Dpto. de ElectrDpto. de Electróónicanica22ºº GM GM –– E. ImagenE. Imagen

Tema 2Tema 2Conceptos generales y ComponentesConceptos generales y Componentes

Tema 2 - Antenas 2

Sistema de distribuciSistema de distribucióónnEs un conjunto de elementos que tienen como objetivo la recepción de la señal de TV y su distribución a los usuarios en unas condiciones óptimas.La instalación se divide en dos grupos.

Un solo usuario. Instalación individual.Varios usuarios. Instalación colectiva.

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Partes de la instalaciPartes de la instalacióónnLa recepción y distribución de la señal de TV se divide en:

Sistema captador de señales.Sistema de tratamiento de la señal o cabecera.Red de distribución.

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Sistema captador de seSistema captador de seññalesalesEs el conjunto de elementos encargados de recibir las señales de radiodifusión sonora y televisión.Están compuestos por las antenas y todos los aquellos elementos activos o pasivos que la acompañan, incluidos los mecánicos.Se sitúan en la parte más alta y exterior de los edificios.

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Sistema de Tratamiento de la seSistema de Tratamiento de la seññalalEs el conjunto de elementos encargados de recibir la señales captadas y distribuirlas al usuario en las condiciones de calidad y cantidad exigidas.También llamado, equipo de cabeza o cabecera.Aquí se instalarán amplificadores, moduladores, conversores, filtros, alimentadores, etc.

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Red de DistribuciRed de DistribucióónnConjunto de elementos para la distribución desde la cabecera hasta las tomas de usuarios.Se estructura en tres tramos:

Red de distribución.Red de dispersión.Red interior.

Existen dos puntos de referencia:Punto de acceso al usuario (PAU).Toma de usuario.

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Red de DistribuciRed de Distribucióónn

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Sistema de distribuciSistema de distribucióón. Ejemplosn. Ejemplos

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Sistema de distribuciSistema de distribucióón. Ejemplosn. Ejemplos

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AntenasAntenasEs el elemento transductor que convierte la señal electromagnética en energía eléctrica que serádistribuida por toda la instalación.Recordemos que,

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AntenasAntenasEl circuito equivalente de una antena es un generador de tensión alterna (Vs) con una impedancia equivalente total (Zi).

Zi Vs

G

Zi = Zo• Es necesario adaptar los dos valores de impedancia con un elemento llamado BALUN o adaptador de antena.• La norma establece que sea de 300 Ω para líneas simétricas, caso de la propia antena, y de 75 Ω para las asimétricas, caso del cable coaxial.

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ParParáámetros de las Antenasmetros de las Antenas

Ganancia.Es la relación entre la tensión máxima captada por la antena y la captada por un dipolo de ganancia unidad.

G = V ant / V dip G (dB) = 20 log Gó

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ParParáámetros de las Antenasmetros de las AntenasDirectividad.

Es la capacidad para recibir señales solo en ciertas direcciones y sentidos.Concentra la potencia absorbida en la dirección de máxima ganancia.Indica el ángulo en que una antena puede recibir.En –3dB se considera que la potencia es la adecuada.Cada parte se llama lóbulo.La gráfica es el DIAGRAMA DE RADIACIÓN.

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ParParáámetros de las Antenasmetros de las AntenasAncho de haz.

Es el ángulo que forman los puntos donde la ganancia disminuye en 3 dB respecto del punto de máxima recepción.

Relación delante – atrás.Es la relación, en dB, entre la ganancia máxima del lóbulo principal y la ganancia máxima del lóbulo a 180º del principal.

RELACIÓN D/A

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ParParáámetros de las Antenasmetros de las AntenasFrecuencia o ancho de banda.

Es el margen de frecuencias sobre el que la antena mantiene sus características.Se representa sobre una gráfica, llamada Curva de respuesta en Frecuencia.Permite identificar la ganancia máxima (directividad) para cada una de las frecuencias de funcionamiento de la antena.

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ParParáámetros de las Antenasmetros de las AntenasPolarización.

Es la orientación en el plano H ó V que presenta el dipolo de la antena en relación al campo eléctrico de la onda electromagnética radiada por los emisores.

Impedancia característica.Es la resistencia que presenta la antena en la frecuencia que ha sido sintonizada, a este valor también se le llama resistencia de radiación.

Carga al viento.Es el efecto que tiene el viento sobre la antena. Indica la presión que ejerce la fuerza del viento sobre el conjunto de la antena instalada.

