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INSTALACIONES ELECTROTÉCNICAS

TEMA 3:

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Configuración y cálculo de instalaciones de antenas de TV y vía satélite. Tipología y características. Fenómenos radioeléctricos. Elementos que componen la instalación, tipología y características. Normativa y reglamentación.

Esquema: 1. INTRODUCCIÓN 2. FENÓMENOS RADIOELÉCTRICO 2.1. Las ondas electromagnéticas 2.2. Espectro radioeléctrico 2.3. Propagación 2.4. Intensidad de campo electromagnético 2.5. Obstáculos para la claridad: ruido 2.6. Polarización de la onda electromagnética 2.7. Unidades en antenas de TV 2.8. Línea de transmisión 3. ELEMENTOS DE CONFIGURACIÓN DE INSTALACIONES DE TV TERRESTRE, TIPOLOGÍA Y CARACTERÍSTICAS. 3.1. Equipo de captación. Antenas 3.2. Equipo electrónico adicional para mástil 3.3. Equipo de cabecera 3.4. Amplificación 3.5. Red de distribución 4. INSTALACIONES TV SATÉLITE 4.1. Satélites geoestacionarios 4.2. Particulares de un satélite 4.3. Enlaces de satélites 4.4. Cobertura de un satélite 5. ELEMENTOS DE CONFIGURACIÓN DE LAS INSTALACIONES TV SATÉLITE, TIPOLOGÍA Y CARACTERÍSTICAS 5.1. Sistema captador 5.2. Equipo de cabecera instalación colectiva 5.3. Unidad interior usuario 5.4. Red de Distribución 6. CONFIGURACIÓN DE LOS SISTEMAS DE RECEPCIÓN DE TV 6.1. Tipos de distribución 6.2. Instalación de recepción TVT colectiva (MATV) 6.3. Instalación de recepción TVSAT colectiva (SAMTV) 6.4. Esquema general de una distribución según la nueva reglamentación "ICT" 7. CÁLCULOS 7.1. Cálculo de pérdidas 7.2. Cálculos de acimut y elevación de una antena parabólica 7.3. Valor de acimut 8. NORMATIVA Y REGLAMENTACIÓN 9. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Y DOCUMENTALES PREPARADORES DE OPOSICIONES PARA LA ENSEÑANZA

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INTRODUCCIÓN

Esta es una época de crecimiento en las instalaciones de telecomunicaciones las ICT (Infraestructura Común de Telecomunicaciones) abre desde 1998 un nuevo paréntesis en el marco de la normativa vigente, y en 2003 se aprueba el Reglamento Regulador de las ICT, - 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 -. La TDT (Televisión Digital Terrestre) es otro nuevo apartado, se espera que se produzca el apagón analógico a partir de 2007 y en 2010 toda emisión se realizará en digital. Ni que decir tiene que el auge de las transmisiones digitales por satélite ha experimentado un brutal aumento desde finales de los noventa. Todas estas nuevas normas y sistemas son con lo que el instalador de telecomunicaciones se encuentra actualmente, y como docentes debemos ir adaptándonos a estos nuevos cambios. 2. FENÓMENOS RADIOELÉCTRICO Todas las formas de comunicación desarrolladas por el hombre se basan en los mismos principios. Crea y codifica el mensaje, luego, esta información debe ser modulada, o agregada al medio que llevará la señal. En el extremo de la recepción, la señal debe ser demodulada para extraer la información general. La cantidad de transmisión depende de la "amplitud de banda". 2.1. Las ondas electromagnéticas El medio portador de las informaciones es un determinado tipo de ondas (como las microondas y las ondas de radio). Éstas, por cuyo medio operan la radio, la TV, etc., se llaman ondas electromagnéticas. La definición de * onda electromagnética viene determinada por la constitución de la misma en PREPARADORES DE OPOSICIONES PARA LA ENSEÑANZA

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dos campos, uno eléctrico y otro magnético dispuestos perpendicularmente (una corriente eléctrica, al recorrer un conductor, crea en torno a él un campo magnético). El campo eléctrico está paralelo a la antena transmisora mientras el campo electromagnético lo está en perpendicular. La señales, convertidas en ondas electromagnéticas se propagan a la velocidad de la luz 300.000 Km/s. (En el caso de transmisiones por satélite, a esta velocidad una señal se demora 4 décimas de segundo en ir y volver entre una antena ascendente y un satélite). Una cualidad importante en las ondas de radio es su frecuencia, o el número de veces que vibran cada segundo. Para aclarar estos conceptos explicaremos de una manera concisa la definición de longitud de onda. Por definición, es el espacio recorrido por un movimiento vibratorio cuando en el desplazamiento se invierte el tiempo de una oscilación; como a este tiempo se le denomina período podemos definir este parámetro como el espacio recorrido por la onda en un período. La hemos definido, por tanto, como la distancia existente entre dos crestas consecutivas. Si esto se aplica a la definición de onda senoidal, esa distancia es la misma que la ocupada por un ciclo completo. Si la velocidad de desplazamiento es v, como sabemos que el tiempo en recorrerse la distancia "d" es "T" (período), dicha distancia tendrá como valor v x T ya que: Espacio = velocidad x tiempo.

