Título: Quejas, errores y deficiencias en la recepción de la televisión digital

Autor: Ing. Omar Vera Sardiñas

ANTECEDENTES

PROBLEMA

OBJETIVO

La irrupción en la banda de UHF, primero con la TV analógica y más recientemente con la digital, no se ha correspondido con la necesaria renovación de los sistemas de recepción de televisión de la población En los sistemas de recepción de televisión digital se aprecian reiterados errores y deficiencias que afectan la calidad de la señal. Son las causas de las principales quejas y representan un obstáculo para la realización del apagón analógico Señalar los principales errores y deficiencias en la recepción de la televisión digital y aportar recomendaciones y sugerencias para corregirlos

CAUSAS DE LAS DEFICIENCIAS OBSERVADAS EN LOS SISTEMAS DE RECEPCIÓN DE TELEVISIÓN

Falta de información y de cultura tecnológica en la población

Inexistencia de entidades tanto estatales como privadas que se dediquen a estas funciones

Dificultades acumuladas con las ofertas de antenas y cables o bajantes adecuados

Bicónica para VHF, con aproximadamente 300 Ω de impedancia y ganancia moderada TIPOS DE ANTENAS MÁS COMUNES EN NUESTRO ENTORNO

Yagi, de dos o más elementos, con dipolo lineal ο doblado, para VHF o UHF, con ganancia, impedancia y banda dependientes del diseño Logarítmica periódica de banda ancha, combinada con dipolos doblados para VHF y UHF, 300 Ω de impedancia y ganancia moderada en toda la banda Dipolo en V plegable para interiores, de baja ganancia e impedancia variable, según la geometría adoptada

A todas estas se irán sumando las antenas de nuevo tipo que se irán comercializando, tanto para interiores como para exteriores, con gran ancho de banda y variadas ganancias, todas para 75 Ω de impedancia

LÍNEAS O BAJANTES MÁS UTILIZADOS Y SUS CARACTERÍSTICAS

Cinta de 300 Ω Ventajas: Es balanceada respecto a tierra. No hay que balancear ni adaptar impedancias si la antena es de 300 Ω. Desventajas: Sufre grandes variaciones que introducen atenuaciones si se aproxima a conductores o se enrolla, se moja, se ensucia, etc. Se deteriora con facilidad.

Cable coaxial de 75 Ω Desventajas: Necesidad de balancear y adaptar impedancias si la antena es de 300 Ω. Ventajas: No sufre variaciones en su recorrido. Es más duradero.

EFECTOS NEGATIVOS DEL DESACOPLO DE IMPEDANCIAS Y DEL DESBALANCE • Las líneas o bajantes poseen una impedancia característica que

depende de su geometría y del aislamiento entre sus conductores. Pueden ser abiertas y balanceadas respecto a tierra, como la cinta de 300 Ω o coaxiales desbalanceados como el RG6, de 75 Ω. • Las antenas presentan también una impedancia definida para la banda, también entre 300 Ω y 75 Ω. • Las impedancias entre la línea, la antena y el receptor deben acoplarse y simetrizarse mediante transformadores y baluns para que no ocurran reflexiones ni deformaciones del patrón de radiación. • Si un coaxial de 75 Ω se conecta directo a una antena de 300 Ω, surgen reflexiones que provocan pérdidas de un 36 % de la señal captada (se pierden aproximadamente 2 dB). • Si el sistema no se simetriza con un balun, surgen corrientes en la malla del coaxial que deforman el patrón de la antena y causan interferencias. • De ahí la importancia de acoplar las impedancias y simetrizar el sistema.

TRANSFORMADORES DE IMPEDANCIA Y BALUNS

• Existen diversos métodos y diseños para balancear y simetrizar

impedancias. • El más conocido y utilizado es la denominada cachimba, para adaptar los 300 Ω balanceados de la cinta a los 75 Ω desbalanceados del receptor, con buena respuesta en todas las bandas gracias a sus núcleos de ferrita. • Recientemente se comenzó a comercializar también un adaptador de impedancias inverso para uso en exteriores (anticachimba) para adaptar los 300 Ω balanceados de la antena a los 75 Ω desbalanceados del cable coaxial, también con gran ancho de banda.

