1. Forma de Onda de una Señal

La forma de onda es una representación gráfica en la que se muestran los valores instantáneos de una señal eléctrica o magnética.

Tipos de Forma de Onda

• Senoidal
• Cuadrada
• Triangular
• Diente de sierra

La onda senoidal es la base de la transmisión de señales de radio y TV. Tiene la forma: y = y0 sen (ω·x + ωo )

Principales Características

• Longitud de onda (λ)
• Frecuencia (f)
• Período (T)

1.1 Longitud de Onda

La longitud de onda es la longitud que existe entre dos puntos que se repiten en la señal. Corresponde a un ciclo completo de la onda senoidal. Se representa con la letra lambda (λ) y se mide en metros.

1.2 Frecuencia

La frecuencia es el número de períodos de la señal por unidad de tiempo. Se representa con f y la unidad es el hercio (Hz).

1.3 Período

El período es el tiempo transcurrido entre dos puntos semejantes de la onda, es decir, el tiempo en que se ejecuta un ciclo completo. Se representa como T y se mide en segundos (s). El período es inversamente proporcional a la frecuencia.

2. Ondas Electromagnéticas

Una onda electromagnética está formada por un campo eléctrico (E) y un campo magnético (B). Ambos campos están en fase y tienen la misma longitud de onda, pero son perpendiculares entre sí. La emisión de señales de radio y TV se hace utilizando como soporte las ondas electromagnéticas, que viajan a la velocidad de la luz.

2.1 El Espectro Electromagnético

El espectro electromagnético es la distribución de las radiaciones electromagnéticas en función de su frecuencia y longitudes de onda. Abarca desde las radiaciones de mayor longitud de onda y menor frecuencia, hasta las de menor longitud de onda y mayor frecuencia.

2.2 El Espectro Radioeléctrico

El espectro radioeléctrico es la parte del espectro electromagnético utilizada para la propagación de las ondas electromagnéticas en los servicios de comunicación (radio, TV…). Son los gobiernos los que gestionan este espectro, asignando frecuencias y longitudes de onda a las distintas aplicaciones. El espectro radioeléctrico está dividido en bandas, según rangos de frecuencia y longitudes de onda.

3. Propagación de Señales de TV y Radio

Para una comunicación es necesario un emisor y uno o más receptores. Hay tres sistemas habituales de propagación y distribución de señales de TV y radio:

• Terrestre
• Por satélite
• Por cable

4. Propagación Terrestre de TV y Radio

Es la que utiliza la superficie terrestre y el espacio próximo a ella para la propagación de ondas electromagnéticas. Las ondas llegan al receptor de forma directa o por reflexión en la corteza terrestre o en la ionosfera. Las emisiones en onda corta, media y larga y en las bandas VHF y UHF de radio y TV utilizan este tipo de propagación.

4.1. Recepción Terrestre de Ondas Electromagnéticas. Antenas

Una antena es un dispositivo capaz de transmitir o recibir ondas electromagnéticas en el espacio radioeléctrico. Una misma antena puede servir como emisora o receptora. Se construyen con elementos metálicos conductores y tienen como misión convertir las corrientes eléctricas en ondas electromagnéticas en el emisor y viceversa. Las antenas se basan en un circuito resonante en paralelo formado por una bobina y un condensador.

4.2. Antena Dipolo

La antena básica es el dipolo, que apenas tiene ganancia y es poco directivo. Es una antena simple formada por dos elementos metálicos conductores rectilíneos colineales de igual longitud, en la que cada uno de ellos se conecta al hilo correspondiente del cableado de recepción. Puede ser de dos tipos:

• Dipolo de media onda
• Dipolo plegado de media onda (más usado por ser más compacto y tener más ancho de banda)

La longitud, para su máxima eficiencia en una frecuencia dada, es la mitad de la longitud de onda (λ/2). Es bidireccional. Se utiliza como base para formar otras antenas más complejas.

4.3. Partes de una Antena

Para aumentar la ganancia y direccionalidad de una antena, al dipolo le acompañan una serie de elementos pasivos denominados reflectores y directores, instalados en paralelo unos con otros.

Si acercamos al dipolo un elemento metálico más corto que él, provoca un estrechamiento del haz, tanto más estrecho cuantos más elementos montemos en esa dirección. Estos elementos se denominan directores.

Si el elemento es de mayor longitud que él, se comporta como un reflector, haciendo rebotar las ondas que le llegan.