Como la propagación en el espacio libre, de las ondas electromagnéticas es de 300.000 Km/ sg., Por tanto, si determinamos la longitud de onda de distintas.portadoras, nos encontraremos que cuanta más alta es la banda o mejor dicho: cuan mayor es la frecuencia de la banda, menor es la longitud de onda. De ahí el que se hable de ondas cortas, ondas largas, microondas, etc. PREPARADORES DE OPOSICIONES PARA LA ENSEÑANZA

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2.2. Espectro radioeléctrico El espectro de ondas electromagnéticas es el conjunto de ondas radioeléctricas cuya frecuencia se encuentra comprendida entre 3 KHz y 3.000 GHz. En la siguiente tabla se encuentran las bandas, más significativas, asignadas para servicios de Radio y TV, así mismo, en la próxima, se especifica la planificación de frecuencias utilizadas en TV. En España el modelo estándar de televisión utilizado es el PAL BG, es decir, canales de TV de ancho de banda 8 MHz (PAL G -Banda IV y B V-) para UHF y de 7 MHz (PAL B - B I y B II -) para VHF. Por otra parte, los canales adjudicados para los multiplexados de la TDT empiezan a partir del canal 57 hasta el canal 69 de la UHF.

Siendo:"Valores indicados en MHz" Pv: portadora de vídeo Pa: portadora de audio Pc: portadora de color Pa Nicam: portadora de sonido estéreo del sistema Nicam

2.2.1. Modulación de la señal de TV. Onda portadora Para que una señal electromagnética pueda viajar de un punto a otro, sin medio físico a lugares más o menos lejanos, es necesario que posea un valor por encima de los 10 KHz. En telecomunicación el término modulación engloba el conjunto de técnicas para transportar información sobre una onda portadora, típicamente una onda senoidal. Estas técnicas permiten un mejor aprovechamiento del canal de comunicación PREPARADORES DE OPOSICIONES PARA LA ENSEÑANZA

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lo que permitirá transmitir más información simultánea y/o proteger la información de posibles interferencias y ruidos. Básicamente, la modulación consiste en hacer que un parámetro de la onda portadora cambie de valor de acuerdo con las variaciones de la señal moduladora, que es la información que queremos transmitir.

ONDA MODULA EN FRECUENCIA (FM)

ONDA MODULADA EN AMPLITUD (AM)

La señal de TV se compone de señales de audio y vídeo. Estas señales se envían de forma conjunta y modulada de distinta manera. La señal de audio se modula en FM y la de vídeo en AM. Para que el rango de frecuencias no interfiera con otras se limita el campo de frecuencias en canales. Refiriéndonos a los dos tipos de modulación, diremos que la modulación AM se ve afectada mucho más por el ruido que la FM. Por lo que en la nueva T. V. Digital se modula audio y vídeo en FM. Las señales utilizadas se propagan rectilíneamente y si encuentran en su camino una antena receptora inducen en ella una fuerza electromotriz que es aprovechada. Teóricamente el alcance máximo de una emisora viene dado por el rayo tangente a la superficie de la tierra "TD" (ver figura) que de visibilidad entre transmisor y receptor

constituye el límite (Propagación directa). Según el estado de la atmósfera, época del año, etc., el alcance de la señal se ve multiplicado por un valor variable, debido al efecto de difracción troposférica de las ondas, siguiendo la ladera de las montañas y colinas o la línea del horizonte (Propagación por difracción). Puede ciarse el caso de reflexiones en nubes u otros elementos que produzcan los mismos efectos (Propagación por reflexión, puede venir la señal de varios obstáculos quedando desfasada -imágenes fantasmas-), por último y ocasionalmente, pueden existir reflexiones en las capas ionizadas de la atmósfera (Propagación por refracción - capas Heaviside -) que dan lugar a grandes alcances, pero dicho fenómeno, frecuentes en radio, es fortuito en TV. PREPARADORES DE OPOSICIONES PARA LA ENSEÑANZA

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Debemos contar, además, y aparte de los efectos atmosféricos, de los obstáculos que existen entre antenas emisoras y receptoras y que atenúan mucho la señal. Estos obstáculos terrestres, naturales o no (casas, edificios, montañas, etc.), dan lugar a la aparición en nuestro receptor de imágenes fantasmas o ecos (la señal reflejada sufre un retraso al recorrer una distancia mayor que la señal directa). 2.4. Intensidad de campo electromagnético Medida que indica la variación del potencial electromagnético de la señal emitida por una antena y detectada en la recepción. Ésta, se puede hallar por medio de un medidor de campo, cuyos valores se expresan en microvoltios/ metros. Y queda definida como el efecto (expresado en fem) que produce un campo electromagnético en un conductor de una determinada longitud.

