IEA_ICTV_05

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Para ponernos en situación Una vez realizada la instalación ICT de canalizaciones y registros en el edificio de cuatro plantas y cuatro viviendas por planta, estudiadas las características de las señales de radiofrecuencia y conocidos los componentes de estas instalaciones, la empresa Chispazos y Porrazos S.A. va realizar la instalación de los servicios de Radio y televisión terrestre. Cuando se ponen manos a la obra, se dan cuenta que los conocimientos adquiridos no son suficientes para seleccionar los componentes adecuados. "No hay problema", concluye el oficial, llamamos al almacén que nos suministra y que ellos no indiquen las características de los elementos a instalar.

Daniel, el estudiante del ciclo Instalaciones Eléctricas y Automáticas, intervine y reflexiona: "Para un poco, lo que hay que hacer es leer con medidor de campo los canales que se reciben en el edificio e instalar las antenas necesarias según las bandas de recepción. Por otro lado, hay que determinar las pérdidas de la red de reparto, para la que hay que coger el catálogo de televisión y seleccionar los derivadores por planta adecuados. Finalmente, calculamos la tensión de salida y la ganancia de los amplificadores y colocamos un monocanal para cada uno de los canales leídos. Sencillo ¿no?". El oficial, se hace el importante y ordena: "Veo que conoces el tema. Te quedas al cargo de la obra que yo tengo otras cosas que hacer". Diseño, configuración, instalación y mantenimiento de las instalaciones de radio y Televisión terrestre

Introducción Las instalaciones colectivas de señales de radio y televisión terrestre se componen de tres bloques bien diferenciados: Captación, Adaptación y Distribución de las señales. Cada uno de estos bloques engloba los componentes siguientes respectivos: Equipo captador de señales. Equipo de cabeza. Red de reparto.

A la hora de diseñar y configurar estos equipos es necesario basar todas las decisiones en las prescripciones dadas en el RD 346/2011, por el que se aprueba el Reglamento Regulador de las Infraestructuras comunes de Telecomunicaciones, de forma que parámetros cono el nivel de señal, la relación portadora-ruido (C/N) y el BER de las señales digitales se mantengan dentro de los límites especificados en dicha reglamentación. Web del ministerio con la normativa ICT RD 346/2011 El proceso de diseño tendrá carácter de "sándwich", es decir se empezará por diseñar y configurar el equipo captador de señales y la red de reparto, de manera indistinta, para en función de los datos obtenidos diseñar y configurar el elemento central, el equipo de cabeza.

Cálculo de una instalación de Televisión ajustada a la ICT Durante toda la unidad se trabajará con componentes de la casa comercial TELVÉS, sin ningún ánimo de condicionar las decisiones futuras del estudiante, con el único fin de centrar la exposición de contenidos y evitar confundir al lector mezclando referencias de fabricantes distintos. Por lo tanto me veo en la obligación moral de animar al alumno a consultar catálogos y referencias de otras casas como IKUSI, FAGOR o ENGEL. En el resto de la unidad se dedicará un bloque de contenidos a cada una de las partes de la instalación, en los cuales se estudiarán los procesos de diseño, configuración y selección de componentes y unos apuntes sobre su instalación y posibles problemas a resolver. Posteriormente se aportan unas pautas para el mantenimiento de estas instalaciones. Para finalizar se tratarán las instalaciones individuales en viviendas unifamiliares. Recuerda: Es el Real Decreto 346/2011 el que aprueba el "Reglamento regulador de las infraestructuras comunes de telecomunicaciones para el acceso a los servicios de telecomunicación en el interior de los edificios y de la actividad de instalación de equipos y sistemas de telecomunicaciones", Para saber más: Durante toda esta unidad se va a hacer referencia a una serie de componentes sobre los cuales puedes buscar más información en los siguientes enlaces de distintas casas comerciales: Enlaces de productos de distintas casas comerciales: TELEVÉS IKUSI FAGOR ENGEL Diseño, configuración, instalación y mantenimiento de las instalaciones de radio y Televisión terrestre

Equipo captador de señales El equipo captador se señales se compone de los dispositivos encargados de recepcionar las señales de radiodifusión sonora y televisión procedentes de emisiones terrenales y satélites. En esta unidad se tratarán únicamente las señales terrestres.

Son las antenas receptoras, en sus diversas modalidades, FM, DAB, UHF y parabólicas, junto con los dispositivos activos de preparación de las señales, amplificadores para caja de antena y preamplificadores, los que engloban el equipo captador. Finalmente los mástiles, torretas y demás herrajes, forman parte del conjunto de elementos de fijación del equipo captador de señales. A la hora de diseñar e instalar un equipo receptor de señales es de vital importancia la selección correcta de cada componente, ajustando sus características técnicas a las señales a recepcionar y a las condiciones físicas de emplazamiento. Hay tener como base una máxima: "Problemas no solucionados en captación, problemas que no se pueden solucionar en la instalación". Por lo tanto, habrá que darle la importancia necesaria a la instalación de estos equipos. A continuación se van a detallar las cuestiones a tener en cuenta. Recuerda El equipo captador de señales tiene por misión recepcionar, con los parámetros de calidad establecidos, las diferentes señales de radiotelevisión para las cuales se ha diseñado el equipo. Dentro de este grupo destacan las antenas receptoras y los preamplificadores. Diseño, configuración, instalación y mantenimiento de las instalaciones de radio y Televisión terrestre

Señales a recepcionar Las señales que se está obligado a recepcionar, preparar y distribuir, dentro de una instalación de RTV comunitaria, están reguladas por el RD 346/2011, en su apartado 4.1.6.

Dicho apartado dice así: Se deberán distribuir en la ICT (Infraestructuras Comunes de Telecomunicaciones), al menos, aquellas señales correspondientes a servicios que: a) Existentes en la fecha de entrada en vigor del reglamento, se derivan de concesiones efectuadas al amparo de lo dispuesto en la Ley 4/1980, de 10 de enero, del Estatuto de la Radio y la Televisión, la Ley 46/1983, de 26 de diciembre, reguladora del tercer canal de televisión, la Ley 10/1988, de 3 de mayo, de Televisión Privada, modificada por la disposición adicional cuadragésima cuarta de la Ley 66/1997, de 30 de diciembre, sobre régimen jurídico de la radiodifusión sonora digital terrenal y de la televisión digital terrenal, y la Ley 41/1995, de 22 de diciembre, de televisión local por ondas terrestres. b) Las no contempladas en el párrafo anterior que existan en el momento de la construcción de la ICT y estén gestionadas por las Administraciones públicas. c) Las restantes, no contempladas en ninguno de los dos párrafos anteriores, que emitan en abierto, no dispongan de sistema de acceso condicionado y tengan obligaciones de servicio público. Y, en todo caso, las difundidas por entidades que dispongan del preceptivo título habilitante dentro del ámbito territorial donde se encuentre situado el inmueble, y que presentan en el punto de captación un nivel de intensidad de campo superior a: RADIODIFUSIÓN SONORA TERRENAL Entorno

Banda de frecuencias (MHz)

Intensidad de campo (dBμV/m)

Analógica monofónica

Rural

87.5-108.0

48

Analógica monofónica

Urbano

87.5-108.0

60

Analógica monofónica

Gran ciudad

87.5-108.0

70

Analógica estereofónica

Rural

87.5-108.0

54

Analógica estereofónica

Urbano

87.5-108.0

66

Analógica estereofónica

Gran ciudad

87.5-108.0

74

Digital

—

195.0-223.0

58

Tipo de señal

TELEVISIÓN TERRENAL Tipo de señal

Banda de frecuencias

Intensidad de campo

Analógica

470.0-582.0 MHz

65 dB(μV/m)

Analógica

582.0-830.0 MHz

70 dB(μV/m)

Digital

470.0-862.0 MHz

3 + 20 log f (MHz) dB(μV/m)

En resumen, habrá que distribuir las señales siguientes: TV públicas y privadas de ámbito estatal. TV Autonómica. TV Local. Otras gestionadas por administración Pública. Otras que emitan en abierto con carácter público. Otras del ámbito territorial Por lo tanto, para cada una de estas señales, recibidas posiblemente desde distintos repetidores, habrá que disponer antenas receptoras que las canalicen hacia la ICT. Autoevaluación /td>

¿En cual de los siguientes equipo se encuadran las antenas y los preamplificadores?. a) b) c) d)

En el equipo captador de señales. En el equipo de cabeza. En la red de reparto. Las antenas en el equipo captador de señales y los preamplificadores en el equipo de cabeza.

Relaciona cada tipo de señal con la intensidad de campo a partir de la cual será obligatoria su distribución en instalaciones colectivas. a)

Analógica

Selecciona... 3 + 20 log f (MHz) dB(μV/m) 70 dB(μV/m) 65 dB(μV/m)

b)

Analógica

Selecciona... 3 + 20 log f (MHz) dB(μV/m) 70 dB(μV/m) 65 dB(μV/m)

c)

Digital

Selecciona... 3 + 20 log f (MHz) dB(μV/m) 70 dB(μV/m) 65 dB(μV/m)

Diseño, configuración, instalación y mantenimiento de las instalaciones de radio y Televisión terrestre

Selección de las antenas terrestres Las antenas tienen determinado su comportamiento por una serie de características técnicas, tal y como se estudió en unidades anteriores, en función de las cuales se tomarán las decisiones de elección adecuadas. Las características más importantes de una antena terrestre a la hora de su selección son: Directividad. Ancho de haz. Ganancia. Ancho de banda. Relación delante-atrás. Las antenas se seleccionarán para cada una de las bandas de captación necesarias, expuestas en el apartado anterior, por lo que su ancho de banda o respuesta en frecuencia deber ser tal que incluya el rango de frecuencias que se desean captar. Así, podemos tener antenas para la FM (87-110 MHz), DAB (BIII, 174-230 MHz), VHF (47-230 MHz) y antenas UHF (470-862 MHz), generalmente como multibanda englobando la BIV (470-606 MHz) y la BV (606-862 MHz) o antena UHF para BIV y antena UHF para BV de forma individual.

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Otro parámetro muy importante, como se verá en el apartado de solución de problemas, en la selección de antenas terrestres es la directividad, directamente relacionada con el ancho de haz. Cuando el lugar de instalación este despejado de obstáculos y no existan señales "rebotadas" en otros edificios o accidentes geográficos, como montañas o lagos, no hará falta seleccionar una antena muy directiva, bastando elegir la banda adecuada, por el contrario, cuando los problemas planteados anteriormente estén presentes será exigible aumentar la directividad, buscando evitar o minimizar las interferencias producidas.

Cuando existan señales procedentes de direcciones contrarias a la captada, será necesario elegir una antena con una relación delanteatrás alta, de modo que no se interfiera la señal principal. Por último, para la selección correcta de una antena receptora de señales terrestres, se debe tener en cuenta la ganancia de esta. Este parámetro es de vital importancia cuando el lugar de instalación se encuentra en una zona marginal del repetidor de la señal que se desea recepcionar, es decir, el nivel de de esta es pobre, por lo que habrá que elegir una antena de alta ganancia, e incluso, como se verá en el apartado siguiente, dotar al equipo captador de una amplificador para caja de antena o un preamplificador para mástil. La ganancia en una antena terrestre de televisión suele oscilar entre los 10 dB y los 17 dB, mientras que en las de radio es un parámetro que carece de criticidad, pues esta señal esta diseñada como servicio móvil. Todos estos datos técnicos, de los cuales depende la selección de las antenas, son aportados por los fabricantes. Por lo tanto, para determinar las antenas a instala, previamente hay que conocer las señales que se reciben en el lugar de ubicación. Recuerda Las bandas del espectro de frecuencias reservadas para las emisiones de radiodifusión sonora y televisión terrestres son: RADIO Onda larga

0,15 – 0,285 MHz

Onda Media

0,52 – 1,605 MHz

Onda Corta

2,3 – 26,1 MHz VHF

Banda I

47 – 68 MHz

Banda II (FM)

87 – 110 MHz

Banda III

174 – 230 MHz

UHF Banda IV

470 – 606 MHz

Banda V

606 – 862 MHz

Para saber más Para profundizar en los tipos de antenas existentes en el mercado, así como en los distintos componente del resto de la unidad, puedes consultar los siguientes catálogos: Catálogo de TELEVÉS Catálogo de IKUSI Catálogo de FAGOR Catálogo de ENGEL Autoeavaluación 1

¿En qué condiciones son exigibles antenas muy directivas?: a) b) c) d)

Cuando el nivel de señal es muy alto. Cuando la C/N es muy pobre. Cuando se reciben señales laterales rebotadas. En ninguna de estas situaciones

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Toma de datos A la hora de poder tomar decisiones correctas en la selección de las características técnicas de las antenas terrestres, expuestas en el apartado anterior, se hace necesaria una serie de mediciones en el lugar de instalación. Idealmente, la toma de datos debe realizarse mediante una "antena patrón", antena de ganancia unidad, y en función de las lecturas obtenidas tomar las decisiones adecuadas, pero en la práctica lo que se hace es tomar los datos directamente sobre la antena comercial prevista para la instalación, con el ancho de banda adecuado, y en caso necesario descartarla y elegir otra de características adaptadas a las medidas tomadas.