ERRORES Y DEFICIENCIAS MÁS FRECUENTES EN LOS SISTEMAS DE RECEPCIÓN • Cintas bajantes enrolladas en el mástil metálico que soporta la antena. • Cintas empotradas o adosadas a la pared o a objetos metálicos. • Sobrantes de cinta enrollados y depositados sobre el techo o el piso. • Múltiples empates en la cinta o el cable bajante, que al cabo se deterioran. • Deterioro del bajante por efectos de la intemperie y del envejecimiento. • Afectaciones por humedad y suciedad en la cinta. • Penetración de humedad en el cable por colocación incorrecta. • Empleo de cables coaxiales de 75 Ω en antenas de 300 Ω sin acoplador de impedancias ni balun. • Empleo de cualquier tipo de cable como bajante (cable telefónico, cable utp) • Empalmes deteriorados y con falta de mantenimiento entre el bajante y la antena. • Daños en el acoplador de impedancias entre la cinta y el Rx (cachimba). • Antenas con elementos faltantes, partidos o en mal estado. • Antenas mal orientadas o con orientación invertida. • Antenas ubicadas en lugares obstruidos o inadecuados. • Antenas para una banda de frecuencias distinta a la que se pretende recibir. • Varios bajantes conectados a una misma antena, sin usar distribuidor. • Cualquier tipo de artefacto utilizado en función de antena.

SIMULACION DE ALGUNAS DE ALGUNAS DE LAS DEFICIENCIAS SEÑALADAS PARA EVALUAR SU EFECTO Instrumentos y recursos utilizados Analizador de redes Agilent, modelo 8712ET. Caja decodificadora (set top box) Haier, modelo HDMB-2000/T. 10 m de cinta de 300 W. 10 m de cable RG-6 AU de 75 W. 10 m de bajante telefónico exterior. 2 balun-transformadores de 4:1 de l/2 para balancear y transformar los 50 W del analizador en 200W balanceados. 2 transformadores de l/4 (conformados en los extremos de la cinta) para acoplar los 200W transformados a los 300 W de la cinta. 2 antenas Yagi para UHF, de 3 elementos con dipolo doblado, para 300 W.

EFECTO NEGATIVO DE LAS DEFICIENCIAS SIMULADAS Atenuación introducida por distintos bajantes a 640 MHz en variadas condiciones 10 m de cinta de 300 Ω en recorrido libre (referencia) con 3 m de su recorrido adosados a una pared cementada con 2 m de su recorrido adosados al angular de una puerta de aluminio con 8 vueltas enrolladas sobre un tubo de hierro de 4 cm de diámetro con 3 m de su recorrido tendidos sobre el piso, sin enrollar con 5 vueltas de 20 cm de diámetro (3 m) enrolladas al aire con 5 vueltas de 20 cm de diámetro (3 m) enrolladas sobre el piso con 4 m de su recorrido mojados con agua corriente con 4 m de su recorrido mojados con agua salobre con 3 empalmes (bien realizados, sin perder la geometría) 10 m de cable coaxial RG-6 de 75 Ω después de sumergir un extremo en agua durante 20 minutos con 2 empalmes (perdiendo la geometría) 10 m de bajante telefónico en recorrido libre

Aten (dB) -0,9 -6,2 -6,0 -4,5 -5,8 -5,3 -14,1 -3,4 -5,7 -0,9 -2,1 -2,2 -2,8 -9,8

Dif. (dB) -5,3 -5,1 -3,6 -4,9 -4,4 -13,2 -2,5 -4,8 0,0 -1,2 -1,3 -1,9 -8,9

EFECTO NEGATIVO DE LAS DEFICIENCIAS SIMULADAS (Cont.) Nivel de recepción de una señal de prueba de 0 dBm radiada y recibida con antena Yagi para UHF de 300 Ω a 640 MHz en variadas condiciones.