2.5. Obstáculos para la claridad: ruido El ruido se encuentra presente en toda materia a temperaturas por encima del cero absoluto (0o K, temperatura definida como la detención de toda actividad molecular). Es causado por el eterno movimiento de las moléculas con sus cargas en vibración. Esta vibración genera ondas electromagnéticas que pueden enmascarar las señales organizadas emitidas por los equipos artificiales. Las antenas receptoras perciben más el ruido ambiente a medida que aumenta la amplitud de la banda. Más aún, el calor interno de los amplificadores y otros equipos electrónicos también generan ruido (ruido térmico). A esto, debemos añadirle las propias interferencias terrestres. La presencia de todo este ruido limita la sensibilidad del receptor, ya que la relación entre la tensión útil y la tensión de ruido no puede descender por debajo de un límite determinado, es lo que se llama relación Señal/ Ruido. Como hemos dicho, el parámetro que mide la cantidad de ruido o temperatura de ruido son los °K. Este parámetro también se puede expresar en dB y entonces se llama "figura de ruido". PREPARADORES DE OPOSICIONES PARA LA ENSEÑANZA

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conversión del factor de ruido (f en KTo, unidades) en figura de ruido (F en dB) Si la relación S/N es baja, es importante que la figura de ruido de un dispositivo sea baja para no empeorar dicha relación. Por el contrario, si la relación señal ruido a la entrada de un dispositivo es alta, la figura de ruido será un parámetro de menor importancia. El Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT-R antiguo CCIR) tienefijada una escala cualitativa de la imagen que aparece en la pantalla del receptor de TV. Dicha tabla indica que por encima de 43 dB de relación S/N, la perturbación de la imagen debida al ruido no es apreciable.

2.6. Polarización de la onda electromagnética La intensidad de campo eléctrico tiene la misma dirección que la antena. Se suele usar la Polarización Horizontal (antena horizontal), porque proporciona menor nivel de ruidos y de perturbaciones espúreas1 y mayor alcance en la transmisión. Por otro lado, las ondas polarizadas verticalmente son fuertemente absorbidas o reflejadas por los obstáculos existentes entre emisor y receptor.

Los dipolos de una antena captan mayor cantidad de señal por la izquierda y derecha, por ello se suelen colocar en dirección perpendicular a la señal de recepción. 2.7. Unidades en antenas de TV Las unidades más utilizadas son aquellas que hacen referencia a 1

Señales espúreas: señales no deseadas que en un sistema de instrumentación electrónica aparecen como fuentes de perturbación electromagnética. La perturbación puede ser un ruido electromagnético, una señal no deseada o una modificación del propio medio de propagación. PREPARADORES DE OPOSICIONES PARA LA ENSEÑANZA

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las medidas de tensión, intensidad, resistencia o impedancia y potencia, con sus submúltiplos respectivos. Además, otra unidad muy utilizada en comunicaciones es el "decibelio" (dB). Éste, expresa la relación entre dos cantidades homogéneas en forma logarítmica. - La ganancia de potencia en dB se define como G´=10 log G Donde: G' = ganancia de potencia en dB. G = ganancia de potencia (salida respecto a la entrada)

- Ganancia de voltaje en dB. Las ganancias de voltaje son mucho más comunes que las de potencia. No es de sorprenderse pues, que se usen también decibelios para especificar ediciones de ganancia de voltaje. Ésta queda expresado por A´= 20 log A Donde: A' = ganancia de voltaje en dB. A = ganancia de voltaje (salida respecto a la entrada)

2.8. Línea de transmisión Son el medio por el que se transmite la energía de la señal radiofrecuencia desde la antena hasta el receptor. La línea utilizada para unir los elementos de captación y distribución en instalaciones de TV es el cable coaxial. 2.8.1. Características de las líneas de transmisión 2.8.1.1. Impedancia característica. Ésta, se puede definir como la impedancia que se medirá en un extremo de la línea si ésta fuera de longitud infinita. Está dada por un valor fijo y constante de Zo = 75 Omh.. La fórmula para calcular la impedancia de un coaxial referido al tipo de

2.8.1.2. Atenuación. Pérdida de señal que se produce en el cable o línea para una determinada frecuencia. Para un metro de cable la atenuación será:

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2.8.1.3. Relación de onda estacionaria (ROE). Si los valores de impedancia de la antena y su línea de alimentación no coinciden, la energía que alcanza la antena es parcialmente reflejada hacia la línea y aparecen en ella la suma y resta de esas señales en forma de ondas estacionarias; es decir, hay puntos en los que el valor de la tensión o la intensidad son distintos de los que resultarían de la potencia aplicada a una carga de impedancia igual a la de la línea. 2.8.1.4. Ancho de banda El ancho de banda del cable coaxial esta entre los 500Mhz, esto hace que el cable coaxial sea ideal para transmisión de televisión por cable por múltiples canales. 3. ELEMENTOS DE CONFIGURACIÓN DE INSTALACIONES DE TV TERRESTRE, TIPOLOGÍA Y CARACTERÍSTICAS. Equipo de captación - equipo de cabecera - red de distribución - red de dispersión - red interior de usuario. 3.1. Equipo de captación. Antenas Las antenas son elementos pasivos (no precisan alimentación) cuya función consiste en captar y entregar (convierte la energía electromagnética en una energía eléctrica) una cierta potencia al cable de salida, a partir de la densidad de potencia radiada procedente de un transmisor y que está disponible en el espacio donde está ubicada dicha antena. La antena más simple utilizada en recepción de TV es el dipolo de media onda, que puede ser simple o el plegado. En el campo de la TV, la norma estable que la impedancia de entrada y salida de todos los elementos activos y pasivos sea de 300 oh en el caso de elementos simétricos (balanceados), y de 75 oh en los elementos asimétricos o no balanceados. Debido a que el cable de salida y bajada utilizado actualmente es el coaxial de 75 oh, y a que la antena, normalmente, es simétrica (R = 300 oh), se utiliza un elemento adaptador de impedancias llamado Balun (balanceado - no balanceado). Este elemento queda instalado en el interior de la caja de conexiones de la antena, siendo ya su propio fabricante el que lo integra en su interior.