En la toma de datos, la antena sobre la cual se mide debe estar correctamente orientada y en el mismo lugar donde se ubicará definitivamente la antena seleccionada. Los datos a recoger son: EL nivel de señal en dB(V. El nivel de C/N, relación portadora-ruido. El CBER, en caso de señal digital. La señal en el punto de instalación deberá ser tal que nos permita amplificarla en el equipo de cabeza, de modo que, una vez soportadas las pérdidas en la red de reparto, se mantenga dentro de los niveles en toma de usuario indicados en el RD 346/2011. Niveles de señal en toma para las señales terrestres: BANDA DE FRECUENCIA

PARÁMETRO Nivel de señal:

UNIDAD

Nivel AM-TV

dBμV

57-80

Nivel FM Radio

dBμV

40-70

Nivel DAB Radio

dBμV

30-70

Nivel COFDM-TV

dBμV

47-70

Relación Portadora/Ruido

15-862 MHz

Unidad

950-2.150 MHz

Valor

aleatorio: C/N FM-Radio

dB

≥38

C/N AM-TV

dB

≥43

C/N COFDM-DAB

dB

≥18

C/N COFDM-TV

dB

≥25 (5)

Niveles de C/N en toma para las señales terrestres: En cualquier caso, es recomendable que los niveles de señal en antena no estén por debajo 40 dB V y C/N inferior a 20 dB para señales de TV digital, ya que por debajo de estos niveles empieza a ser muy complicado el tratamiento adecuado de estas para obtener los valores en toma exigidos. Por otro lado, y en caso de señales digitales, podría medirse la tasa BER. El BER es un parámetro sólo identificable después de la demodulación y la descodificación, por lo que dependerá del equipo que realice esta operación, siendo la medida más fiable la tomada a la salida del primero, denominándose CBER, antes de ser decodificada y realizarse la corrección de errores que implementan los descodificadores. El CBER debe ser mayor que 3 x 10-2 (3 "bits" erróneos por cada 100). Cuando la medida se realiza con un medidor de campo, este debería indicar el tipo de BER medido. En el caso de recibir las señales con niveles bajos o C/N pobres será necesario acompaña a las antenas de preamplificadores. Conozcamos como. Para saber más Manual de medidas con el medidor PROLINK de PROMAX Características del medidor de campo PROLINK4 de PROMAX Autoeavaluación Relaciona cada tipo de señal con el nivel exigido en toma:

2

a)

Nivel AM-TV

Selecciona... 40-70 57-80 45-70 30-70

b)

Nivel FM Radio

Selecciona... 40-70 57-80 45-70 30-70

c)

Nivel DAB Radio

Selecciona... 40-70 57-80 45-70 30-70

d)

Nivel COFDM-TV

Selecciona... 40-70 57-80 47-70 30-70

Relaciona cada tipo de señal con la C/N exigida en toma: a)

C/N FM-Radio dB

Selecciona... mayor igual 25 (5) mayor igual 18 mayor igual 43 mayor igual 38

b)

C/N AM-TV dB

Selecciona... mayor igual 25 (5) mayor igual 18 mayor igual 43 mayor igual 38

c)

C/N COFDM-DAB dB

Selecciona... mayor igual 25 (5) mayor igual 18 mayor igual 43 mayor igual 38

d)

C/N COFDM-TV dB

Selecciona... mayor igual 25 (5) mayor igual 18 mayor igual 43 mayor igual 38

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Selección de preamplificadores Los preamplificadores son dispositivos con baja figura de ruido cuya finalidad es la de elevar el nivel de señal, aumentando la C/N de esta, para entregarla posteriormente al amplificador que se encarga de proporcionarle a la señal ganancia en potencia. La necesidad de empelar preamplificadores es doble: 1. Bajo nivel de señal, aún teniendo una buena C/N, con una red de reparto en la instalación con pérdidas elevadas, por lo que no

podrá ser amplificada suficientemente por el equipo de cabeza para alcanzar los niveles en toma necesarios. 2. Bajo nivel de C/N, por lo que no podrá ser tratada la señal adecuadamente para superar los niveles de C/N en toma. A la hora de seleccionar un preamplificador hay que tener en cuenta sus características técnicas: Número de entradas y bandas amplificadas: Indica las bandas para las cuales es adecuado el dispositivo, debiendo seleccionarse en función de las señales a tratar, ofreciendo en su salida la mezcla amplificada de estas.

Figura de ruido (FR): Indica el ruido que inyectara en la señal amplificada, el cual se obtendrá de la expresión: C/NSAL = SeñalENTRADA– FR – 2,8. Ganancia: Indica cantos dB amplificará la señal de entrada. Se deberá seleccionar el dispositivo con una ganancia ajustada a los requerimientos de la instalación. Tensión de máxima de salida: Es el nivel máximo de señal permitido a la salida del dispositivo. El dispositivo debe tener una tensión admisible a la salida superior a la que entregará en la instalación. Otra cuestión en la selección de preamplificadores es el tipo de dispositivo a colocar, pudiendo, como ya se estudió, encontrar preamplificadores en dos modalidades, para caja de antena y como amplificadores de mástil.

En el caso de amplificadores para mástil puede ser necesario que incorporen "paso de corriente" hacia algunas de sus entradas, pues pueden existir amplificadores para caja de antena previos que necesiten ser alimentados.

Ejemplo

Apoyándonos en la figura, donde se pretende seleccionar el equipo captador correcto para una señal digital de televisión UHF, una vez realizado el cálculo de las pérdidas producidas en la red de reparto, se llega a la con​ clusión de que para obtener un nivel adecuado en todas las tomas se necesita un nivel de señal a la salida del amplificador de cabeza de 113,5 dBmV. Supongamos que disponemos de un amplificador capaz de darnos un nivel de salida de hasta 125 dBmV y que posee una ganancia de 50 dB. Para poder alcanzar los 113,5 dBmV a la salida del amplificador necesitaremos a la entrada de éste un nivel mínimo de: 113,5 dBmV ‑ 50 dB = 56,5 dBmV. Ahora supongamos que tenemos una antena que entrega un nivel de señal de 55 dBmV, con una relación C/N suficiente. Con estos datos, y suponiendo unas pérdidas en el cable antena‑amplificador de 2 dB, resulta que a la entrada del equipo de cabeza tendremos un nivel de señal de 53 dBmV, totalmente insufi​ cientes para conseguir los 113,5 dBmV necesarios a la salida de dicho equipo. En este caso se puede utilizar un preamplificador con una ganancia entre 18 dB, con tensión máxima de salida de 80 dBmV. De esta forma, tendríamos a la entrada del sistema amplificador entre 71 dBmV, permitiéndonos así los 113,5 dBmV de salida, eso sí, atenuando en 7,5 dB la ganancia del amplificador general. Hay que tener en cuenta que en el caso de este ejemplo el dispositivo amplificador o preamplificador no tiene como requerimiento fundamental la baja figura de ruido sino, por el contrario, la capacidad de ele​ var el nivel de señal a los valores requeridos para atacar al amplificador de cabeza. Así mismo, habrá que considerar la figura de ruido del dispositivo preamplificador, pues, en función del nivel de señal captado en antena, nos puede reducir la relación C/N a valores inadmisibles para acometer el amplificador general de la instalación. En el ejemplo que nos ocupa no existe este riesgo ya que contamos con una señal captada de 60 dBmV. Autoeavaluación 1

¿En qué condiciones es necesario instalar un preamplificador?: a) b) c) d)

Cuando el nivel de señal captado sea bajo, aún teniendo una buena C/N. Cuando el nivel de C/N sea bajo. Siempre será necesario colocar un amplificador. Nunca será necesario colocar un amplificador.

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Montaje de antenas Las antenas receptoras terrestres de TV y radio se ubicarán, correctamente orientadas, en la parte más altas de los edificios, sobre los tejados, terrazas y demás, ancladas con los elementos de fijación adecuados. Cada una de las antenas deberá orientarse correctamente hacia el repetidor, de forma que la señal llegue al dispositivo en un punto de máxima ganancia, definido por su diagrama de directividad. Esto se consigue monitorizando la señal captada en un medidor de campo a la vez que se va girando la antena entorno a la dirección del repetidor. Instalación de una antena Orientación de una antena

Todas las antenas deberán colocarse en posición horizontal debido a la polarización de las señales terrestres, excepto la dedicada a decepcionar el servicio de radio digital DAB, que se colocará en vertical, pues estas señales se emiten en polarización vertical.

Cuando la altura no supere los 6 metros, las antenas se fijarán a mástiles, siempre que la resistencia al viento del conjunto captador no supere el momento flector de este. En el caso de colocarse más de una antena la separación entre estas no será inferior a 1 metro. La distancia entre mástiles será de 5 metros como mínimo, mientras que la distancia entre el equipo de captación y cualquier red eléctrica de alta tensión no será inferior a 1,5 la altura del mástil.

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La fijación de los mástiles a los elementos de obra, y de las antenas a estos, se realizará con los herrajes adecuados, como mínimo con dos puntos anclaje con una separación no inferior a 70 cm, de modo que se asegure la robustez del conjunto.

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Al estar expuestas estas estructuras a los fenómenos meteorológicos, como viento, agua, descargas eléctricas, etc, tienen que cumplir unas normas de montaje y de protección.

Cuando se necesite elevar la altura del equipo captador por encima de esos 6 metros máximos de mástil se emplearán torretas, fijadas convenientemente y arriostradas para reforzar la resistencia al viento. Autoevaluación 1

Completa la siguiente afirmación: Las antenas receptoras terrestres de TV y radio se ubicarán, correctamente , en la parte más de los edificios, sobre los tejados, terrazas y demás, ancladas con los elementos de adecuados.

2

¿Cuál es la altura máxima permitida para un mástil?: a) b) c) d)

3

1 m. 6 m. 1,5 veces la longitud de la antena. No hay longitud máxima.

¿Cuál será la separación mínima entre antenas?:

a) b) c) d)

1 m. 1,5 veces la longitud de la antena más grande. 5 m. No hay separación mínima.

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Montaje de antenas en torretas Cuando las características de la señal recibida no cumple con las necesidades exigidas o existen obstáculos que es necesario salvar, se puede recurrir a elevar las antenas a una altura superior instalándose sobre torretas.

Las torretas se conforman en varios tramos, siempre iniciándose con el tramo base y finalizándose con el tramo superior. El anclaje de estas a la base se realiza mediante soportes de fijación a zapatas hormigonadas.

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Las torretas deben ser arriostradas, es decir, fijadas con cables de acero galvanizado, denominados vientos, sobre puntos en superficie separados 120º sobre diferentes circunferencias concéntricas al punto de anclaje de la torreta.