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Tipos de AntenasTipos de Antenas

Entre los diferentes tipos de antenas receptoras que existen y en función de las señales que podemos recibir en radiocomunicación, las más usadas son las basadas en los dipolos.

Se diferencian dos tipos:Las de radiodifusión, AM y FM.Las de Televisión.

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Tipos de Antenas. RadioTipos de Antenas. Radio

Las antenas de radio son onmidireccionales.Reciben la señal en cualquier dirección.Tienen ganancia 0 dB, no amplifican.Su forma es lineal (AM) o circular (FM).

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Tipos de Antenas. TV terrestreTipos de Antenas. TV terrestre

La antena más utilizada es la llamada Yagi.

Está formada por:Un elemento receptor, el dipolo.

Un elemento reflector o pantalla, la rejilla.

Uno o más elementos paralelos al dipolo, los directores.

El adaptador de impedancias o BALUN.

Tema 2 - Antenas 20

Tipos de Antenas. TV terrestreTipos de Antenas. TV terrestre

En el dipolo se induce la corriente de radiofrecuencia.La pantalla o reflector actúa de concentrador de ondas.Los directores estrechan y alargan el haz principal. A mayor número de ellos, mayor ganancia y menor señales laterales indeseables.

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ElecciEleccióón de Antenasn de Antenas

Se han de tener en cuenta factores como:

Ganancia necesaria para la señal de entrada.Tipo de instalación individual o colectiva.Canales de emisión a recibir.Distancia al emisor y obstáculos previsibles.Reflexiones e interferencias del entorno.

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Reflexiones e interferenciasReflexiones e interferenciasPara evitar la recepción de emisiones (interferencias) de direcciones distintas a la nuestra, se elige una antena con más directores, de esta manera se cierra el ancho del haz y se aumenta la relación delante atrás.

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Reflexiones e interferenciasReflexiones e interferenciasSi la interferencia procede de una fuente cercana, la solución más fácil y certera es girar la antena hasta que la interferencia coincida con cero del diagrama de radiación, de esta forma se anula su recepción y ganancia, sin perder recepción y ganancia de la señal principal.

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SujeciSujecióón y proteccin y proteccióón de la antenan de la antenaLas antenas se montan, normalmente, sobre mástiles metálicos redondos de sección adecuada y elementos mecánicos de sujeción que formen una estructura sólida para resistir la fuerza del viento.Esta estructura ha de conectarse a tierra para prevenir las derivaciones del circuito eléctrico de la vivienda y contra las causas atmosféricas con un cable de cobre de al menos 6 mm2 de sección.

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PreamplificadoresPreamplificadoresSon elementos que realizan una amplificación previa a la amplificación de cabecera, son llamados amplificadores de mástil.Su misión es amplificar la señal captada por la antena sin añadir ruido significativo.Si el nivel de señal es suficiente, no es necesario usarlo.Existen diferentes modelos según necesidades, todos se instalan en el exterior y sobre los mástiles, lo más cercano posible a la antena.

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PreamplificadoresPreamplificadoresSus características básicas son:

Ganancia en dB. Relación entre entrada y salida.Figura de ruido. Indica el nivel de distorsión que introduce el propio elemento en la señal de entrada.

S / N = S ent ant – F – 2dBuvAncho de banda de frecuencia.Impedancia de entrada y salida.Tensión máxima de entrada.Tensión máxima de salida.

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PreamplificadoresPreamplificadores. Tipos. TiposDe caja de antena. Amplifican todos los canales, son de banda ancha. Baja figura de ruido. Al instalarlos, se quita el Balun, ya que realizan la función de los adaptadores de impedancias.

Para mástil. Es un amplificador de banda ancha con ganancia regulable o fija. Se suele utilizar en instalaciones individuales.

Monocanal. Se usan cuando un solo canal tiene señal débil con respecto al resto.

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Equipo de cabezaEquipo de cabezaNormalmente, la señal captada no tiene los niveles mínimos exigidos para su distribución.La función principal de la cabecera es tratar, amplificar y procesar la señal, además de eliminar las posibles distorsiones que puedan acompañarla para adaptar los niveles de tensión.Los elementos que lo forman son:

Amplificadores.Mezcladores.Filtros.Atenuadores.Ecualizadores.Separadores.Conversores.

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AmplificadoresAmplificadoresSon elementos que aumentan el nivel de señal que reciben a su entrada.Existen dos tipos según el número de canales a amplificar:

Monocanal. Un solo canal.De banda ancha. Todos los de una banda.