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3.1.1.Funcionamiento de una antena Si tenemos un circuito oscilante LC como el de la fig., el campo eléctrico esta concentrado en el pequeño espacio de separación entre las placas del condensador, mientras que el campo magnético abarca un pequeño espacio alrededor de la bobina del circuito. En el caso dado, estando separados los campos, la obtención de ondas electromagnéticas es prácticamente imposible. El circuito oscilante cerrado emite ondas de radio porque hay en él una corriente de desplazamiento, pero habitualmente dicha corriente no pasa del condensador al espacio, y entonces la radiación del circuito es insianificante. Las condiciones de la radiación se cumplen en un circuito oscilante abierto, al que puede pasarse a partir del circuito cerrado separando las placas del condensador y aumentando al mismo tiempo su tamaño para conservar invariable la frecuencia propia del circuito como se indica en la fig. La antena obtenida como resultado de esta conversación del circuito oscilante cerrado al abierto, se distingue por su simetría geométrica y por eso se llama DIPOLO posee cierta inductancia distribuida a lo largo de los conductores, y cierta capacidad entre conductores. 3.1.2. Parámetros más importantes 3.1.2.1. Directividad Es la capacidad que tiene una antena para recibir señales sólo en ciertas direcciones y sentidos determinados. Además, este parámetro nos indica el ángulo que una antena puede recibir. El ángulo de abertura nos indica los puntos en que la ganancia disminuye en 3 dB (0,707 Vo) respecto al valor máximo. Se considera que en este ángulo la señal captada es la adecuada. 3.1.2.2. Ganancia Es la relación entre la tensión máxima captada por la antena y la tensión máxima captada por un dipolo.

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3.1.2.3. Relación Delante/ Atrás Es la relación entre la ganancia de la antena en la dirección máxima de radiación, y la ganancia de antena en cualquier otra dirección comprendida entre los 90° y los 270° de la dirección de máxima radiación. Sin embargo, algunos fabricantes suelen suministrar el dato respecto a 180°, pero no hemos de confundirnos, ya que este último dato lo manifiestan cuando especifican el ángulo de abertura con la referencia de la antena en vertical. 3.1.2.4. Frecuencia o banda de trabajo (ancho de banda) Es el margen de frecuencia dentro del cual la antena mantiene sus características de ganancia, directividad, etc. Dependiendo del tipo de instalación, se podrá utilizar una antena de banda estrecha (para un solo canal) o de banda ancha (cubre una gama o banda completa, pero con menor ganancia que las de banda estrecha). 3.1.2.5. ROE (relación de onda estacionaria) Es una medida del grado de adaptación entre la antena y la impedancia del propio circuito La ¡mpedancia de una antena, como se dijo anteriormente, al ser un elemento simétrico es de 300 omh. según norma. Como el cable de bajada (línea de transmisión) es un cable coaxial (asimétrico) de 75 h normalizados, necesitaremos un adaptador de impedancias para que no exista onda estacionaria. 3.1.3.Principales tipos de antenas Tipos principales existen en el mercado, y estos son: a) Antena Yagi. b) Antena logaritmo-periódica (logarítmica) c) Antena de panel. Estas son las fundamentales, luego cada casa comercial distribuye antenas basadas en los principios de las anteriores. 3.1.3.1. Antena Yagi Es la más extendida. Cuantos más elementos tenga esta antena, mayor es la ganancia y la directividad, aunque a partir de un determinado número no aumenta apreciablemente. Este tipo de antenas se fabrican para banda ancha, banda estrecha e incluso multibanda (banda III, IV y V). La diferencia constructiva entre banda ancha y estrecha es que la superficie de los PREPARADORES DE OPOSICIONES PARA LA ENSEÑANZA

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Están formadas por una serie de dipolos activos, cada uno sintonizad o a una frecuencia distinta. Como consecuencia de esto es una antena multibanda o banda ancha. Su utilización es en lugares donde el nivel de señal es muy bueno y sobretodo en instalaciones individuales con estas características. Para este tipo de antenas, si alguna parte de la banda no es necesaria, se suprimen los dipolos pertenecientes a estas frecuencias, acortándose, por tanto, la longitud de la antena. 3.1.3.3. Antenas de panel Constituidas por varios dipolos apilados y un panel reflector. Se fabrican para toda la banda de UHF y con una ganancia de 14 dB. Imprescindible cuando se quiere recibir cualquier canal de esta banda y con una ganancia homogénea. Hemos de decir que su directividad es muy baja con lo que el grado de interferencias puede ser perjudicial en algunas instalaciones. Los dipolos están separados por una distancia de d = L/4 y están puestos en fase gracias al cruce de la línea que une ambos dipolos.