Cada una de las circunferencias delimita un nivel de tensores, teniendo un radio especificado por el fabricante que estará en función de la altura de fijación de los vientos en la torreta, de modo que cuanto mayor sea esta mayor será el número de niveles, no debiendo quedar ningún tramo de la torreta sin arriostrar.

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Los vientos será fijados con los herrajes adecuados, tanto a la torreta como a las argollas hormigonadas de la superficie, empleando grapas y tensores adecuados para asegurar el pretensado.

Una vez instalada la torreta se coloca un mástil en la parte superior para la colocación de las antenas. Todos los elementos utilizados: torreta, mástil, grilletes sujetavientos, tensores, etc., deben estar tratados contra la corrosión. A la hora de realizar el montaje de torretas hay que tomar ciertas medidas de seguridad, entre las que se encuentra el uso de un cinturón de seguridad homologado por parte de los operarios. Otra cuestión a estudiar, es la fuerza que ejercen las antenas sobre los mástiles. Veámosla. Recuerda Las antenas receptoras terrestres de TV y radio se ubicarán, correctamente orientadas, en la parte más altas de los edificios, sobre los tejados, terrazas y demás, ancladas con los elementos de fijación adecuados. Autoevaluación Completa la siguiente definición: Las torretas deben ser arriostradas, es decir, con de acero galvanizado, denominados , sobre puntos en superficie separados º sobre diferentes circunferencias concéntricas al punto de anclaje de la torreta.

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Determinación del momento flector total El momento flector de instalación de un mástil es el momento producido por la fuerza que ejerce el viento sobre todas las antenas y el mástil en el extremo superior del empotramiento o anclaje del mástil. Se mide en N/m (Newton/metro). Esta fuerza de torsión sobre el punto de anclaje se manifiesta al curvarse al mástil en la dirección del viento, pudiéndose partir si el momento flector máximo de este es inferior al originado por la instalación de las antenas.

Para calcular el memento flector, previamente, debemos obtener el valor de la resistencia al viento para cada una antena de las antenas colocadas sobre el mástil. La resistencia al viento, dada en N/m2, es la fuerza que actúa sobre la antena debida a la presión que ejerce el viento sobre la misma y es un valor aportado por los fabricantes. La reglamentación vigente, establece que las antenas y su estructura soporte deben poder resistir las siguientes velocidades del viento: 130 km/h, para alturas menores de 20 m sobre el suelo. 150 km/h, para alturas mayores de 20 m sobre el suelo.

Puesto que, cuanto mayor es la superficie útil de una antena mayor es la resistencia que presenta al viento, este factor limita el tamaño de la antena y, por lo tanto, la ganancia de la misma, no pudiéndose fabricar antenas excesivamente grandes. El momento flector resultante se calcula de la siguiente forma:

Siendo: Q1, Q2, Qn: las cargas del viento en N/m2 de cada antena. L1, L2, Ln: las longitudes en m desde el anclaje de la antena hasta el empotramiento del mástil. Si nos fijamos en la expresión de cálculo anterior, podemos deducir que conviene ubicar las antenas con una resistencia al viento mayor lo más cerca posible al punto de anclaje del mástil, minimizando de esta manera el momento flector resultante. Según el reglamento, el momento flector del mástil en el extremo superior del anclaje del mismo no debe sobrepasar los 1.610 N/m. Finalmente se deberá seleccionar un mástil cuyo momento flector admisible sea igual o superior al calculado. Ejemplo Vamos a determinar el momento flector al que se encuentra sometido el mástil de la figura, de 2,5 metros de longitud, y en el que se colocan las siguientes antenas:

Antena FM con una carga al viento de 27 N/m2. Antena UHF1 con una carga al viento de 130 N/m2. Antena UHF2 con una carga al viento de 144 N/m2. Las características del mástil son: 2,5 m de longitud, 4 cm de diámetro y 2 mm de grosor y un momento flector admisible de 275 N/m. El momento flector a soportar por el mástil viene determinado por

Por tanto el mástil soportará las tres antenas en condiciones óptimas. Autoevaluación ¿Cuáles son las velocidades de viento que deben aguantar las antenas?: a) b) c) d)

130 km/h, para alturas menores de 20 m sobre el suelo. 150 km/h, para alturas mayores de 20 m sobre el suelo. 100 km/h, para alturas menores de 20 m sobre el suelo. 130 km/h, para alturas mayores de 20 m sobre el suelo.

¿Cuál es el momento flector del conjunto captador de la figura?:

a) b) c) d)

370 N/m 270 N/m 320 N/m 410 N/m

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Montaje y ajustes del preamplificador El montaje de un preamplificador se realizará en función del tipo de dispositivo que haya que colocar.

Instalación de un amplificador para mástil. En el caso de un preamplificador para caja de antena, se sustituye el "balum"; de conexión ordinario y se coloca el elemento activo.

En el caso de un amplificador para mástil, su fijación se realiza mediante una brida, siempre lo más cerca posible de las antenas, ya que es capital que el dispositivo reciba la máxima señal sin ser atenuada por tramos de coaxial innecesarios.

La "boca" para el cableado se colocará hacia abajo, entrando todos los coaxiales de abajo arriba, de modo que se asegure la estanqueidad del conjunto. Los amplificadores de mástil, generalmente, tienen varias entradas cada una dedicada a una banda de RF, por lo que se deberá respetar las indicaciones en este aspecto. En el caso de que este dispositivo amplifique una señal procedente de una antena con un preamplificador en caja, el coaxial de esta se deberá conectar en una entrada que disponga de paso de corriente hacia arriba, con el fin de alimentar el previo.

Una vez montado y cableado, se procederá, si es necesario, a un ajuste de la ganancia en aquellas bandas que se necesite, mediante los atenuadores que suelen incorporar estos elementos. Para ello mediante un medidor de campo se monitoriza la señal a regular en la salida del amplificador y se ajusta convenientemente su valor.

Autoevaluación 1

Indica las afirmaciones correctas: a) Los amplificadores para mástil únicamente disponen de una entrada para todas las antenas. b) Los amplificadores para mástil únicamente disponen de varias entradas para las distintas bandas que amplifiquen. c) Los amplificadores para mástil no tiene paso de corriente hacia arriba en ninguna de sus entradas. d) Los amplificadores para mástil pueden tener paso de corriente hacia arriba en ninguna de sus entradas.

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Puesta a tierra del equipo captador Los mástiles de antena, torretas y demás elementos metálicos de fijación del equipo captador, deberán estar conectados a la toma de tierra del edificio a través del camino más corto posible, con cable de al menos 25 mm2 de sección.

La puesta a tierra del equipo captador tiene como objetivo minimizar el efecto de ruidos interferentes en la recepción de señales de RTV. En este compromiso, se ha de conectar a la red de tierra las carcasas metálicas de los "balum" y las de los preamplificadores, tanto de

caja de antena como para mástil. Mejorando, de esta forma, el rechazo al ruido impulsivo.

Para saber más Monografía sobre la puesta a tierra en instalaciones de radio Autoevaluación 1

Completa la siguiente afirmación: Los mástiles de antena, torretas y demás elementos metálicos de fijación del equipo captador, deberán estar conectados a la toma de del a través del camino más posible, con cable de al menos mm2 de sección.

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Cableado y conexiones del equipo captador El cableado del equipo captador se compone de los coaxiales, que partiendo de las cajas de conexión de las antenas discurren por el exterior, posiblemente interrumpidos por amplificadores de mástil, se introducen en el edificio por la canalización de enlace superior para acometer el equipo de cabeza. Estos cables deberán disponer de una cubierta exterior resistente a los agentes atmosféricos. Partirán de las conexiones habilitadas en cada una de las antenas y se introducirán en el interior del inmueble a través del pasamuros de la canalización de enlace superior. En la colocación exterior de los cables se deberá respetar ciertas recomendaciones, con el fin de no provocar reflexiones de señal, y por tanto atenuaciones innecesarias: 1. Siempre que se pueda se deben evitar las conexiones en tramos continuos de coaxial entre dos dispositivos, y en caso necesario estas se realizarán con los conectores adecuados y nunca por simple retorcimiento.

2. Se evitará practicar aristas en el coaxial, realizando los ángulos con un radio suficiente. Así mismo, se extremará la precaución de no originar "cocas" en el cable, muy comunes al ir sacándolo de las bobinas o cajas de empaquetado original.

3. Cuando el coaxial sea fijado a muros mediante grapas, o a mástiles u otros mediante collarines o bridas, se evitará deformar la concentricidad de la malla respecto al vivo por aplastamiento de la cubierta exterior.

Las conexiones en estos dispositivos podrán ser de dos tipos: Conexiones de brida. Esas suelen disponer de un tornillo prisionero de apriete para el vivo del coaxial, quedando asegurada la conexión mediante una "trampilla" de apriete sobre la malla y la cubierta externa del cable.

Conexiones "F". Son conexiones roscadas mediante un conector "F", roscado a su vez sobre la cubierta del coaxial envuelta en la malla, haciendo el vivo de conector central.

Conexión de un conector tipo "F" Se deberá poner especial interés en evitar conexiones directas entre malla-vivo, lo cual provocaría un cortocircuito en el cable, perdiéndose la señal.

Autoevaluación 1

En la colocación exterior de los cables coaxiales: a) b) c) d)

Se podrán practicar empalmes por retorcimiento. Se podrán practicar aristas, siempre que no se dañe la cubierta del cable. La fijación de estos a los muros se realizar con grapas hasta llegar a deformar el cable. Ninguna del resto de afirmaciones son correctas.

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Verificación y Problemas en la instalación del equipo captador Una vez ejecutada la instalación del equipo captador, junto con el cableado y conexionado de los dispositivos se realizarán las pruebas de verificación necesarias y, en caso necesario se solucionarán los problemas encontrados. Estas pruebas consisten en monitorizar, mediante un medidor de campo, sobre los cables entregados por el equipo de captación a la entrada del equipo de cabeza, cada una de las señales captadas y comprobar que cumplen con las características técnicas, en cuanto a señal, C/N y CBER previstas, para en caso contrario revisar la instalación.

Cuando existan dispositivos activos, como preamplificadores, y no obtengamos señal a la salida de estos, muy posiblemente se deberá a la ausencia de alimentación a través del coaxial de salida, para ello con un polímetro comprobamos la presencia de esta tensión que, generalmente será de 24 Vcc.

1

Cuando en el equipo captador de señales existan dispositivos activos, como preamplificadores, ¿Cuál es el principal problema que no podemos encontrar ante una ausencia de señal de entrega al edificio? a) b) c) d)

No se encuentra alimentado por una fuente interior. La alimentación de 24 Vcc impide que la señal esté presente. La señal no es capaz de atravesar estos aparatos Estos aparatos no pueden provocar una ausencia de señal de entrega al edificio.

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Acoplamiento de antenas El efecto de enfasar dos antenas origina un aumento de la ganancia en 3 dB del lóbulo principal del diagrama de cobertura y, a la vez un estrechamiento de este, generando nulos de recepción que, con una orientación adecuada, atenuarán las ondas reflejadas en determinadas direcciones del espacio. Cuando el acoplamiento se realiza en horizontal, los nulos de recepción aparecen en el diagrama de radiación horizontal, siendo este el idóneo para rechazar señales reflejadas en edificios, montañas o bosques.

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Por el contrario, cuando el acoplamiento se realiza en vertical, los nulos aparecen en el diagrama vertical, de manera que será el adecuado para rechazar señales reflejadas en lagos, suelos, tejados elevados, etc.

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En un acoplamiento de antenas la instalación debe ser simétrica, mezclándose las señales recepciondas por estas en un elemento denominado acoplador activo. Esto implica que ambas antenas deben ser idénticas y los tramos de cable hasta su acoplamiento deben tener la misma longitud.

