Normativa Aplicable a las Instalaciones de RTV
El Anexo I del RD 346/2011 establece la normativa para las instalaciones de RTV.
Partes de una Instalación de RTV
Una instalación de RTV se compone de los siguientes sistemas principales:
- Sistema captador de señales: Conjunto de elementos necesarios para recibir las señales de radiodifusión sonora y televisión, tanto terrestre como satélite. Es obligatorio distribuir FM, DAB y TDT, mientras que la TV satélite es opcional.
- Sistema de tratamiento de la señal o equipo de cabecera: Recibe la señal del sistema captador y la prepara para su distribución a los usuarios, garantizando condiciones óptimas de calidad y cantidad.
- Red de distribución: Conjunto de elementos necesarios para la distribución segura del servicio desde el equipo de cabecera hasta las tomas de usuario. Se divide en tres tramos: red de distribución, red de dispersión y red interior de usuario.
Sistema Captador
Ubicado en el exterior de la vivienda o edificio, comprende los soportes, la antena y los elementos necesarios para asegurar la calidad de la señal.
Antena
Elemento transductor que convierte la energía electromagnética en señal eléctrica. Sus características principales son:
- Ganancia: Relación entre la tensión máxima captada por la antena y la de una antena de referencia de ganancia unidad (dBd o dBi). G = Vs/Ve > 1
- Directividad: Capacidad de una antena de concentrar la máxima potencia recibida en la dirección de máxima ganancia.
- Ancho de haz o ángulo de apertura: Ángulo formado por los puntos donde la ganancia disminuye 3 dB respecto al máximo.
- Relación delante/atrás: Relación entre la ganancia en la dirección de máxima radiación y la dirección opuesta.
- Impedancia característica: Impedancia que presenta la antena a la frecuencia para la que ha sido diseñada (Z = 75 ohmios).
- Ancho de banda: Margen de frecuencias en las que la antena mantiene sus características.
El Dipolo
Es el elemento radiante fundamental en la mayoría de las antenas (dipolo simple o dipolo plegado). El dipolo simple tiene una ganancia de 2,15 dBi más que el dipolo ficticio.
La longitud del dipolo es la mitad de la longitud de onda (λ/2). La longitud de onda se calcula como: Velocidad de la luz / Frecuencia.
Diagrama de Radiación
Representación gráfica que muestra la forma en que radia una antena.
Tipos de Antenas
- Antena de TV (Antena Yagi): La más utilizada en recepción de señal de TV. Compuesta por un dipolo, un reflector y uno o varios elementos delanteros llamados directores. A mayor número de directores, mayor ganancia y directividad. Antena UHF: 470 a 690 MHz.
- Antena de FM (Dipolo plegado): Antenas omnidireccionales. Ganancia de 0 dB (o 2,15 dBi). Banda II (87-108 MHz).
- Antena DAB (Antena Yagi): Dipolo de mayor tamaño (menor frecuencia). Es directiva. Banda III (175-230 MHz).
- Antena Satélite (Parabólica): Poseen un elemento captador dentro de una unidad externa o LNB. Utilizan un reflector para concentrar la energía en un punto. Pueden ser de foco centrado (primario) o de foco desplazado.
Ruido Generado por una Antena
En una resistencia se genera ruido térmico debido a la agitación térmica de los electrones. Una antena es equivalente a una resistencia de 75 Ω. El ruido generado es: N = k x T x B (W), donde:
- k = Constante de Boltzmann
- T = Temperatura en grados Kelvin
- B = Ancho de banda
Para TDT (BW = 8 MHz) y 25 °C, una antena Yagi tiene aproximadamente 4 dBV de ruido.
Unidades Utilizadas en Telecomunicaciones
- dB (Decibelio): Magnitud relativa. Linealiza respuestas logarítmicas, simplifica cálculos con valores grandes o pequeños y convierte productos/divisiones en sumas/restas. dB = 10 x log (Ps/Pe) o dB = 20 x log (Vs/Ve).
- Ruido: Parte no deseable que acompaña a la señal original. Incluye ruido térmico, ruido de antena y ruido en semiconductores.
- Relación señal-ruido (C/N): C/N (dB) = 10 x log (S/N).
- Figura de ruido: 10 x log(factor de ruido): Ruido que introduce cualquier sistema.
- Aproximación: Si la ganancia del amplificador es mucho mayor que las pérdidas en el cable, la figura de ruido del cable se puede aproximar a las pérdidas del cable.
Adaptador de Impedancia (Balun)
La impedancia característica del dipolo es de 75 ohmios, mientras que la del dipolo plegado es de 300 ohmios. Dado que el cable utilizado en las instalaciones de distribución de RTV es de 75 ohmios, se requiere un adaptador de impedancias (balun) si se utiliza un dipolo plegado.
Preamplificadores (Amplificadores de Mástil)
Realizan una amplificación previa al equipo de cabecera cuando la señal recibida es débil. Poseen alta ganancia y baja figura de ruido. A veces, mezclan señales. Se instalan en la caja de antena (sustituyendo al adaptador de impedancia) o en el mástil. Reciben alimentación a través de la línea de distribución, enviada por el alimentador o el sistema de amplificación.