Nivel dBm

Dif dBm

Con la cinta en recorrido libre acoplada directo a la antena Rx (referencia)

-30,5

-

Con el coaxial acoplado mediante balun de 4:1 (de λ/2) a la antena Rx

-31,6

-1,1

Con el coaxial acoplado directo a la antena Rx (sin balun)

-33,4

-2,9

Con el bajante telefónico en recorrido libre acoplado directo a la antena Rx

-39,5

-9,0

Efectos de la atenuación de la señal en la calidad de la recepción digital. Recepción del Ch 48, mediana intensidad de campo, sin atenuación con 3 dB de atenuación con 6 dB de atenuación con 10 dB de atenuación con 13 dB de atenuación

Intensidad % 74 70 66 62 Inestable

Calidad % 59 52 45 31 Inestable

Algunas fotos como muestra, tomadas de casos reales que generaron quejas.

Restos de lo que fuera un antena.

Antena colgada en una ventana.

Extremos de una cinta zafados de la antena a la que alguna vez estuvo conectada.

Cable UTP utilizado como bajante.

Empalme de cinta bifilar con cable UTP.

Adaptador de impedancias (cachimba) con bobinas eliminadas (puenteadas).

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES A PARTIR DEL ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS DE LAS MEDICIONES • El empleo del cable coaxial de 75 Ω es siempre recomendable respecto

• •

•

• • •

a la cinta de 300 Ω. Las actuales ofertas de cables, conectores y adaptadores apoyan esta recomendación. Las ofertas de antenas de 75 Ω viabilizan también el empleo del cable Cualquier irregularidad en la cinta introduce siempre afectaciones mucho mayores que las del cable, aún cuando éste no se instale con todos los requisitos. De mantenerse la cinta, hay que eliminar las irregularidades que la afectan en su recorrido, pero las afectaciones por lluvia son muy difíciles de evitar. Para la TV analógica, estas degradaciones de señal pueden significar la diferencia entre una imagen nítida y una muy ruidosa. Para la TV digital pueden constituir la diferencia entre ver o no ver la televisión. Hay que divulgar orientaciones para mejorar los sistemas de recepción, pero esto no es suficiente. No se puede dejar todo a la espontaneidad.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES A PARTIR DEL ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS DE LAS MEDICIONES (Cont.) • Es necesario crear entidades que se dediquen a instalar y mejorar los

sistemas de recepción para poder realizar el apagón analógico sin contratiempos. • Entre las funciones de estas entidades debe estar el montaje de antenas colectivas con amplificación y distribución de señal en los casos de grandes edificios familiares. • La viabilidad del apagón analógico depende, por una parte, de las instalaciones planificadas por Radiocuba y por otra, de la efectividad de los sistemas de recepción de la población. • Es urgente entonces darle solución eficiente a los problemas que existen con la recepción de las señales. • El ahorro energético que el apagón representa, justifica las inversiones encaminadas a mejorar los sistemas de recepción.

