG-8 o RG-58 (cuya pérdida por longitud se estima en un poco menos de 2 dB hasta una frecuencia de 30 MHz) si la relación ondas estacionarias es de más de 3:1.
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