El acoplador activo será un amplificador para mástil con dos entradas UHF y baja figura de ruido. Una vez finalizado el bloque dedicado al la captación de señales pasamos estudiar el bloque de la red de reparto. Recuerda Las instalaciones colectivas de señales de radio y televisión terrestre se componen de tres bloques bien diferenciados: Captación, Adaptación y Distribución de las señales. Autoevaluación Cuales de las siguientes acciones se pueden tomar a la hora de evitar la doble imagen: a) Colocar una pantalla entre la antena y la dirección de la señal que provoca la doble imagen. b) Desorientar ligeramente la antena en la dirección contraria a la de la señal que provoca la doble imagen. c) Colocar una antena muy directiva. d) Colocar dos antenas enfasadas.

2

Señala las afirmaciones correctas: a) El acoplamiento horizontal de antenas es mejor que el vertical. b) El acoplamiento vertical de antenas rechaza señales dobles procedentes de lagos. c) El acoplamiento horizontal de antenas rechaza señales dobles procedentes de otros edificios. d) Tanto el acoplamiento vertical como el horizontal genera un aumento de ganancia en 3 dB.

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Red de reparto La red de reparto la componen los elementos necesarios para asegurar la distribución de las señales desde el equipo de cabecera hasta las tomas de usuario. Como ya se estudió, esta red se divide en tres tramos:

Red de distribución. Red de dispersión. Red interior.

Tanto la red de distribución como la red de dispersión y la red interior de usuario estarán preparadas para permitir la distribución de la señal, de manera transparente, entre la cabecera y la toma de usuario en la banda de frecuencias comprendida entre 5 y 2.150 MHz. En el caso de disponer de canal de retorno, éste deberá estar situado en la banda de frecuencias comprendida entre 5 y 35 MHz. La red de distribución y dispersión dispondrá de dos cables de bajada, de modo que en cada uno de ellos, se situarán las señales procedentes del conjunto de elementos de captación de emisiones de radiodifusión sonora y televisión terrenales, y quedará el resto de ancho de banda disponible de cada cable para situar, de manera alternativa, las señales procedentes de los posibles conjuntos de elementos de captación de emisiones de radiodifusión sonora y televisión por satélite. La red de reparto originará unas atenuaciones en las señales a distribuir que deben ser precalculadas para determinar las características del equipo de cabeza. El diseño de esta red deber ser tal que permita unos niveles de señal en cada una de las tomas del edificio similares, es decir, las pérdidas para cada planta deben estar ecualizadas, cuestión esta que hará que la selección de los componentes de la red no se pueda realizar a la ligera. Autoevaluación ¿Cuál es el ancho de banda que debe permitir distribuir la red de reparto?: a) b) c) d)

Entre 5 y 2.150 MHz. Entre 47 y 862 MHz. Entre 470 y 2.150 MHz. Entre 470 y 862 MHz.

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Diseño y configuración de la red de reparto A la hora de diseñar y configurar la red de reparto conviene diferenciar entre la red de interior, propiedad de cada usuario, de la red de distribución y la red de dispersión, propiedad comunitaria. La distribución de señal en la zona comunitaria se realiza en una línea de distribución principal que desciende verticalmente a lo largo de las plantas del edificio. La distribución a cada vivienda se realiza dentro de cada planta mediante derivadores, situados en el interior de los registros secundarios. En general, cada una de las plantas estará previamente definida, en cuanto a número de viviendas o locales se refiere, quedando determinado el número de derivaciones a extraer de la línea general de señal. En caso contrario, para edificaciones mixtas de viviendas y locales y oficinas, se entenderá que existen, como mínimo, tantas derivaciones como en la planta tipo de la edificación. Para edificaciones destinadas fundamentalmente a locales u oficinas, cuando no esté definida la distribución y ocupación o actividad de la superficie, se dejará prevista una derivación por cada 100 m2 o fracción de superficie existente en la planta. Puesto que la reglamentación exige distribuir dos cables de bajada, la red de derivadores irá duplicada, existiendo dos distribuciones paralelas idénticas, de modo que, diseñando una de ellas queda diseñada la otra.

Dependiendo de la estructura del edificio y el número de viviendas por planta se utilizarán derivadores de 2, 3, 4 o más salidas. Cuando el número de derivaciones sea superior al número de PAU's, las salidas libres se cerrarán con cargas de 75 Ω, evitando pérdidas de rendimiento por reflexiones de señal.

Como ya se ha indicado, es imprescindible que las pérdidas de señal sean homogéneas en toda la instalación. Para ello es necesario seleccionar correctamente los derivadores y colocarlos en el nivel especificado. Una cuestión que genera controversia y que conviene aclarar, es la posibilidad de sustituir el último derivador de planta, el de nivel inferior, cuya salida se cierra con una carga de 75 Ω, por un repartidor. Esta acción no es recomendable en este caso, cuando las derivaciones involucran a usuarios distintos, ya que el rechazo entre salidas en un derivador es muy superior a las de un repartidor, de modo que, cualquier manipulación de un vecino sobre su PAU puede afectar a otro vecino que reciba señal del repartidor colocado. Pasemos ahora a analizar las cuestiones que determinan la selección de los derivadores. Recuerda Tanto la red de distribución como la red de dispersión y la red interior de usuario deben permitir la distribución entre la cabecera y la toma de usuario las señales de la banda de frecuencias comprendida entre 5 y 2.150 MHz. Para saber más Para profundizar en la variedad de dispositivos para la red de reparto, existentes en el mercado, puedes consultar los siguientes catálogos: Catálogo de TELEVÉS Catálogo de IKUSI Catálogo de FAGOR Catálogo de ENGEL Autoevaluación 1

Señala las afirmaciones correctas: a) Cuando las plantas estén definidas en cuanto a número de viviendas o locales se refiere, se colocará un derivador con tantas derivaciones como dicho número indique. b) Cuando las plantas no estén definidas, para edificaciones mixtas de viviendas y locales y oficinas, se colocará un derivador de 4 salidas. c) Cuando las plantas no estén definidas, para edificaciones destinadas fundamentalmente a locales u oficinas, se colocará un derivador de 3 salidas d) Ninguna de las respuestas es correcta.

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Selección de derivadores en red de distribución Las casas comerciales, ofrecen derivadores con el mismo número de derivaciones pero con características técnicas diferentes, es decir, presentando atenuaciones diferentes, pensadas y adaptadas para la posición en la línea derivada en que se vayan a colocar. De este modo, independientemente del número de derivaciones que posean los dispositivos, existen derivadores para nivel 1, 2, 3, etc, interpretando el nivel 1 como el más alejado del equipo de cabeza. Los derivadores presentan dos tipos de atenuaciones influyentes en las pérdidas totales de la red de reparto: pérdidas de inserción, para aquellas señales que atraviesan el derivador hacia otro nivel y pérdidas de derivación, para aquellas señales que son derivadas de la línea de señal hacia las redes de usuario.

Para cada nivel superior las atenuaciones de inserción serán progresivamente menores, mientras que las pérdidas de derivación serán mayores, de tal forma que permitan una correcta ecualización de las pérdidas totales por planta en la red de distribución. En general, los fabricantes dan una referencia exacta de cual es el derivador adecuado para el nivel de uso, concretando para qué planta es idóneo el dispositivo.

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Sin embargo, en otras ocasiones únicamente orientan sobre el orden de colocación sin especificar una relación directa planta-derivador, debiendo hacerse un estudio previo, donde la experiencia juega un papel importante.

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Es necesario concretar que, las atenuaciones presentadas, serán mayores para las bandas de frecuencia superiores, como para la banda FI, banda que se tratará en el siguiente tema dedicado a las señales de satélite. Por otro lado, estos dispositivos pueden tener "paso de corriente" hacia atrás, permitiendo el control de dispositivos electrónicos, como LNB's de parabólicas, desde el interior de las instalaciones.

Conviene apuntar, que los derivadores disponen de una conexión de puesta a tierra, con el fin de eliminar posibles interferencias debidas a "ruidos" impulsivos.

En el apartado siguiente se abordará el diseño y configuración de la red interior de usuario. Ejemplo Si contamos con un edificio, estructurado en 4 plantas, con 4 viviendas por planta, la selección de derivadores, de la marca TELEVÉS, con conexión por brida, serán derivadores 4D 5-2400 MHz repartidos por plantas según las referencias reflejadas en el esquema de la figura en función de sus características especificadas en la tabla acompañante:

Recuerda La red de distribución y dispersión dispondrá de dos cables de bajada, de modo que en cada uno de ellos, se situarán las señales procedentes del conjunto de elementos de captación de emisiones de radiodifusión sonora y televisión terrenales, y quedará el resto de ancho de banda disponible de cada cable para situar, de manera alternativa, las señales procedentes de los posibles conjuntos de elementos de captación de emisiones de radiodifusión sonora y televisión por satélite. Autoevaluación 1

Señala las afirmaciones correctas: a) En la red de distribución de un edificio, en general, se puede sustituir el último derivador por un repartidor. b) En la red de distribución de un edificio se puede sustituir el último derivador por un repartidor, siempre que este tenga una salida más. c) En la red de distribución de un edificio no se debe sustituir el último derivador por un repartidor. d) En la red de distribución de un edificio se puede sustituir el último derivador por un repartidor, siempre que este tenga el mismo número de salidas.

2

En una selección correcta de derivadores, según aumentamos el nivel, entendiendo por nivel la posición del dispositivo en la rede de reparto empezando desde la planta inferior más alejada de la cabecera: a) Las atenuaciones de inserción disminuyen y las de derivación aumentan. b) Las atenuaciones de inserción aumentan y las de derivación aumentan. c) Las atenuaciones de inserción disminuyen y las de disminuyen aumentan.

d) Las atenuaciones de inserción aumentan y las de derivación disminuyen.

3

¿Cual sería la selección adecuada de derivadores 2D, con las características de la imagen, para un edificio de 5 plantas y 2 viviendas por planta?

a) b) c) d)

Planta 1ª: 5427, Planta 2ª: 5427, Planta 3ª: 5426, Planta 4ª: 5426, Planta 5ª: 5425. Planta 1ª: 5425, Planta 2ª: 5426, Planta 3ª: 5426, Planta 4ª: 5427, Planta 5ª: 5427. Planta 1ª: 5425, Planta 2ª: 5426, Planta 3ª: 5427, Planta 4ª: 5428, Planta 5ª: 5429. Planta 1ª: 5427, Planta 2ª: 5427, Planta 3ª: 5427, Planta 4ª: 5427, Planta 5ª: 5427.

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Diseño y configuración de la red interior de usuario La red interior parte del PAU, dispositivo que delimita la propiedad del usuario respecto a la propiedad comunitaria, y finaliza en bases de acceso terminal o tomas.

El PAU se ubicará en el interior del domicilio del usuario, dentro del registro de terminación de red, y permitirá a éste la selección del cable de la red de dispersión que desee. Además, determinará la asignación de responsabilidades en cuanto al origen, localización y reparación de averías en la red de reparto. En el caso de viviendas, el PAU deberá alojar un elemento repartidor que disponga, como mínimo, de un número de salidas que permita la conexión de al menos una toma por cada estancia de la vivienda, excluidos baños y trasteros. Además, el nivel de señal en cada una de las salidas de dicho distribuidor deberá garantizar los niveles de calidad en toma establecidos en el RD 346/2011. El distribuidor citado pude estar constituido de manera independiente o integrado en el PAU, siendo en este caso un PAU-Repartidor. Las bases de acceso terminal permiten la conexión a la red de los equipos de usuario para acceder a los diferentes servicios que esta proporciona. Recuerda La red de reparto la componen los elementos necesarios para asegurar la distribución de las señales desde el equipo de cabecera hasta las tomas de usuario, y se subdivide en tres tramos: red de distribución, red de dispersión y red interior. Autoevaluación 1

Completa la siguiente afirmación: La red interior parte del , dispositivo que delimita la propiedad del respecto a la propiedad , y finaliza en bases de acceso o tomas.