Muchas gracias

QUEJAS, ERRORES Y DEFICIENCIAS EN LA RECEPCION DE LA TELEVISIÓN DIGITAL COMPLAINTS, ERRORS AND DEFICIENCIES IN DIGITAL TELEVISION RECEPTION. Juan Omar Vera Sardiñas Especialista Superior, Dirección de Mantenimiento, Empresa Radiocuba [email protected] RESUMEN Se describen los errores y deficiencias que con mayor frecuencia se observan en la recepción de la televisión digital, que a su vez son las causas del mayor número de quejas que se generan. La mayoría de estas deficiencias fueron simuladas en pruebas de taller y de campo para evaluar su impacto en la degradación de la señal recibida, como fundamento para proponer recomendaciones prácticas y sugerencias para corregirlas, especialmente la necesidad de sustituir gradualmente la cinta por el cable coaxial, como ha venido ocurriendo en el resto del mundo. Se argumenta además la necesidad de crear entidades que tengan como principal misión realizar o mejorar las instalaciones de los sistemas de recepción de televisión, incluyendo el montaje de antenas colectivas con amplificación y distribución de señal en grandes edificios, para optimizar el servicio y a la vez contribuir a la realización del apagón analógico en el menor tiempo posible. PALABRAS CLAVES: Antenas receptoras, líneas de transmisión, televisión digital terrestre. ABSTRACT There are a description of errors and deficiencies commonly observed in digital television reception, which are the cause of a big number of complaints. Most of these deficiencies were simulated in workshop and field tests in order to evaluate their impact in the degradation of the received signal, as groundwork to propose practical recommendations and suggestions to correct them, specially the necessity of gradual substitution of the ribbon line for the coaxial cable, as it happened in the rest of the world. It is also argued the necessity to create organizations that have as a main mission to carry out or to improve the assembly of television reception systems, including the assemblage of collective antennas with amplification and distribution of signal in big buildings, in order to optimize the service and at the same time to contribute to the realization of the analogical blackout in the smallest time as possible. KEY WORDS: Reception antennas, transmission lines, digital terrestrial television.

INTRODUCCIÓN Uno de los mayores problemas en la recepción de la televisión digital terrestre son los errores de instalación y las deficiencias por el deterioro acumulado de los sistemas de recepción, carentes de un mantenimiento y renovación adecuados. Esta realidad da origen a innumerables quejas por mala calidad en la recepción de la televisión, especialmente en la televisión digital. La irrupción en la banda de UHF, primero con la TV analógica y ahora con la digital, no se ha correspondido en la generalidad de los casos con una necesaria renovación de los sistemas de recepción acorde a las nuevas exigencias, debido a diversas causas, a saber: -

Falta de información y de cultura tecnológica en la población. Inexistencia de entidades tanto estatales como privadas que se dediquen a estas funciones. Dificultades acumuladas con las ofertas de antenas y cables o bajantes adecuados, entre otras.

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La implantación de la TV digital de forma gradual, pero masiva, como lo requiere el programa para el apagón analógico, obliga a dar soluciones eficientes, ágiles y económicas a todas estas dificultades. El inicio de las ventas a la población de las cajas decodificadoras para la TV digital, junto las ofertas de antenas y bajantes, incluidos cables coaxiales, conectores y adaptadores de impedancia, animan a divulgar y sugerir soluciones a los problemas que se han ido acumulando y a los nuevos que van surgiendo. Son conocidas las bondades del cable coaxial de 75 Ω respecto a la cinta bajante de 300 Ω, atendiendo al acople de impedancias, atenuaciones e inmunidad al ruido, entre otros. Pero su utilización también exige determinados requisitos. Se tratará de exponer estas bondades y la manera de satisfacer los requisitos.

1. CARACTERÍSTICAS DE LOS SISTEMAS DE RECEPCIÓN PARA TELEVISIÓN. REQUISITOS ELEMENTALES PARA UNA BUENA INSTALACIÓN [1], [2]. Existe una gran diversidad de antenas receptoras de televisión, para distintas ganancias, bandas de frecuencia, ancho de banda, impedancias, etc. siendo las más comunes en nuestro entorno las siguientes: -

-

Bicónica para VHF, con aproximadamente 300 Ω de impedancia y ganancia moderada. Yagi, de dos o más elementos, con dipolo lineal o dipolo doblado y con ganancia, impedancia y banda de frecuencia dependientes de la forma, tamaño, separación y número de elementos. Las que más abundan son las de VHF banda III y las de UHF para impedancias entre 75 y 300 Ω. Logarítmica periódica de banda ancha, combinada con dipolos doblados para VHF y UHF, 300 Ω de impedancia y ganancia moderada en toda la banda. Dipolo en V plegable para interiores, con impedancia variable, según la geometría adoptada.