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3.2. Equipo electrónico adicional para mástil 3.2.1.Mezcladores de señal. Dispositivos destinados a recibir distintas señales de TV por sus entradas y canalizarlas a su salida por un solo cable. Están basados en los distintos tipos de filtros: paso alto, paso bajo, paso banda y elimina banda. Las principales características a cumplir son: Buena adaptación a las entradas y a la salida. Bajas perdidas. Rechazo entre salidas. 3.2.2.Amplificadores para mástil de banda ancha. Amplificadores que en la mayoría de los casos se utiliza para instalaciones individuales. Su alimentación la recibe a través del cable de bajada, teniendo unos niveles de ganancia superiores a los amplificadores de vivienda. 3.2.3.Acopladores. Son dispositivos que permiten acoplar dos antenas iguales. Acoplando dos señales de UHF e incorporando 30 dB de ganancia. Viene alojado en cofre para intemperie. 3.2.4. Filtros. Los filtros se utilizan para dejar pasar el canal deseado, es decir, seleccionan determinadas frecuencias. Sus principales características son las pérdidas de inserción, y el rechazo al canal adyacente. 3.2.5. Distribuidores y accesorios 3.2.5.1. Atenuadores. Son dispositivos encargados de producir un descenso o atenuación de la señal. Su principal utilización está en equilibrar señales, evitar saturación en los amplificadores, etc. Su principal característica es el hecho de mantener constante la impedancia de entrada y salida en todo el recorrido del cursor. 3.2.5.2. Repartidores y mezcladores. Distribuyen la señal de entrada en múltiples salidas permitiendo la generación de varias líneas de bajada a partir de una sola de entrada. Las características más importantes son: Atenuación (dB). Adaptación de entradas y salidas (ROE, debe ser menor de 2). Rechazo entre salidas (dB). La primera y tercera característica miden las pérdidas producidas al paso de la señal. La adaptación mide los niveles de reflexión de la señal como consecuencia de la posible desadaptación de impedancias entre el dispositivo y el cable coaxial en entrada y salida. PREPARADORES DE OPOSICIONES PARA LA ENSEÑANZA

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3.2.5.3. Ecualizadores. Encargados de equilibrar en la salida o salidas los niveles de señal presentes en la entrada o entradas. Las características técnicas más importantes son: Perdida de inserción. Margen de regulación por canal. Número de canales. 3.2.5.4. Conversores y moduladores. - Conversores sintetizados: Conversores de un canal de UHF a VHF o de Bill a UHF. Toman la alimentación a través del paso de corriente a previos de los equipos de cabecera. - Moduladores: Son dispositivos que permiten a partir de señales de entrada de vídeo y audio generar una señal modulada en un canal de RF. Se utilizan fundamentalmente en sistemas de recepción de TV satélite cuando las unidades interiores usadas no incorporan modulación. 3.3. Equipo de cabecera 3.4. Amplificación Un amplificador es un equipo electrónico activo (precisa alimentación) y su función básica es recibir la señal de la antena y aumentar su valor (amplificar) hasta cierto nivel adecuado para compensar las atenuaciones posteriores que genera el propio sistema de distribución. Cabe distinguir dos tipos generales de amplificadores: banda ancha y monocanales. El primero se caracteriza por la amplificación conjunta de todos los canales disponibles, y el segundo, por la permisibilidad de amplificación de un sólo canal previamente sintonizado. Asimismo, las principales ventajas del sistema monocanal son: - Insensibilidad a las interferencias - Permite obtener mayores niveles de tensión de salida, sobre todo cuando aumenta el número de canales a amplificar - Permite la incorporación de nuevos canales sin disminución apreciable del nivel de tensión de salida lo que limita tener que dimensionar - La ecualización se puede realizar canal por canal - Las posibles averías ciernen sobre amplificadores individuales y no en todo el conjunto Una consideración a tener en cuenta al utilizar amplificadores de banda ancha es que, los canales a amplificar deben estar ecualizados ya que de lo contrario los efectos de modulación cruzada generados por un canal de muy superior nivel, afectarían a los canales de niveles de señales más bajos. PREPARADORES DE OPOSICIONES PARA LA ENSEÑANZA

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3.3.1.Características técnicas 3.3.1.1. Ganancia Se mide en dB y representa a diferencia de nivel de señal existente entre la entrada y la salida del dispositivo y ha de estar comprendida en límites medios, es decir, ni muy alta ni muy baja. 3.3.1.2. Figura de ruido Representa la cantidad de ruido presente en el amplificador, se mide en dB. 3.3.1.3. Tensión máxima de entrada Nivel de señal máximo que se permite a la entrada del amplificador para que no se produzca distorsión. 3.3.1.4. Tensión máxima de salida Expresada en mV, dBmV o dBuV, y representa el nivel máximo de señal que el amplificador, es capaz de entregar a su salida sin distorsión. Debemos partir con la premisa de que todo amplificador ha de colocarse lo más próximo a la antena. 3.3.1.5. Los distintos tipos de amplificadores existentes en el mercado - Preamplificadores y amplificadores para mástil - amplificadores para antenas colectivas 1. amplificadores monocanal 2. centrales amplificadoras Amplificación monocanal sistema Z

3.4. Red de distribución 3.4.1. Repartidores o distribuidores Salvo por su utilización interior, las prestaciones son las mismas que las ya mencionadas anteriormente. 3.4.2. Deri vadores Son dispositivos que producen una o varias ramificaciones en una línea de distribución de bajada tomando parte de la señal que circula por ella sin prácticamente afectarla. Sus características más importantes son:

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Atenuación en derivación (dB). Atenuación en paso (dB). Rechazo entre salidas (dB). ROE (>2) La atenuación en derivación indica en cuantos dB quedará atenuada la señal en las salidas con respecto a la entrada. La atenuación de paso indica la pérdida de señal producida al paso de la entrada a la salida en la línea principal para continuar hacia los demás derivadores conectados a la misma línea. 3.4.3.Accesorios comunes Filtros de banda: filtro rechazadores (FM o CB) o atenuadores (VHF o UHF) de bandas. Aplicaciones: Evitan la saturación del TV por algún canal de VHF, por algún canal de UHF o por emisoras de 27 MH. 3.4.4. Prolongadores y adaptadores En aquellos componentes (distribuidores, derivadores, tomas de usuario, etc.) que precisen cerrar una salida con su impedancia característica Z = 75 h se le añaden este tipo de resistencia denominadas adaptadoras o de cierre. 3.4.5. Cajas de paso y tomas Son los elementos que permiten al usuario obtener la señal de la línea para aplicarla a la entrada del TV. Las principales características son: Atenuación de derivación (dB). Atenuación de paso o prolongación (dB) Rechazo entre salidas (dB). ROE. Pueden ser de dos tipos: De paso: se utilizan conectando unas a otras en serie. Finales o separadoras: es la última que se conecta (internamente va cerrada con su impedancia característica Z = 75 h). El conector coaxial macho es de TV y el hembra de FM. 4. INSTALACIONES TV SATÉLITE 4.1. Satélites geoestacionarios Un satélite geoestacionario es un satélite artificial, colocado a una determinada distancia del ecuador y a la misma velocidad de rotación que la tierra de forma que permanece estacionario con respecto al mismo punto de la Tierra y es visible para bastante superficie PREPARADORES DE OPOSICIONES PARA LA ENSEÑANZA

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de la misma. Para cumplir este requisito es necesario que la distancia a la que debe colocarse el satélite respecto al ecuador es de 35806 Km. A esta órbita se le llama órbita de Clarke u órbita geoestacionaria. Esta distancia es independiente de la masa del satélite por lo que podemos colocar cualquier satélite en dicha órbita. 4.2. Particulares de un satélite La parte que más interesa en el satélite son los llamados TRANSCEPTORES (Transceptor, transpondedor, transponder, emisorreceptor). Éstos, procesan, convierten y amplifican la señal, pudiendo llegar a albergar más de 64 transpondedores por satélite. La señal de ida y vuelta hace un total de = 72.000 km. Atenuándose hasta 200 dB. El ancho de banda típico es de: 18 a 36 MHz, general 27 MHz. Puede modular en: analógica (FM-QPSK), o en digital (FM-QPSKMPEG-2-TS) con varias sub-portadoras de audio. La transmisión en digital puede albergar un máximo de 20 programas por canal, siendo lo normal 8. 4.2.1. Canales y polarización. Las bandas utilizadas por los satélites para la distribución de señales de TV sobre Europa se especifican en el siguiente organigrama:

Para ampliar la capacidad de canales que se pueden transmitir por cada una de estas bandas, se recurre al concepto de polarización. Ésta, es una característica intrínseca de las ondas electromagnéticas. La siguiente tabla nos lo clarifica.

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El margen de frecuencias del enlace descendente, ofrece 2.050 MHz de ancho de banda. Como cada canal ocupa 27 MHz, sólo cabrían = 75. Así, emitiendo por un mismo transponder en varios tipos de polarizaciones, se consigue ampliar el n° de canales por transponder 4.3. Enlaces de satélites 4.3.1.Enlace ascendente: uplink Desde estaciones en la Tierra se envían las señales en frecuencias ~ 14 GHz. 4.3.2. Enlace descendente: downlink El satélite las convierte y envía en frecuencias~ 12 G H z . 4.4. Cobertura de un satélite El HAZ, es la superficie terrestre iluminada por el satélite, con una densidad de señal constante. 4.4.1.Tipos de haz 4.4.1.1. Global, cubre ~ 42%; es el área visible desde el SAT; tiene BAJOS niveles de señal en superficie. 4.4.1.2. Hemisférico, cubre ~ 20%, resultado de varios de Zona. 4.4.1.3. De zona o spot, cubre ~ 10%, con NIVELES ELEVADOS de señal en superficie. Utilizaremos normalmente ésta. 4.4.1.4. Satélites de TV en órbita geoestacionaria en España Desde España, hay que orientar la parabólica hacia el Sur. 5. ELEMENTOS DE CONFIGURACIÓN DE LAS INSTALACIONES TV SATÉLITE, TIPOLOGÍA Y CARACTERÍSTICAS 5.1. Sistema captador 5.1.1.Antena parabólica La señal enviada desde el transpondedor de un satélite (señal descendente) se debilita a medida que viaja por el espacio, tiene pérdidas por absorción debido a las condiciones meteorológicas, del medio ambiente (vapor de agua, calor o frío extremos). PREPARADORES DE OPOSICIONES PARA LA ENSEÑANZA

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La función de la antena parabólica es recibir esta débil señal (campo eléctrico y magnético) reflejarla y concentrarla en el punto focal de la antena, lugar donde esta instalado el LNB (unidad exterior), el cual la amplifica, la modifica y la adecúa para que sea recibida por el recptor. La ganancia de la antena viene dado por la expresión:

Unidad exterior. El LNB (Bloque Amplificador de Bajo Ruido) está instalado en el punto focal de la antena parabólica, tiene la función de recibir o captar tanto como sea posible la señal reflejada proveniente del satélite, que incide en el plato hacia este punto de máxima concentración. Constitución de un LNB a) Alimentador, guía ondas: Recibe y dirige la señal reflejada por la parábola. Tiene 3 partes: - - Bocina, o parte exterior del cuerpo del alimentador. - - Guía ondas: conducto metálico que dirige la señal a la sonda, diodo gun, o verdadero dipolo de la parábola. - - Sonda: hace la función de antena dipolo. De su posición depende la polaridad a recibir. PREPARADORES DE OPOSICIONES PARA LA ENSEÑANZA

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b) Polarizador: Encargado de elegir una de las dos polaridades h/v. Actualmente no se utiliza, o forma parte del LNB. c) Conversor: Preamplifica, convierte la frecuencia de entrada a Fl. y amplifica la señal ~ 40 db. Tanto el previo como el amplificador son de alta tecnología con valores muy bajos de nivel de ruido. Se alimentan en cc. a través del cable coaxial. 5.2. Equipo de cabecera instalación colectiva Constituido básicamente por: a) Amplificador Fl => Fl + mezcla TVT Destinados a compensar las pérdidas producidas en la distribución b) Unidades Interiores colectiva - Fl => TVT Estas están compuestas por tres grandes bloques: - Demodulador: Es el encargado de recibir un canal de 1a Fl (950 - 2150 MHz), convertirlo a 2a Fl de 479,5 MHz y demodularlo. - Procesador de audio - vídeo. Separas las señales de audio y vídeo tratándolas por separado y entregándoselas al modulador de salida. - Modulador. Entrega a la salida una señal de TV modulada a cualquier canal de 47 a 860 MHz. c) Procesador digital - TDT Fl. => Fl. Básicamente, selecciona canales de satélite en la banda de Fl y los traslada a otras frecuencias dentro de la misma banda. Se compone de los siguientes elementos: - Procesador de Fl. - Programador Universal. - Central Fl 5.3. Unidad interior usuario Hoy en día la mayoría de plataformas trabajan en digital y no es normal encontrar receptores analógicos para satélite, luego podemos resumir que la unidad interior de usuario incluirá un Receptor/ decodificador Digital (IRD-QPSK), sintonizador, o decodificador de plataformas de pago. 5.4. Red de Distribución Para establecer las características de los elementos de distribución, hay que considerar qué tipo de distribución se realiza, es decir, si trabajamos en Fl, p.e., los elementos a seleccionar deben tener una extensión de ancho de banda hasta 2150 MHz. PREPARADORES DE OPOSICIONES PARA LA ENSEÑANZA

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Por destacar, los más importantes son: Repartidores, derivadores, cajas de paso y tomas, conmutadores de polaridad (conmuta entre dos polaridades) y repartidores conmutables. 6. CONFIGURACIÓN DE LOS SISTEMAS DE RECEPCIÓN DE TV 6.1. Tipos de distribución Existen diversas soluciones a la hora de realizar la distribución de la señal hasta el usuario final, y por supuesto, hay un sin fin de posibilidades si contemplamos la utilización de uno u otro dispositivo. Por ello, sin diversificar en exceso, podemos establecer una clara diferenciación basándose en los sistemas de amplificación y de distribución encontrándonos con: a) Según el sistema de amplificación ha emplear: Instalaciones con amplificación en banda ancha. Instalaciones con amplificación monocanal. b) Basándose en la red de distribución: Instalaciones con sistemas de distribución con repartidores. ídem con derivadores. ídem con cajas de paso. Instalaciones compuestas por los distintos dispositivos anteriores. Por la simplicidad que conlleva las instalaciones individuales, aquí analizaremos la TVT y TVSAT en instalaciones colectivas. 6.2. Instalación de recepción TVT colectiva (MATV) En una instalación de antena colectiva de televisión típica, se pueden distinguir tres partes claramente diferenciadas: - Equipo de captador. Antenas o elementos captadores de señal. - Equipo de cabecera. Amplificadores, mezcladores y distribuidores. - Red de distribución. Red de dispersión. Red de usuario. 6.3. Instalación de recepción TVSAT colectiva (SAMTV) El siguiente gráfico nos da una idea de las posibilidades de configuración de los sistemas de instalación de recepción de TV satélite, a) Varios canales de uno o varios satélites: - Procesado de canales de Fl a bandas TVT. Sin Receptor - Procesadores de Fl a Fl. Con receptor cada usuario b) Todos los canales de un segmento: - Distribución en Fl con un cable. Con receptor por usuario. c) Todos los canales de 2, 3 ó 4 segmentos: - Distribución en Fl con 1 cable por cada segmento. Con receptor cada usuario

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6.4. Esquema general de una distribución según la nueva reglamentación "ICT" Instalación colectiva TV-SAT con doble cable coaxial de distribución conforme a la normativa de ICT (Infraestructuras Comunitarias de Telecomunicación) con puntos de acceso al usuario. Los puntos de acceso al usuario integran un distribuidor de dos o cuatro salidas. Se instalarán en el RTR (Registro de Terminación de Red). 7. CÁLCULOS 7.1. Cálculo de pérdidas 7.1.1.Pérdida en toma de usuario Pérdida en el cable + P. Paso en los derivadores precedentes + P. Derivación en el derivador de planta + P. paso en las cajas de paso precedentes + P. Derivación en la toma. Efecto de desacoplo entre las dos tomas de usuario Desacoplo = Ai + Ad Ai = atenuación inversa (dB) Ad = atenuación directa (dB) El desacoplo atenuación entre dos tomas de usuario distintas ha de ser de 26 dB entre señales de TV y 46 dB entre señales de FM y FM y entre FM y TV. Si hay canales incompatibles, el desacoplo entre TV y TV ha de ser de 56 dB. 7.1.2.Atenuación en la distribución Realizar cálculos para todas las bandas y elementos pasivos que influyen en la atenuación, esto es: Pérdida en el cable + P. Paso en los derivadores precedentes + P. Derivación en el derivador de planta + P. paso en las cajas de paso precedentes + P. Derivación en la toma. 7.1.3.Pérdidas en los amplificadores 7.1.3.1. Pérdidas para el montaje de centrales amplificadoras: (banda ancha)