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Selección de los componentes del registro de terminación de red Los elementos a seleccionar serán el PAU o PAU-Repartidor, el repartidor, en caso de que este sea un elemento independiente, y las tomas de usuario. Para el caso del PAU, la selección es sencilla, ya que su única misión consiste en recoger los dos cables de señal que llegan al usuario y, en función de la conexión establecida, presentar a su salida las señales de uno de ellos, para acometer el siguiente elemento que sería el distribuidor reglamentario, finalizando con una carga de 75 Ω el otro.

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Estos dispositivos presentan atenuaciones de paso o inserción.

Para el caso de la existencia de un repartidor (distribuidor) independiente, este se colocará a la salida del PAU.

Dispondrá, como mínimo, de tantas salidas como estancias haya, excluidos baños y trasteros, en el caso de una vivienda. Para locales u oficinas, el número de salidas estará fijado en el Proyecto de I.C.T. pertinente, en función de la superficie o de la distribución por estancias.

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Estos dispositivos presentan atenuaciones de distribución, llamadas en otros casos pérdidas de paso o inserción, que serán mayores cuantas más salidas dispongan.

Para el caso de un PAU-Repartidor, las dos funciones anteriores se integran en un único dispositivo. Esta es la opción más utilizada en la actualidad. Las atenuaciones presentadas, de inserción, son del mismo tipo que para los componentes anteriores.

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Los PAU's, en sus distintas modalidades, y los repartidores, pueden disponer de paso de corriente hacia atrás, con la misma finalidad que los derivadores, alimentar a través del cable coaxial componentes electrónicos. Recuerda El PAU deberá alojar un elemento repartidor que disponga, como mínimo, de un número de salidas que permita la conexión de al menos una toma por cada estancia de la vivienda, excluidos baños y trasteros. Autoevaluación 1

Señala las respuestas correctas: a) En el registro de terminación de red no pueden existir distribuidores. b) Cuando se requiera un repartidor en el registro de terminación de red, este deberá ser necesariamente un elemento independiente. c) Cuando se requiera un repartidor en el registro de terminación de red, se podrá colocar un PAU con la función de distribuidor. d) En el registro de terminación de red se colocará un repartidor con al menos tantas salidas como estancias haya en la vivienda.

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Selección de las tomas La selección de las tomas de usuario estará en función del tipo de distribución interior realizada.

La opción recomendada, y más utilizada, es una distribución en estrella desde el PAU, con un cable independiente para cada toma, presentando como gran ventaja la independencia de cada una de la tomas respecto a las demás.

Las tomas idóneas para esta distribución se denominan tomas separadoras o individuales.

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Este tipo de toma, únicamente presenta atenuaciones en derivación, con valores bajos, disponiendo de una sola conexión, para el coaxial de señal. La segunda opción sería una distribución serie de tomas. Esta instalación presenta como única ventaja el empleo de menos cableado, sin embargo, la avería en cualquiera de las tomas o el corte en el cableado dejará sin señal las tomas por debajo de este punto, provocando además posibles reflexiones de señal.

Las tomas para esta distribución se denominan tomas de paso, con atenuaciones diferentes por niveles, debiendo finalizar la distribución con una toma final. Además su selección de tomas se complica, de manera similar a lo que sucede en la selección de derivadores por planta en la red de reparto.

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Este tipo de toma, presenta atenuaciones en derivación y paso. Disponen de dos conexiones, una para el coaxial de señal de entrada y otro para el de salida, excepto la toma final que únicamente dispone de conexión para el coaxial de señal, finalizando así la distribución. Al igual que los derivadores y repartidores, las tomas de usuario, tanto las individuales como las de paso, puede disponer de paso de corriente. A la hora de seleccionar el tipo y modelo de toma, es necesario especificar también los tipos de conexiones que se desean tener accesibles, pudiendo tener accesible Radio y TV, Radio, TV y SAT o Radio/TV y SAT.

En el apartado siguiente se aborda el proceso de cálculo de las pérdidas introducidas por la red de reparto en la señal. Ejemplo A continuación se muestra el diseño del esquema de la red interior de usuario y selección de los componentes integrantes de la instalación, de la marca TELEVÉS, para una vivienda tipo con salón, cocina y tres dormitorios. En este caso el número de tomas a instalar sería 3, colocando un PAU con un número mínimo de salidas de 5, con conexiones roscadas "F", y se ha optado, lógicamente, por una distribución en estrella con tomas separadoras, con salida Radio + TV.

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Autoevaluación 1

Señala las afirmaciones correctas: a) b) c) d)

Para la red interior de usuario la distribución de tomas recomendad es la estrella. Para la red interior de usuario la distribución de tomas recomendad es la serie. En una distribución interior en estrella se pueden colocar tomas de paso de igual nivel. En una distribución serie se deben colocar tomas separadoras en cada uno de los niveles.

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Cálculo de las pérdidas de la red de reparto El cálculo de pérdidas para cada toma en la red de reparto es una tarea vital para determinar, posteriormente, las características técnicas del equipo de cabeza. Partiendo de la base que el diseño de la red y la selección de componentes están regidos por el objetivo de simetría en toda la instalación, las pérdidas que presenten cada una de las tomas de usuario en cada planta serán similares, variadas únicamente por tramos de cable coaxial de distinta longitud, pudiendo despreciar esta diferencia. De esta forma, en general, bastará con calcular las pérdidas para una toma por planta.

El cálculo de pérdidas dará resultados distintitos para las distintas bandas de señal, bastando realizar el proceso para la banda UHF, en el caso de señales terrestres, y para la banda FI, en el caso de señales de satélite, no considerando las pérdidas para la banda FM, ya que estas señales están diseñadas para la recepción móvil, sin la obligatoriedad de recepcionar ninguna emisión concreta, salvo las que existan en el punto de captación con un nivel suficiente. Una vez hecha la selección de componentes, el proceso de cálculo es relativamente sencillo. Únicamente hay que analizar el camino que recorre la señal hasta llegar a la toma para la que se está realizando el cálculo, e ir sumando cada una de las atenuaciones que introduce cada dispositivo que tenga que atravesar, en función del tipo de dispositivo y del tipo de salida que se recorra.

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En esta unidad estamos trabajando con señales digitales de televisión terrestres, por lo que el cálculo irá orientado a obtener los valores de señal en toma indicados en el RD 346/2011, entre 45 y 70 dB V, debiendo siempre que se pueda tender la límite máximo para conseguir valores de C/N mayores, los cuales deben ser ≥ 25 dB. De este modo, una vez obtenidas las pérdidas, habrá que fijar el valor máximo y mínimo de atenuación en toma, para posteriormente diseñar el equipo de cabeza, evitando saturar las tomas con pérdidas bajas y estar por debajo de los límites de señal para las tomas con pérdidas altas. Ejemplo Cálculo de pérdidas en la red de reparto del edificio de cuatro plantas y cuatro viviendas por planta que estamos diseñando. Primero se diseña la red, con un derivador por planta con cuatro salidas, en la red de distribución y un PAURepartidor de 5 salidas en el registro de terminación de red, de las que inicialmente se conectan tres, alimentando cada una de las tomas previstas. Las otras dos se cierran con cargas de 75 Ω. En cuanto a las tomas se han seleccionado tomas separadoras con dos salidas Radio y Televisión. Seguidamente se realiza la selección de componentes, poniendo especial cuidado en las referencias de los derivadores, colocando en cada nivel o planta el dispositivo adecuado. Para el coaxial se ha seleccionado un tipo estándar, con malla y vivo de cobre.

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Ahora, consultando las atenuaciones que presentan los dispositivos seleccionados en sus características y aplicándolas correctamente se calculan las pérdidas.

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Cable

Derivador Planta 4

Derivador Planta 3

Derivador Planta 2

Derivador Planta1

PAU

Toma

2141

5446

5445

5445

5444

5160

5232

Planta

mx A/m

Der

Ins

Der

Ins

Der

Ins

Der

Ins

Ins

Der

T4

32 x 0,15 = 4,8

20

-

-

-

-

-

-

-

10

1

T3

38 x 0,15 = 5,7

-

1,6

17

-

-

-

-

-

10

1

T2

44 x 0,15 = 6,6

-

1,6

-

2,3

17

-

-

-

10

1

T1

50 x 0,15 = 7,5

-

1,6

-

2,3

-

2,3

12

-

10

1

Finalmente, fijamos las pérdidas máximas, como 38,5 dB en las tomas de la planta segunda, y las pérdidas mínimas, como 35,3 dB en las tomas de la planta segunda. Podemos observar que los valores obtenidos varían en un rango muy pequeño, entorno a 3,2 dB de diferencia máxima, lo que nos permitirá seleccionar las ganancias del equipo amplificador correctamente. No se nos puede olvidar que la red de distribución y la red de dispersión van duplicadas, con dos cables de señal, que recoge el PAU de cada usuario. Una vez estudiado el diseño y configuración de la red de reparto, veamos algunas consideraciones sobre su montaje. Autoevaluación 1

Según el esquema de la figura, 3 plantas y seis viviendas por planta, disponiendo de componentes con las características reflejadas en las tablas, que pérdidas sufrirá la señal en una toma de la planta 1:

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a) b) c) d)

39,9 dB. 35,2 dB. 45,4 dB. 25,6 dB.

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Montaje de los elementos de la red de reparto El montaje de los dispositivos de la red de reparto no requiere grandes atenciones.

Los componentes de la parte de distribución comunitaria, los derivadores, irán alojados en los registros secundarios de planta.

Los PAU's, y repartidores de usuario se alojarán en el interior del registro de terminación de red de cada abonado.

Por último las tomas de usuario se alojarán en los registros de toma, correctamente fijadas mediante la tortillería lateral de que disponen. Instalación de una toma de usuario

Autoevaluación 1

Señala las afirmaciones correctas: a) Los PAU's se podrán alojarán fuera del registro de terminación de red, en cajas de registro adecuadas. b) Las tomas de usuario se alojarán en los registros de toma. c) Los repartidores de usuario se alojarán en el interior del registro de terminación de red. d) Los componentes de la parte de distribución comunitaria, los derivadores, podrán alojarse en los registros de terminación de red.

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Cableado y conexiones en la red de reparto El cableado de la red de reparto se compone de los coaxiales, que partiendo del equipo de cabeza, distribuyen las distintas señales de radiofrecuencia tratadas hasta cada una de la tomas de usuario, intercalándose en estos los dispositivos estudiados en los apartados anteriores. En la red de reparto, lo más habitual es que los coaxiales discurran bajo tubo, a través de las canalizaciones principal, secundaria e interior. Otra opción es su alojo sobre canaleta, configurando esta las canalizaciones citadas. En ambos casos, la mayor atención hay que ponerla en evitar la formación de "cocas" en los coaxiales, al ir desenrollándolos de sus bobinas de embalaje para introducirlo en las canalizaciones. De esta manera nos evitaremos atenuaciones y reflexiones inesperadas y difíciles de detectar.

En cuanto a las conexiones, al igual que en el equipo captador podemos encontrarnos conexiones mediante brida y conexiones con conectores roscado "F".

Además, para el conexionado de los cables coaxiales de receptor a las tomas de usuario encontramos los conectores CEI, macho y/o hembra, en sus múltiples variantes. Colocación de un conector CEI en un coaxial.

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En todas las conexiones habrá que extremar las precauciones para no provocar un cortocircuito malla-vivo, pues esto provocaría ausencia de señal a partir de esta mala conexión y posibles perturbaciones hacia atrás en la red. Autoevaluación 1

Señala las afirmaciones correctas: a) En la red de reparto, lo más habitual es que los coaxiales discurran bajo tubo. b) En la red de reparto los coaxiales no podrán alojarse sobre canaleta. c) En el trazado de los cables coaxiales se admiten hasta 3 "cocas" por cada tramo entre dos cajas de registro. d) En el trazado de los cables coaxiales habrá que evitar la formación de "cocas" que provoque atenuaciones inesperadas.