A todas estas ya existentes se irán sumando las antenas de nuevo tipo que se irán comercializando, tanto para interiores como para exteriores, con gran ancho de banda y variadas ganancias, todas para 75 Ω de impedancia. Para acoplar la antena al receptor, los bajantes más utilizados son la cinta bifilar de 300 Ω, que es balanceada respecto a tierra y el cable coaxial de 75 Ω, que es desbalanceado. Una instalación bien realizada requiere por un lado adaptar las impedancias entre la antena y la línea y entre la línea y el receptor y por otro lado balancear el sistema cuando la línea es desbalanceada, utilizando un balun (del inglés balanced-to-unbalanced) que puede funcionar también como adaptador de impedancias. Para antenas de 300 Ω, la cinta no requiere adaptación de impedancias, pero sufre grandes variaciones (con grandes atenuaciones de señal) cuando en su recorrido se aproxima a superficies conductoras, o se enrolla el sobrante sobre el piso o la placa, o cuando se moja por la lluvia y para agravar las cosas al final termina por deteriorarse físicamente y perder sus propiedades. El cable, en cambio, necesitaría un balun adaptador de impedancias para simetrizar y evitar reflexiones si la antena es de 300 Ω, pero es inmune a las afectaciones que sufre la cinta en los trayectos, es mucho más duradero y si se toman precauciones, no se afecta por la lluvia. Una cinta de 300 Ω, seca, limpia y bien instalada ocasiona menos atenuación que un cable coaxial RG6, de 75Ω. Por ejemplo, para una frecuencia de 600 MHz y 10 m de línea, la atenuación de una cinta bien montada es de 0, 8 dB, en tanto el cable atenúa alrededor de 2 dB para igual distancia y frecuencia. La desventaja de la cinta radica en lo engorroso de instalarla y mantenerla correctamente, ya que en todo su trayecto habría que garantizar su separación de toda superficie conductora, además de evitar el polvo, el salitre y la humedad. Conseguir eso en la práctica es bien difícil y es por ello que en la mayoría de las instalaciones reales, la atenuación de la cinta es mucho mayor que la del cable. Debido estas y otras razones, como la inmunidad al ruido y las interferencias, el cable coaxial ha reemplazado a la cinta como bajante en todo el mundo desde los años 70 del pasado siglo.

2. EFECTOS NEGATIVOS DEL DESACOPLO DE IMPEDANCIAS Y DEL DESBALANCE [1], [2]. 2

Las líneas de transmisión que se utilizan como bajantes poseen una impedancia característica que depende de su geometría y del aislamiento entre sus conductores. Pueden ser líneas abiertas, balanceadas respecto a tierra, como la cinta bifilar, con una impedancia de 300 Ω, o cables coaxiales, desbalanceados, con 75 Ω de impedancia como el RG6 utilizado para la recepción de TV. Las antenas también presentan una impedancia definida para la frecuencia o banda de trabajo, que también suelen oscilar entre 75 y 300 Ω. Las impedancias de la línea y de la antena deben acoplarse y simetrizarse correctamente mediante transformadores de impedancia y simetrizadores o baluns para que no ocurran reflexiones. Si una línea coaxial con impedancia de 75 Ω se conecta directo a una antena con impedancia de 300 Ω, surge un coeficiente de reflexión Γ=0,6 equivalente a una relación de onda estacionaria ROE = 4, que provoca un 36 % de potencia reflejada, es decir que la antena entrega sólo un 64 % de la energía que capta. Esto significa que se pierden aproximadamente 2 dB de señal debido a las reflexiones. Para evitarlo, es necesario adaptar la impedancia de la línea a la de la antena. Por otra parte, cuando el sistema no se simetriza con un balun, el desbalance hace surgir corrientes en modo común o tipo paralelo por la parte exterior de la malla, que ocasionan deformaciones en el patrón de radiación de la antena. Estas corrientes se manifiestan además como onda reflejada y suelen provocar mallas interferentes en la imagen de la TV analógica cuando la señal es débil, que se eliminan al simetrizar [1].