Características:Ganancia.Figura de ruido.Tensión máxima de salida.

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Amplificador Amplificador MonocanalMonocanalAmplifican la amplitud de la señal del canal sintonizado en fábrica.Incorporan regulación de nivel de salida, ajuste de ganancia.Capacidad de rechazo de canales adyacentes que no deben ser amplificados, selectividad.Los más usados disponen de dos entradas y dos salidas.Utilizan la técnica de automezcla Z de conexión entre ellos. Las entradas y salidas no usadas, se cierran con una carga de 75 Ω.

Tema 2 - Antenas 31

Amplificador Banda AnchaAmplificador Banda AnchaAmplifican una o más bandas completas.Se llama Central Amplificadora.Disponen de ajuste de ganancia.Disponen de varias entradas para bandas diferentes.Se usan cuando los niveles de cada banda son similares.Tienen ganancia alta y figura de ruido baja.

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MezcladoresMezcladoresEs un elemento que introduce en una línea una combinación lineal de señales aplicadas a su entrada.Introduce atenuación en las señales.Tipos: exterior, interior, enchufables.Estos elementos están basados en los tipos de filtros que existen y llevan incorporados:

Paso alto.Paso bajo.Pasa banda.Elimina banda.

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FiltrosFiltros

Son circuitos para dejar pasar o eliminar un canal elegido.Son del tipo:

Pasa canal. Dejan pasar el canal deseado, eliminando el resto.Filtros trampa. Eliminan el canal deseado y dejan pasar el resto.

Introducen atenuación y rechazo al canal adyacente.

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AtenuadoresAtenuadores

Son elementos que producen un descenso en el nivel de la señal en la banda deseada.Se utilizan para equilibrar señales de distintos valores de captación, evitar saturaciones en los amplificadores.Pueden ser fijos o regulables.

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Ecualizadores, Separadores, ConversoresEcualizadores, Separadores, ConversoresEcualizadores. Son elementos para equilibrar los niveles de señal de varios canales de entrada recibidos por una misma antena. Producen el mismo nivel de salida para todos los canales.Separadores. Permiten separar dos o más canales de UHF procedentes de una antena con el fin de amplificarlos por separado.Conversores. Convierten un canal de entrada con una frecuencia en otro de salida de frecuencia distinta, generalmente más baja.

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Red de DistribuciRed de DistribucióónnEs la encargada de que la señal de TV recibida por las antenas y procedente de la cabecera llegue al usuario final.Los elementos que la componen son:

Distribuidores o repartidores.Derivadores.Punto Acceso Usuario (PAU).Cajas de paso.Tomas de usuario.Cable coaxial.

Tema 2 - Antenas 37

Distribuidores o RepartidoresDistribuidores o Repartidores

Generan varias líneas de bajada a partir de una sola entrada.Principales características:

Número de salidas (2, 4, 6,...).Atenuación o pérdidas de inserción.

Tipos: resistivos e inductivos.

Tema 2 - Antenas 38

DerivadoresDerivadores

Producen varias ramificaciones a partir de la línea principal y continua sin interrumpirla hacia el resto de la instalación.Principales características:

Número de salidas (2, 4, 6,...).Atenuación o pérdidas de inserción y de paso.

Tipos: resistivos e inductivos.

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PAU, Cajas de paso y Tomas de UsuarioPAU, Cajas de paso y Tomas de UsuarioSon elementos situados en la vivienda de los usuarios.

PAU: Es el elemento donde comienza la red interior de usuario. Son similares a los repartidores.Cajas de paso: Permiten la conexión de un receptor y la continuación de la instalación en el interior de la vivienda.Toma final de usuario: Permiten la conexión de un receptor de TV y finalizan la línea de transmisión.

Todos presentan pérdidas de paso y/o inserción.

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LLíínea de transmisinea de transmisióónnSon los cables de bajada desde la antena hasta el receptor.De todos los que existen, hoy solo se usan los coaxiales.Tienen una impedancia de 75 Ω.

Producen atenuación de paso en dB/m. A mayor frecuencia de la señal, mayor atenuación producida.

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Conectores, Puentes y CargasConectores, Puentes y CargasConectores: Son los elementos que unen el cable coaxial y los distintos dispositivos y receptores.

Pueden ser de distinta forma y color.Puentes: Piezas que unen los amplificadores monocanales en la técnica Z.Cargas: Son los elementos resistivos que cierran una entrada, una salida, una derivación o una línea de conexión si no es usada. Tienen de valor 75 Ω.

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SimbologSimbologííaa