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Verificación y Problemas en la instalación de la red de reparto Una vez ejecutada la instalación de la red de reparto, se deberán realizar una serie de verificaciones que nos aseguren las

características técnicas previstas. Estas acciones se realizarán, generalmente, cuando ya se haya configurado el equipo de cabeza y se cuente con unos valores de señal de entrada a la red de reparto. Sin embargo, existen aparatos generadores de señal, cuya función consiste en generar señales UHF, en este caso, e inyectarlas en la red para su verificación.

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De este modo, se pueden tomar medidas de las señales distribuidas en cada una de las tomas, debiendo obtener el valor correspondiente a la diferencia entre el valor inyectado en la red menos las pérdidas calculadas teóricamente. En el caso de no alcanzarse los valores previstos, partiendo del hecho de que el diseño teórico de la red sea correcto, habrá que determinar las posibles causas de los problemas detectados, de entre los que serán los más habituales los siguientes: Conexiones erróneas en derivadores y repartidores. Malas conexiones en cualquiera de los componentes. Posibles cortocircuitos malla-vivo. Deformación en el cable coaxial. Etc. Será la experiencia quien guíe el proceso de detección de defectos en la red de reparto, proceso que se apoyará en la división por zonas de la instalación para facilitar la localización de los problemas, haciendo bueno el dicho "divide y vencerás". Una vez revisada la conexión de la toma en cuestión, conviene seccionar la instalación en el PAU, tomando medidas de señal con el medidor de campo en este punto, de modo que se focalice el problema en el interior de la red de usuario o en las redes de dispersión y distribución. Si el problema persiste, el siguiente elemento de división será el derivador de planta, volviendo a tomar medidas. En el momento en que la medida obtenida sea la prevista tendremos acotado el problema y habrá que localizarlo. Las acciones a realizar para ello consistirán: Revisión visual de las conexiones en el sector analizado. Medida de ciertos parámetros: Medidas de continuidad en el coaxial, uniendo en un extremo vivo-malla para medir en el otro, descartando posibles cortes.

Comprobación de cortocircuitos en el cable coaxial. Para ello, con un polímetro en su opción de continuidad, se comprueba entre vivo-malla la ausencia de contacto.

Finalmente, puede ser necesario la extracción de la canalización de los cables coaxiales para inspeccionarlos visualmente, descartando deformaciones. Cuando se realicen estas medidas sobre la señal real, habrá que verificar que la C/N está por encima de los valores mínimos admitidos

para cada tipo de señal y la tasa CBER, en caso de señales digitales, es inferior al valor máximo admitido. Autoevaluación 1

¿Qué es un generador de señales UHF? a) b) c) d)

Es un medidor de campo para realizar medidas. Es una antena para señales UHF que permite tomar medidas. Es un dispositivo que genera señales UHF para realizar medidas. Ninguna es correcta.

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Equipo de cabeza El equipo de cabeza esta constituido por el conjunto de dispositivos encargados de recibir las señales entregadas por el equipo captador y adecuarlas para su distribución al usuario a través de la red de reparto con las condiciones de calidad y cantidad necesarias.

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En esta unidad se están analizando las instalaciones de televisión y radio terrenas, por lo que la composición de este conjunto de dispositivos se restringirá a los necesarios para el tratamiento de estas señales. Posteriormente, en la unidad siguiente se completará el equipo con el tratamiento de las señales de satélite. Serán los amplificadores, en sus distintas modalidades, junto con las fuentes de alimentación de estos, los que compongan en su mayor parte el equipo de cabeza. Completarán el conjunto componentes pasivos como repartidores, atenuadores, puentes, cargas y los herrajes de fijación. Este equipo deberá recoger cada una de las señales procedentes de las antenas, amplificarlas y mezclarlas, para después entregarlas en cada una de los dos cables preceptivos de bajada, con unos niveles adecuados para que, una vez soportadas las pérdidas de la red de reparto, dispongan de un valor reglamentario en cada una de las tomas de usuario. Pasemos a analizar su diseño y configuración. Recuerda Mientras que el equipo captador se encarga de recepcionar las señales de radiodifusión sonora y televisión y entregarlas al equipo de cabeza, la red de reparto asegura su distribución desde el citado equipo hasta las tomas de usuario. Autoevaluación 1

Completa la siguiente definición: El equipo de cabeza esta constituido por el conjunto de dispositivos encargados de recibir las señales entregadas por el equipo y adecuarlas para su al usuario a través de la red de con las condiciones de calidad y cantidad necesarias.

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Diseño y configuración del equipo de cabeza A la hora de diseñar el equipo de cabeza se deben tomar ciertas decisiones que estarán en función de las características técnicas requeridas para estos dispositivos. De esta forma, inicialmente, se deben determinar cuales serán estas características. Posteriormente, se diseñará el equipo tomando como opciones dos posibles soluciones:

1. Amplificación conjunta en banda ancha. 2. Amplificación de banda estrecha, o monocanal.

Ambas obligarán a ajustar ciertos parámetros, como por ejemplo la tensión máxima de salida en función del número de canales a amplificar, en la primera opción, o la posibilidad de elegir dispositivos multicanal, en la segunda. Finalmente se seleccionarán las referencias concretas para cada componente del conjunto y se completará el equipo con los dispositivos necesarios para asegurar su funcionalidad. Para saber más Para profundizar en la variedad de amplificadores y demás elementos de los equipos de cabeza, existentes en el mercado, puedes consultar los siguientes catálogos: Catálogo de TELEVÉS Catálogo de IKUSI Catálogo de FAGOR Catálogo de ENGEL

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Cálculo de las características de los componentes del equipo de cabeza Las características técnicas de los amplificadores a calcular que inicialmente influyen en su selección son su tensión máxima de salida y su ganancia.

Cálculo de la tensión de salida del amplificador. La tensión que deberá ofrecer el equipo de cabeza deberá ser suficiente para compensar las pérdidas y aportar en toma la señal deseada. Esta, deberá estar dentro de los valores prescritos por la ICT, entre 45 dBµV y 70 dBµV, para señales de televisión digitales terrestres, con codificación COFDM, emitidas en la banda UHF (470 MHz-862 MHz). Por lo tanto, para la señal en toma, tomaremos como referencia de cálculo el valor mayor permitido, 70 dBµV, como el nivel deseado en toma. Posteriormente habrá que verificar que la C/N cumpla con lo reglamentado, ≥25 dB para estas señales. Para determinar la tensión de salida del amplificador, se pueden seguir distintos métodos de cálculo, siempre que se justifiquen las decisiones conducentes a obtener los valores reglamentados. En nuestro caso, usaremos la siguiente relación:

De esta forma, tomando como señal en toma 70 dBµV, aseguramos este nivel en las tomas de pérdidas mínimas. A continuación determinamos el nivel de señal en las tomas de pérdidas máximas:

El valor obtenido deberá ser igual a 70 dBµV menos el diferencial entre pérdidas mínimas y máximas. El resto de tomas tendrá un nivel de

señal intermedio entre los valores calculados. Una vez obtenidos los valores buscados, los amplificadores a seleccionar deberán disponer de una tensión máxima de salida superior a estos. Ejemplo En la red de reparto del edificio, ejemplificado en el bloque anterior, se habían determinado unas pérdidas máximas de 38,5 dB para la toma de nivel 2 y unas pérdidas mínimas de 35,3 dB para la toma de nivel 3. Por otro lado, tomamos como valores deseados en toma los indicados en este apartado: 70 dBµV. a. Calculamos, ahora la tensión de salida del equipo de cabeza:

b. Determinamos el nivel de señal en la toma de pérdidas máximas:

De esta forma, se puede fijar la tensión de salida a entregar por el equipo de cabeza como 105,3 dBµV, teniendo en cuenta que estamos trabajando con señales terrestres digitales moduladas en COFDM, correspondientes a la TDT, por lo que los dispositivos amplificadores deberán disponer de una tensión máxima de salida superior a los valores calculados para estas señales. Cálculo de la ganancia. Para el cálculo de la ganancia que debe introducir el equipo de cabeza en las distintas señales, además de la tensión de salida a entregar, necesitamos conocer la tensión de entrada de estas. Por lo tanto, necesitamos tomar medidas sobre los cables procedentes del equipo captador para obtener los valores reales de entrada a los amplificadores. Una vez obtenidos estos, la ganancia se calcula:

Ejemplo Siguiendo con el ejemplo anterior, se necesitaba un equipo de cabeza que suministrase una tensión de salida de 105,3 dBmV para las señales terrestres digitales. Si ahora, para las señales tratadas aquí, una vez tomadas los niveles de las señales entregadas por las antenas, tenemos los valores medios de entrada de 59 dBmV, la ganancia que la cabecera debería introducir sería:

Por lo tanto, el equipo de cabeza que se seleccione deberá poder aportar una ganancia de 46,3 dB para las señales de televisión terrestres digitales. Autoevaluación 1

Determina la tensión de salida para un amplificador que debe soportar unas pérdidas Máximas de 40 dB y mínimas de 36dB, con un nivel en toma prefijado de 75 dBµV. a) b) c) d)

2

105 dBµV. 115 dBµV. 110 dBµV. 120 dBµV.

Determina la ganancia para un amplificador con una tensión de salida de 120 dBµV y una señal de entrada de 68 dBµV. a) b) c) d)

48 dB. 50 dB 52 dB. 54 dB.

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Selección de componentes La selección de los distintos dispositivos que componen el equipo de cabeza pasa por la decisión previa del tipo de amplificación deseada: amplificación banda ancha o banda estrecha, denominada monocanal. Si bien, el empleo de centrales banda ancha supone la opción más económica y simple, cuentan con una serie de inconvenientes que, en general, la hacen desaconsejable para instalaciones colectivas de cierta envergadura. Será, por tanto, la opción monocanal la más empleada en las instalaciones ICT de estos edificios. En cualquier caso, los datos básicos para su selección serían: Bandas amplificadas: Será necesario que reciban y amplifiquen todos los canales de señal exigidos. Las centrales banda ancha cumplirán este requisito incorporando diversas entradas por bandas de frecuencia. Las cabeceras con amplificadores de banda estrecha deberán disponer, en general, de un amplificador por cada canal que se desee distribuir. Tensión máxima de salida: Deberá ser superior a la requerida para cada una de las señales. Los amplificadores de banda ancha tienen comprometido este parámetro en función del número de canales a amplificar, al contrario de lo que sucede en los monocanales. Ganancia: Deberá poder ajustarse a los valores calculados. En las centrales banda ancha, únicamente se podrá ajustar la ganancia de manera independiente para cada entrada, de modo que, todos los canales en cada una de ellas estarán incrementados de forma idéntica. Los equipos monocanal podrán seleccionar ganancias distintas para cada canal. Es muy importante seleccionar los amplificadores con valores de ganancia ajustada a las necesidades y no sobredimensionarlos, es decir, no se deben “matar mosquitos a cañonazos”, pues podríamos comprometer la relación C/N a su salida. Esto es debido, como ya se

explicó en unidades anteriores, a que al regular la ganancia del equipo, en realidad lo que se hace es atenuar la tensión de la señal de entrada, reduciéndose la C/N de salida. De este modo, recordando la expresión teórica que nos determina la C/N a la salida de un amplificador, se justifica la exigencia de una elección ajusta de estos dispositivos.

Posteriormente, se completará el equipo con el resto de componentes que permitan la funcionalidad de la cabecera. Ejemplo Supongamos que, para un canal UHF determinado, se requiere un amplificador con ganancia de 42 dB, y que se dispone de las siguientes opciones amplificadoras: a. Amplificador con G = 44, regulada en -2 dB para ajustarla a 42 dB, y FR = 10, b. Amplificador con G = 57, regulada en -15 dB para ajustarla a 42 dB, y FR = 11. En la figura se muestra el resultado de aplicar uno u otro. En este caso la opción “b”, más potente, no es peor, pues el valor de C/N a su salida es inferior.