4.4. Tipos de Antenas Terrestres

En el mercado existen muchos tipos de antenas, las más habituales son:

• Dipolo circular: Tipo dipolo plegado, de forma circular. Utilizadas principalmente para la recepción de radio en la banda de FM (87 – 108MHz). Omnidireccionales, por lo que en la instalación no influye en exceso la orientación.
• Yagi: Basadas en la configuración dipolo-reflectores-directores. Son muy direccionales. Se utilizan para recepción de canales en distintas bandas VHF (canales 5 a 12), UHF (21 a 69) y radio digital (DAB).
• Antenas de alta ganancia: Formadas por varias (habitualmente 3) parrillas de directores que forman un ángulo entre ellas. Tienen alta ganancia y elevada directividad, especialmente diseñadas para recepción en TDT, y normalmente son activas.
• Antenas de panel: De alta ganancia (14 dB), formadas por más de un dipolo, siempre en configuración par. El reflector es de tipo plano. Especialmente indicadas para recepción de la banda UHF, canales 21-69. Son de poca directividad (de haz ancho).
• Antenas activas de banda ancha: La señal es amplificada por un circuito electrónico. Habitualmente son multibanda, tanto de TV como de radio. Las hay de instalación interior o exterior, y se utilizan en lugares con dificultad de recepción. Ideales para instalación en vehículos y en lugares de recepción temporales.
• Antena logarítmica o logoperiódica: Recibe alimentación en todos sus elementos, que son dipolos enfasados cortados a diferentes longitudes de onda, de forma que unos se comportan como directores o reflectores, según uno de ellos resuene a determinada frecuencia, comportándose como dipolo, y el resto de menor tamaño como directores, y los posteriores como reflectores. De ganancia discreta (10 a 12 dB), de menor tamaño que las Yagi y con menor oposición al viento.

4.5. Características de una Antena

• Impedancia (Z): Se mide en ohmios (Ω). Se utilizan componentes de impedancia estandarizada de 75 Ω. Si algún elemento no cumple esta característica, será necesario utilizar un adaptador de impedancias (balun, en el caso de dipolo plegado).
• Ganancia (G): Se dice que un dispositivo tiene ganancia cuando en la salida hay un valor superior al de la entrada. Del mismo modo, se dice que un dispositivo tiene atenuación o pérdida cuando el valor en la salida es menor que el de entrada. La ganancia puede ser de potencia, de tensión o de corriente, y se calcula como la relación entre la magnitud de salida y la de entrada. Si el resultado de la ganancia es mayor que la unidad, se tratará de un dispositivo amplificador, y si es menor de 1, será atenuador. Ganancias en antenas: G = 10 · log (P.antena a medir / P.patrón). El ancho de banda es el margen de frecuencias sobre los que una antena puede trabajar. Está relacionada con la longitud del dipolo.
• Diagrama o patrón de radiación: Es la representación gráfica de las propiedades de radiación de una antena en las distintas direcciones. Suele representarse de forma bidimensional. Las curvas de radiación se denominan lóbulos y se representan sobre un diagrama polar, graduado en grados. Pueda haber uno o más lóbulos, dependiendo del tipo de antena.
  • Lóbulo principal: representa la mayor parte de la señal recibida o emitida por la antena
  • Lóbulo posterior o trasero: Representa la radiación que se dispersa en sentido opuesto al lóbulo principal.
  • Lóbulos laterales: Representan la radiación que se dispersa en los laterales.
• Directividad: es el grado de concentración de la radiación en una dirección determinada. Cuanto más direccional, menor es el riesgo de captar interferencias, pero su instalación y orientación deben hacerse con mayor precisión.
• Ancho de haz: Es el ángulo (en grados) del ensanchamiento del lóbulo principal tomado en dos puntos a media potencia (-3dB) del diagrama de radiación. Cuanto más estrecho, mayor directividad de la antena.
• Relación Delante/Atrás (D/A): es la relación, en dB entre la ganancia máxima radiada en un sentido (lóbulo principal) y la ganancia máxima radiada en sentido contrario (cualquier lóbulo entre 90º y 270º).
• Polarización de una antena: Las ondas electromagnéticas están formadas por un campo magnético y otro eléctrico. Las antenas deben orientarse (polarizarse) buscando la linealidad con el campo eléctrico. La polarización lineal de una antena puede ser horizontal o vertical. En España se utiliza la polarización horizontal para emisión y recepción de señales de radio y TV, salvo para la radio digital DAB, que es vertical.

5. Sistemas de Captación Terrestre. Normas de Montaje

La antena se monta sobre un mástil, para facilitar el montaje y su orientación. Sobre el mástil se coloca la bajada del cable y algún elemento electrónico como el mezclador. Es aconsejable separar las antenas entre sí, a lo largo del mástil, un mínimo de 1 metro.

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