Características clave:
- Ganancia: Relación entre entrada y salida en dB.
- Figura de ruido: Distorsión añadida en dB.
- Nivel máximo de salida: Máxima tensión de salida sin distorsión.
Amplificadores
Amplificadores de Cabecera
Aumentan el nivel de la señal recibida para compensar las pérdidas durante la distribución. Se utilizan amplificadores monocanales o, en instalaciones pequeñas, amplificadores de banda ancha.
Amplificadores de Línea
En redes de distribución grandes, se colocan en puntos intermedios para restituir el nivel de la señal. Suelen ser amplificadores de banda ancha.
Características:
- Ganancia: Relación entre entrada y salida en dB.
- Figura de ruido: Distorsión que añade en dB.
- Nivel máximo de salida: Máxima tensión de salida sin distorsión en dBuV.
- Margen de regulación: Margen de atenuación de la ganancia y, por lo tanto, del nivel de salida.
- Ancho de banda: Margen de frecuencias con las que trabaja el equipo en MHz.
Amplificadores Monocanal
Amplificadores independientes con un filtro paso banda muy selectivo, sintonizado al canal amplificado. La selectividad indica la capacidad de rechazar canales no deseados. Permiten un ajuste preciso de la ganancia de cada canal, pero suponen un mayor número de módulos y un coste superior. Se conectan mediante la técnica Z de automezcla, con puentes de mezcla-desmezcla y puentes de alimentación. Las entradas/salidas no conectadas deben cerrarse con cargas de 75 ohmios (algunas con bloqueo de continua para salidas con voltaje de alimentación). MATV: Master TV (TDT + FM + DAB).
Amplificadores de Banda Ancha
Amplifican toda la gama de frecuencias de radio y televisión terrestre (47 a 860 MHz). Incorporan la fuente de alimentación. Suelen tener varias entradas con ganancias regulables independientemente. Existen centrales programables que combinan amplificadores de banda ancha y monocanal.
Mezclador
Une señales de diferentes fuentes para enviarlas por una única línea. Su característica principal es la pérdida de inserción (atenuación de la señal).
Atenuador
Reduce el nivel de la señal cuando es excesivo y puede saturar el amplificador. Introduce un factor de pérdidas conocido en la línea. Puede ser fijo o regulable.
Procesadores de Canal
Convierten un canal de entrada con una frecuencia en otro de salida con una frecuencia diferente, permitiendo una correcta asignación de canales. La modificación de frecuencias se realiza mediante heterodinación. Utilizan la técnica Z.
Modulador
Genera una señal de RF en un canal determinado a partir de señales de audio y video (provenientes de sistemas de video comunitario, videoporteros o cámaras de vigilancia).
Modulador DVB
Suministra varias señales de vídeo comprimidas en MPEG2 sobre un múltiplex COFDM de un canal UHF.
Transmoduladores
Permiten distribuir una señal de televisión con una modulación diferente a la original. Dos posibilidades comunes:
- COFDM/PAL: Sintoniza un canal múltiplex de TDT (modulado en COFDM), extrae audio y video, y modula una portadora del canal VHF/UHF en PAL.
- DVB-S/COFDM: Sintoniza un canal de TV satélite digital, extrae el paquete de información MPEG-2 y modula en COFDM (estándar DVB-T) un canal de la banda VHF/UHF.
Red de Distribución
Transporta la señal de radio y televisión procesada por la cabecera hasta la toma de usuario. Sus componentes principales son:
- Línea de transmisión (cable coaxial)
- Conectores
- Derivadores
- Distribuidores o repartidores
- Toma de usuario
- PAU (Punto de Acceso de Usuario)
Líneas de Transmisión
Cables coaxiales que llevan la señal desde la antena hasta el receptor. Están normalizados y tienen una impedancia de 75 ohmios. Su característica principal es la atenuación (dB/m o dB/100 m), que depende de la frecuencia.
Conexión del Cable Coaxial
Se utilizan conectores para unir líneas de transmisión con equipos de procesado y distribución. Los más comunes son el conector IEC y el conector F.
Repartidor o Distribuidor
Dispositivo con una entrada y entre dos y ocho salidas. La señal de entrada se reparte entre las salidas. Su característica principal son las pérdidas de inserción (atenuación de la señal). Se suelen usar símbolos funcionales.
Derivador
Dispositivo clave en la distribución de la señal. Tiene una entrada de línea, una salida de línea y varias tomas de derivación. Entre la entrada y la salida hay una pequeña pérdida de paso (inserción). Entre estos terminales, se extrae parte de la señal (pérdida por derivación). Estas atenuaciones dependen de la frecuencia. Puede tener entre una y ocho tomas de derivación (normalmente 1, 2, 4, 6 u 8). La diferencia máxima entre tomas suele ser de 6 dB. Se busca que todos los usuarios tengan una señal similar.
Resistencias de Terminación
Las entradas/salidas no conectadas deben cerrarse siempre con cargas de 75 ohmios.