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Cabecera banda ancha Este tipo de cabeceras se compone de un único dispositivo, con capacidad de amplificación para cada tipo de bandas recepcionadas en sus entradas, independientemente del número de canales con señal que incorporen.

Estos amplificadores suelen ser de amplificación separada, es decir, cada banda de señal se amplifica de forma independiente para, posteriormente, mezclarlas a su salida. Tienen, por tanto, el gran inconveniente de no poder ecualizar posibles diferencias de señal entre los canales de una misma banda. Suelen tener una ganancia y una tensión máxima de salida inferior a los amplificadores monocanales, con el agravante de tener que reducirse en función del número de canales a amplificar, información que debe ser aportada por los fabricantes. Reducción de la tensión máxima de salida de centrales TELEVÉS. Nº Canales

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

32

Reducción (dB)

0

2,5

3

4,5

5

5,5

6

6,5

7

7,5

8

8

8,5

8,5

9

9

12

Otro factor a tener en cuenta es la posibilidad de alimentar preamplificadores desde las entradas de antena de la central, por lo que, aunque es habitual que dispongan de esta prestación, habrá que verificar esta opción.

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Observa y practica En este apartado se va a dar una solución con amplificadores de banda ancha para el tratamiento de una serie de señales de RTV terrestre, para su distribución en el edificio de referencia, para el cual se diseñó la red de reparto. Supongamos que se desea distribuir, en el edificio de cuatro plantas y cuatro viviendas por planta que hemos tomado como ejemplo durante toda esta unidad, los siguientes canales recepcionados con distintas antenas: Antena UHF1 Canales digitales: 21, 43, 48, 53, 59, 66, 67, 68 y 69. Antena UHF2 Canal digital: 38 Antena FM. Con los datos calculados en apartados previos se va a dar una solución amplificadora en banda ancha de la casa TELEVÉS. Recordamos los datos necesarios para el equipo amplificador: Canales digitales: Tensión máxima de salida: 105,3 dB dBmV. Ganancia: 46,3 dB. Con estos requisitos podemos seleccionar la central banda ancha de amplificación separada serie Kompact, con referencia 5384.

La ganancia para la banda UHF es de 51 dB, con un margen de regulación de 0-20 dB, pudiendo ajustarse a las ganancias pedidas de 46,3, atenuando en -4,7 dB. La tensión máxima de salida para la banda UHF es de 122 dBmV, que habrá que reducir en 7 dBmV debido a los 10 canales amplificados en esta banda, ajustándose a 115 dBmV. Se puede apreciar que este valor es superior al requerido para las señales analógicas.

Ahora podemos estimar de manera teórica la C/N entregada por la central bajo estas condiciones, teniendo en cuenta que la figura de ruido de esta es de 8 dB, recordando que teníamos 59 dBmV de entrada:

Vemos que se obtiene un valor superior a 25 dB, margen inferior para señales digitales terrestres. Aún queda un escollo por salvar. El repartidor que genera los dos cables de bajada exigidos en la ICT, con referencia 5150, provoca una atenuación de 4 dB en la señal entregada por la central, por lo que para compensarlas se debería aumentar la tensión de salida de la central, aumentando su ganancia con los reguladores de sus entradas.

En este caso, los 105,3 dBmV calculados en un principio, habría que elevarlos a 109,3 dBmV, operación válida a ser inferior a los 115 dBmV de tensión máxima de la central en estas condiciones de trabajo. Ahora necesitaríamos una ganancia de 4 dB más, es decir, de 50,3 dB, atenuando en 0,7 dB la central amplificadora. Bajo estas nuevas condiciones, y aunque parezca lo contrario, la C/N teórica se mejora en esos 4 dB menos de atenuación, estimando un valor de 37,5 dB. Autoevaluación 1

Señala las afirmaciones correctas: a) Las centrales de banda ancha tienen su tensión máxima de salida comprometida por el número de canales a amplificar. b) Los amplificadores de banda estrecha tienen su tensión máxima de salida comprometida por el número de canales a amplificar. c) Las centrales banda ancha pueden regular la ganancia de forma independiente para cada canal de la banda amplificada. d) Los amplificadores de banda estrecha pueden regular la ganancia de forma independiente para cada canal del conjunto amplificado.

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Cabecera banda estrecha Un equipo de cabeza monocanal, de manera general, se compone de tantos amplificadores de banda estrecha como canales se tengan que distribuir, conectados convenientemente para permitir la automezcla a su salida.

Los amplificadores de banda estrecha denominados monocanales, tienen un ancho de banda de 8 MHz, ajustado al canal para el que se ha configurado. Puesto que en esta unidad se están tratando las señales de televisión terrenas de la banda UHF, estos amplificadores estarán dentro de estas frecuencias. El equipo se completará con un amplificador de banda FM y, en caso requerido, otro para la banda DAB, correspondiente a la Banda III de la VHF. Estos amplificadores externamente son idénticos a los anteriores, pero su ancho de banda está ajustado a las frecuencias tratadas. Una cabecera de banda estrecha permite la regulación de ganancia de su ancho de banda de forma independiente del resto de amplificadores, permitiendo ecualizar las señales a la salida del conjunto. Otra ventaja, es que presentan una tensión de salida independiente del número de canales a distribuir en la instalación. Hoy en día, también se pueden encontrar amplificadores multicanales, como los bicanales de 16 MHz de ancho de banda o los pentacanales de 40 MHz. Estos elementos son muy útiles para la amplificación de canales digitales, donde la adyacencia no es un problema, por lo que serán los seleccionados para los multiplex digitales terrestres de la red SFN nacional, canales C66 al C69. La integración de cada uno de estos dispositivos está garantizada gracias a sus dos conectores de entrada y de salida. La señal de cada antena se introduce por una de las entradas de uno de los amplificadores del grupo, utilizando la otra para, por medio de puentes prefabricados, inyectar señal al resto, finalizando la serie con una carga de 75 Ω. De esta forma habrá tantos grupos de entrada como antenas, debiendo ordenarse los amplificadores de cada uno de ellos según los canales tratados.

Las salidas de todo el conjunto están puenteadas, utilizando la última para la salida de señal de RF para entrarla a la red de reparto y cerrando la salida libre el primer amplificador con una carga.

Otro componente importante a seleccionar es la fuente de alimentación. Habrá que verificar que la capacidad de esta es suficiente para alimentar todos los amplificadores del conjunto, incluidos los posibles previos de antena que se alimenten desde los monocanales.

Una cuestión que viene dada en función de la casa comercial seleccionada para la cabecera es el método de alimentación de los amplificadores. En general existen dos tipos: Alimentación frontal con cableado independiente, como la cabecera que estamos analizando. En este caso no hay conexión coaxial entre la fuente y los amplificadores.

Alimentación a través de los puentes coaxiales de las salidas. En este caso existe, la secuencia de puentes se inicia desde la fuente.

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Observa y practica Ejemplo: Vamos a dar una solución con amplificadores de banda estrecha para el tratamiento de las señales del ejemplo anterior, para su distribución en el edificio de referencia, para el cual se diseñó la red de reparto. Recordamos que los canales a tratar son: Antena UHF1 Canales digitales: 21, 43, 48, 53, 59, 66, 67, 68 y 69. Antena UHF2 Canal digital: 38 Antena FM. Los datos necesarios para el equipo amplificador: Tensión máxima de salida: 109,3 dB dBmV. Ganancia: 50,3 dB. Con estos referentes vamos a configurar una cabecera con amplificadores T03 de TELEVÉS.

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Para los canales digitales 21, 43, 48, 53 y 59 de la antena UHF1 y para el canal digital 38 de la antena UHF2, seleccionamos amplificadores UHF 5098, con una ganancia de 55 dB y tensión máxima de salida de señal digital de 113 dBµV, aunque para esta aplicación concreta necesitaríamos atenuar su ganancia en -4,7 dB para obtener el valor requerido de 50,3 dB. Para la secuencia de canales digitales C66 a C69, podríamos seleccionar en principio un amplificador UHF 5086 de cuatro canales. Sin embargo, esto sería un error y fuente de posibles problemas en la señal, ya que este amplificador en esta configuración dispone de una tensión máxima de salida de 108 dBµV, inferior a la requerida de 109,3 dBµV. Las alternativas que tenemos para estos canales son dos. La primera consiste en seleccionar cuatro amplificadores idénticos a los ya elegidos para los canales anteriores, 5098, con las mismas atenuaciones. La segunda, más barata, nos llevaría emplear un amplificador 5086, en configuración de cuatro canales, con la ya especificada tensión máxima de salida de 108 dBµV, pero no superando este límite rebajando los niveles en toma en 1,3 dB, ajustando la ganancia del amplificador a 49 dB, atenuando -1dB su ganancia original de 50 dB. Esta última decisión en la que se rebajan los valores de toma no es crítica en este caso, ya que teníamos como valores referentes 70 dBµV en la toma de mínimas pérdidas, pasando ahora a 68,7 dBµV, y 66,8 dBµV en la toma de máximas pérdidas, pasando ahora a 65,5 dBµV, valores que aún podríamos calificar de excelentes, con los que con una señal del equipo captador con una calidad aceptable no se comprometería la C/N de salida. En nuestro caso será esta la configuración a elegir. Teóricamente obtendríamos una C/N de: Canales con amplificador 5098:

Canales con amplificador 5086:

Para el amplificador FM se va a seleccionar un amplificador específico para esta banda, con referencia 5082, con una ganancia de 30 dB y tensión máxima de salida de señal digital de 114 dBµV.

La fuente de alimentación será la estándar para estos equipos, referencia 5498, con una corriente máxima suministrada de 2,5 A, perfectamente válida pues tenemos 8 amplificadores, con un consumo individual de 100 mA, y

una demanda global de 0,8 amperios, contando con 1,7 amperios de margen para futuras ampliaciones o para la alimentación de preamplificadores de antena, como sucede en la UHF1. La selección del resto de componentes, no activos, queda reflejada en la figura siguiente.

Para finalizar, y para garantizar un ajuste fino, hay que prever hasta un máximo de 0,5 dB de atenuación por cada puente que tenga que recorre la señal en la automezcla a la salida, lo que obliga a regular las ganancias para compensarlas. A continuación, se da un esquema de la misma cabecera, pero en simbólico.

En el esquema siguiente se presenta una alternativa al uso del repartidor anterior.

En este caso se aprovecha la conexión libre del monocanal primero de la serie para extraer la segunda salida de Radiofrecuencia, lo que nos ahorra el repartidor eliminando la atenuación que este introducía. Con esta configuración, la atenuación de los puentes se convierte en un problema, pues las señales tendrán valores distintos para cada bajante. Por ejemplo, la señal inyectada por el amplificador multicanal, C66-C69, tendrá una atenuación de un máximo de 5,5 dB en la salida de la izquierda respecto a la de la derecha. Autoevaluación

1

Señala las afirmaciones correctas: a) Las centrales de banda ancha tienen su tensión máxima de salida comprometida por el número de canales a amplificar. b) Los amplificadores de banda estrecha tienen su tensión máxima de salida comprometida por el número de canales a amplificar. c) Las centrales banda ancha pueden regular la ganancia de forma independiente para cada canal de la banda amplificada. d) Los amplificadores de banda estrecha pueden regular la ganancia de forma independiente para cada canal del conjunto amplificado.

2

Si se necesita un amplificador con ganancia 45 y se dispone de amplificadores con ganancia de 50 y 57 dB, ¿Cuál seleccionaría? a) b) c) d)

3

Ninguno de los dos, pues no se ajustan a la ganancia exigida. El de 57 dB. El de 50 dB. Cualquiera de los dos ofrece las mismas ventajas..

En los amplificadores de banda estrecha, cuando existen canales digitales adyacentes: a) No se pueden colocar amplificadores de banda estrecha multicanal, debido a las interferencias cruzadas. b) Se pueden colocar amplificadores de banda estrecha multicanal. c) k. Únicamente se pueden colocar amplificadores de banda estrecha de un canal. d) No es necesario colocar amplificadores para estos canales.