7.1.3.2. Amplificadores monocanal. Sistema Z En este tipo de montajes, para evitar problemas de intermodulación, se establecerá una separación entre canales de 2 en UHF y de 1 en VHF. - Niveles máximos: Bill 125db|uiV; BIVyBV124dBuV PREPARADORES DE OPOSICIONES PARA LA ENSEÑANZA

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Montajes de amplificadores monocanal: 1. Sin canales adyacentes: a) Canal más desfavorecido en UHF C32 a.1) pérdidas: 0,5 dB (por puente) x el número de ellos. 0,5x4 = 2 dB b) Canal más desfavorecido en VHF C5 b.1) pérdidas: 0,3 dB (por puente) x el número de ellos. 0,3x7 = 2,1 dB.

2. Con canales adyacentes a) Pérdidas por canales adyacentes + Pérd. por el mezclador: PAd + Pm = 4 + 7 = 11 dB b) Canal más desfavorecido en UHFC32. 0,5x4 = 2dB b1) Canal más desfavorecido en VHF C 8. 0,3 x 6 = 1,8dB c) Pérdidas totales: "a + b;enUHF = 13Db" "a 'a + b1;enVHF = 12,8dB" 7.1.4.Calculo de la F.A.: Según el tipo de amplificación, si utilizamos monocanales tendremos que acoplar un equipo de amplificación de corriente. Si lo que utilizamos son equipos compactos de amplificación (centrales amplificadoras), ya tendremos incluida la unidad de F.A.. El cálculo es por lo tanto referido a las instalaciones con sistemas monocanal y en ellas sólo debemos sumar los consumos de los diferentes bloques y dejar un tanto por ciento de margen para posibles inclemencias futuras. Un margen adecuado es dar al consumo total un 15% de incremento con lo que tendremos suficiente como para paliar calentamientos no deseados o para posibles ampliaciones de canales futuros.

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7.2. Cálculos de acimut y elevación de una antena parabólica Para realizar el cálculo es necesario conocer las coordenadas siguientes: Latitud (norte - sur) y longitud (este - oeste) de la antena receptora Longitud del satélite, posición ecuatorial respecto del punto de referencia. Para realizar los cálculos de acimut y elevación se considerarán los signos siguientes: Norte y Este: positivos; Sur y Oeste: negativos.

~ Diferencia entre el norte magnético terrestre y el norte geográfico El ángulo que mide el inclinómetro es el ángulo complementario (a)

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8. NORMATIVA Y REGLAMENTACIÓN Para la normalización de este tipo de instalaciones tomamos las referentes a la Norma Técnica de Edificación "IAA" referido a ámbitos de proyectos instalaciones, aunque la el Reglamento de Regulación de Infraestructura Común de Telecomunicaciones (ICT) RD 401/ 2003 establece de forma clara las partes de la instalación, tipos, parámetros, niveles de señal, así como, la cualificación del instalador de telecomunicaciones. Por otra parte se deberá tener presente el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión, donde se recoge todo lo relativo a conductores, envolventes, canalizaciones, protecciones, recintos especiales y locales de pública concurrencia. En todo momento debe tenerse en cuenta las normas legislativa municipales, o en su defecto, las de la Comunidad Autónoma. Por último el organismo internacional más relevante el ITU (Unión Internacional de Telecomunicaciones (International Telecommunications Union). Organismo regulador de las Naciones Unidas que cubre todas las formas de comunicación. Establece normas obligatorias y regula el espectro de radiofrecuencia. ITU-R (anteriormente CCIR) se ocupa de los temas de gestión y regulación del espectro de radio mientras que la ITU-T (anteriormente CCITT) se ocupa de la normalización de las telecomunicaciones) 9. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Y DOCUMENTALES • J. CARMONA, L. MOLINA, R. ARJONA, J.M. RUIZ Título: Instalaciones Singulares en Viviendas y Edificios Editorial: Me. Graw Hill. ISBN: 84-481-3036-7 • FERNANDO MATILLAS SOLÍS Título: Instalaciones Singulares en Viviendas y Edificios Editorial: Paraninfo. ISBN: 84-263-2715-7 • TELEVES Título: 2a Edición. Sistemas para recepción de TV. Analógica y digital Ediciones TELEVES. ISBN: 84-930168-0-2 • ALCAD Polígono Arreche-Ugalde, n° 1. Apdo. 455. E-20305. Irun - SPAIN. T. +34 943 639660. F. +34 943 639266 • "Enciclopedia de la Radio, Televisión, HI-FI". Francisco Ruiz Vassallo. CEAC. 1985

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