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Instalación de los componentes del equipo de cabeza La instalación de los componentes de cabeza se realiza en dentro del Recinto de Instalaciones de de Telecomunicaciones Superior (RITS), o en el Inferior (RITI) en el caso de edificio tipo A. La fijación de estos componentes se realizará mediante los soportes adecuados. Los equipos monocanal pueden alojarse en cofres o en rack de 19".

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Instalación de un sistema amplificador con monocanales

Las centrales de banda ancha se atornillan directamente sobre la base preparada para este fin.

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El conexionado de los coaxiales se realza mediante conectores roscado tipo "F", de forma que se asegure la robustez del conjunto.

En el caso de amplificadores monocanales, los puentes de las entradas y salidas se colocan mediante presión. Recuerda: Un equipo de cabeza monocanal, de manera general, se compone de tantos amplificadores de banda estrecha como canales se tengan que distribuir, conectados convenientemente para permitir la automezcla a su salida. Por el contrario, las cabeceras de banda ancha se componen de un único dispositivo, con capacidad de amplificación para cada tipo de bandas recepcionadas en sus entradas, independientemente del número de canales con señal que incorporen. Autoevaluación 1

Completa la siguiente afirmación: La instalación de los componentes de cabeza se realiza en dentro del Recinto de Instalaciones de de Telecomunicaciones (RITS), o en el Inferior (RITI) en el caso de edificio tipo .

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Verificación y problemas en la instalación Una vez realizada la instalación, hay que ponerla en servicio, por lo que será necesario verificar que todo el proceso teórico de cálculo se refleja en los parámetros de las señales, ajustándose a los valores esperados. Si los cálculos previos son correctos y la selección de los amplificadores adecuada, no debe haber mayores problemas en la puesta enmarca, salvo ligeros desajustes que serán necesario corregir, denominándose a este proceso "ajuste fino". Para realizar este ajuste habrá que monitorizar las señales entregadas por el equipo de cabeza a la red de reparto en cada una de sus dos bajantes, y proceder a regular los valores de cada canal en cada cable.

En este proceso, habrá que tomar compromisos de desequilibrio de señal en cada uno de los cables en el caso de extraerse las dos bajantes de los amplificadores extremos del conjunto, es decir, los canales mezclados en el extremo derecho tendrán menos señal en el cable de la izquierda, y viceversa. En todo caso, aún asumiendo un nivel de señal en toma inferior al de referencia en los cálculos, habrá que verificar que se mantienen dentro del margen reglamentario y, sobre todo, la C/N y el CBER, en caso de señales digitales, mejoran los límites mínimos establecidos. Cuando la monitorización muestre valores irregulares habrá que inspeccionar las conexiones, poniendo especial atención en los conectores "F" y en los puentes. En este caso será conveniente monitorizar nuevamente las señales entregadas por el equipo captador comprobando sus valores. Si alguna de las antenas lleva un preamplificador que requiera alimentación, habrá que verificar la presencia de tensión el conector del amplificador para el cable de dicha antena.

En cabeceras monocanal, y ante posibles anomalías, habrá que revisar también la alimentación de los amplificadores, comprobando el cableado frontal de tensión, en el caso de ser este sistema el de alimentación, o la presencia de tensión en los puentes inferiores, en el caso de utilizarse este otro. Analicemos algunos problemas típicos por mala selección de los amplificadores. Recuerda: Serán los amplificadores, en sus distintas modalidades, junto con las fuentes de alimentación de estos, los que compongan en su mayor parte el equipo de cabeza. Completarán el conjunto componentes pasivos como repartidores, atenuadores, puentes, cargas y los herrajes de fijación.

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El problema de la regulación de la señal en los amplificadores Un problema derivado de un uso abusivo de los reguladores de los amplificadores, es una baja C/N a la salida.

Como se ha venido diciendo, cuando se actúa sobre los reguladores, lo que realmente se está haciendo es atenuar la señal de entrada, disminuyendo la C/N. En el caso de ser necesaria esa regulación, la solución la podemos encontrar colocando un atenuador a la salida del amplificador, de este modo, la señal amplificada tendrá un valor alto pero con una C/N también alta, atenuada posteriormente al valor deseado por un elemento pasivo que no influye en la C/N.

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Esta solución sólo será posible si no se supera la tensión máxima de salida del amplificador, en caso contrario, necesariamente habría que sustituir este por otro, con una ganancia más ajustada a la señal necesaria con el objetivo de no actuar sobre el regulador.

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El problema de una tensión de salida alta en los amplificadores

Cuando se supera la tensión máxima de salida de un amplificador, este pierde la linealidad en su acción, apareciendo degradaciones de la imagen, como ondas más o menos acusadas. La alinealidad en la amplificación genera que distintas frecuencias se amplifiquen de manera desigual, apareciendo interferencias entre las distintas portadoras de señal. Cuando estas interferencias se dan entre las portadoras de un mismo canal se denominan interferencias por intermodulación, y pueden aparecer en los amplificadores monocanal. Cuando las interferencias aparecen entre canales próximos, este fenómeno se denomina interferencias por modulación cruzada, y se da en centrales amplificadoras de banda ancha, incluso sin superar su tensión máxima de salida si el número de canales amplificados es elevado y no se han tenido en cuenta a la hora de reducir dicha tensión. La solución a este problema puede darse al sustituir el amplificador por otro con una tensión máxima de salida superior. Otra solución, más complicada, consiste en dividir la red de reparto en dos, calcular el equipo principal para unas pérdidas determinadas para la sección superior de la red y colocar un amplificador de línea, de banda ancha, que enlace ambas subredes.

Autoevaluación 1

Cuando se abusa de la regulación en los amplificadores tenemos problemas de: a) b) c) d)

2

Cuando se supera la tensión máxima de salida de un amplificador tenemos problemas de: a) b) c) d)

3

Intermodulación. Modulación cruzada. Baja C/N. Doble imagen.

Intermodulación. Modulación cruzada. Baja C/N. Doble imagen.

¿Qué es un amplificador de línea?: a) Es un amplificador que no presenta alinealidad en su operación. b) Es un amplificador diseñado para compensar las pérdidas en una red de reparto grande, insertado en las líneas de señal en un punto intermedio. c) Es un amplificador de banda estrecha. d) No existen amplificadores de línea.

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Mantenimiento El mantenimiento que necesitan estas instalaciones, una vez puestas en servicio, es mínimo.

De todas formas, el mantenimiento puede localizarse en cada uno de las partes de una instalación colectiva de señal de radiofrecuencia: Equipo de captador: Será conveniente, de manera periódica, inspeccionar visualmente el estado del equipo, sobre todo del cableado exterior sin protección, y en caso de deterioro sustituir el componente afectado. De todas formas, se puede estimar una vida media mínima para los coaxiales de unos 12 años, sin un límite máximo que dependerá de las condiciones meteorológicas del lugar. En caso de desear recibir nuevas señales de banda distintas a las captadas, como en el futuro sucederá con las emisiones de radio digital DAB, o procedentes de otros repetidores, se incluirá las antenas apropiadas a estas, orientadas convenientemente, para las que se habrán de incluir en el equipo de cabeza las entradas oportunas. Equipo de cabeza: De igual forma, el mantenimiento preventivo que necesita el equipo amplificador consiste en una inspección visual del estado de los componentes, poniendo especial atención en el cableado y las conexiones. Sin embargo, si que es posible la necesidad de acciones adaptativas en los equipos de banda ancha, ampliando las señales tratadas por los amplificadores. Como ejemplo, cabe destacar la necesidad actual de ir adaptando las cabeceras existentes a las nuevas señales digitales de la TDT. En el caso de amplificadores monocanales, cuyo modelo siga vigente hoy en día, la adaptación es muy sencilla, incorporando al conjunto los monacales o multicanales necesarios, reconfigurando los puentes de entradas y salida. El problema viene cuando no es posible integrar los componentes actuales con los instalados. En este caso, se implementa una pequeña cabecera para los nuevos canales y posteriormente se mezclan con los existente, tal y como se ejemplifica en la figura.

Otro servicio que se incorporará en el futuro a la instalación de radio y TV será las señales digitales de radiodifusión sonora, DAB.

Red de reparto: Para la red de reparto no hay establecido ningún protocolo de mantenimiento preventivo, únicamente se realizará un mantenimiento adaptativo en caso necesario, que habrá que estudiar en cada caso. Autoevaluación 1

Señala las afirmaciones correctas: a) El mantenimiento de las instalaciones de TV es complejo y delicado. b) El mantenimiento del equipo captador consistirá en la inspección visual del estado del equipo, sobre todo del cableado exterior sin protección, y en caso de deterioro sustituir el componente afectado. c) En el equipo de cabeza puede darse la necesidad de un mantenimiento adaptativo, ampliando las señales tratadas por los amplificadores. d) El mantenimiento de la red de reparto consistirá en la sustitución periódica de los derivadores de planta.

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Instalaciones en viviendas unifamiliares Las instalaciones en este caso se simplifican enormemente en cuanto a la red de reparto y equipo de cabeza se refiere.

Para el equipo captador de señales, todo lo expuesto para las colectivas es de aplicación en estas instalaciones. En este caso la red de reparto, se reduce a lo que es la red de interior de usuario en colectivas eliminando el PAU. Respecto al equipo de cabeza, las grandes cabeceras con altas tensiones de salida y grandes ganancias, en general, desaparecen, bastando con un amplificador para mástil o caja de antena, y en caso necesario, un amplificador de características similares a estos, pero pensado para colocarse en el interior de la vivienda.

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La novedad estriba en que los amplificadores previos, que en este caso, serán alimentados por una fuente de alimentación dedicada exclusivamente a este fin, pudiendo aportar la función de distribución, generando varias salidas para la alimentación directa de las tomas.

Autoevaluación 1

En instalaciones unifamiliares: a) b) c) d)

El equipo captador se reduce a una única antena. El equipo de cabeza se puede reducir a un único amplificador de banda ancha. La red de reparto se reduce a la red interior de usuario, eliminando el PAU. La instalación es idéntica las colectivas.

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Software para el cálculo de de redes de televisión Existen diversos programas de cálculo de redes de televisión que aportan las herramientas necesarias para diseñar los esquemas de la red de reparto y cabecera, calcular las pérdidas de la red y las ganancias y tensiones de salida de los amplificadores.

Estos programas son aportados por las casas comerciales fabricantes de los componentes de las instalaciones de televisión, por lo que en general, la soluciones que aportan están ligadas a sus dispositivos. Aún así, son herramientas muy funcionales a la hora de diseñar este tipo de instalaciones. Dentro de las prestaciones de esto entornos gráficos podemos encontrar asistentes para la introducción de los datos del edificio.

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Otra prestación la encontramos en la generación automática del esquema de la red de reparto, donde se aporta toda la información referente a la red, como longitudes, referencias de componentes, atenuaciones, etc.

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Posteriormente se pueden configurar uno a uno los componentes de la red.

Otro de los asistentes con el que están dotados estos programas es el de configuración de los canales a distribuir, pudiendo indicar si son analógicos o digitales.

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Finalmente estos entornos cuentan con diversas herramientas de información, como puede ser la tabla general de atenuaciones y niveles en toma.

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Descarga versión demo: TELEVES Autoevaluación 1

Señala las afirmaciones correctas: a) No existen programas de cálculo de redes de televisión. b) Los programas de cálculo de redes de televisión permiten diseñar los esquemas de la red de reparto y cabecera. c) Los programas de cálculo de redes de televisión permiten calcular las pérdidas de la red de distribución. d) Los programas de cálculo de redes de televisión permiten calcular las ganancias y tensiones de salida de los amplificadores.

Diseño, configuración, instalación y mantenimiento de las instalaciones de radio y Televisión terrestre