3. TRANSFORMADORES DE IMPEDANCIA Y BALUNS [3, 4, 5]. Existen diversos métodos y diseños para balancear y simetrizar impedancias que se describen en la bibliografía. El más conocido y utilizado es la denominada cachimba, para adaptar los 300 Ω balanceados de la cinta a los 75 Ω desbalanceados de la entrada del receptor o de la caja decodificadora. Contiene bobinas con núcleos de ferrita que le proporcionan una buena respuesta en todas las bandas de televisión. El extremo de la cinta va atornillado a los terminales de la cachimba, cuya boquilla macho se inserta a presión al conector tipo F hembra de la entrada de antena del receptor. Recientemente se comenzó a comercializar también un adaptador de impedancias inverso para uso en exteriores (anticachimba) para adaptar los 300 Ω balanceados de la antena (cuando de antenas de 300 Ω se trata) a los 75 Ω desbalanceados del cable coaxial. Tiene igualmente una buena respuesta en todas las bandas. Por un extremo termina en dos rabizas cortas con terminales abiertos para atornillar a los terminales de la antena. El otro extremo dispone de un conector F hembra para recibir el conector F macho a colocar en el extremo exterior del cable. Al extremo interior del coaxial se le insertará otro conector F macho para enroscar al de entrada de antena de la caja o del receptor, con lo cual todas las impedancias quedarán bien adaptadas y balanceadas.

4.

QUEJAS, ERRORES Y DEFICIENCIAS MÁS FRECUENTES EN LOS SISTEMAS DE RECEPCIÓN. SIMULACIONES Y PRUEBAS REALIZADAS.

Desde el inicio de las pruebas de transmisión de TV digital y hasta el presente se ha recibido y atendido un elevado número de quejas por mala calidad en la recepción. En más del 90 % de los casos, estas quejas han estado provocadas por errores, deficiencias y falta de mantenimiento de los sistemas de recepción de los propios televidentes, casi siempre por desconocimiento de las reglas más elementales para garantizar una buena recepción. La mayoría de las quejas se describen como de pixelamiento o congelamiento de la imagen por pérdida o debilitamiento de la señal. Entre las numerosas deficiencias observadas que motivan la mayoría de las quejas se destacan las siguientes: -

Cintas bajantes enrolladas en el mástil metálico que soporta la antena. Cintas empotradas o adosadas a la pared o a objetos metálicos. Sobrantes de cinta enrollados y depositados sobre el techo o el piso. Múltiples empates en la cinta o el cable o entre cables de distinto tipo. Deterioro de la cinta o del cable por los efectos de la intemperie y el envejecimiento.

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-

Penetración de humedad en el cable por colocación incorrecta. Afectaciones por suciedad, salitre y humedad en la cinta. Empleo de cables coaxiales de 75 Ω en antenas de 300 Ω sin acoplador de impedancias ni balun. Empleo de cualquier tipo de cable como bajante (cable telefónico, cable UTP, etc.) Empalmes deteriorados y con falta de mantenimiento entre el bajante y la antena. Daños no perceptibles (bobinas partidas o desoldadas o ausentes) en el acoplador de impedancias entre la cinta y el receptor (cachimba). Antenas con elementos faltantes, partidos o en mal estado. Antenas mal orientadas o con orientación invertida. Antenas fijadas en cercas, ventanas, etc. o depositadas en cualquier lugar. Antenas para una banda de frecuencias distinta a la que se pretende recibir. Varios bajantes conectados a una misma antena o empalmados con otros en su trayecto. Cualquier tipo de artefacto utilizado en función de antena.

Se simularon y se efectuaron mediciones en condiciones de taller y de campo para evaluar el impacto negativo en la degradación de la señal de algunas de estas deficiencias. Se evaluaron las pérdidas en dB que las mismas introducen, a la frecuencia de 640 MHz, con barrido de 20 MHz (al centro de la banda de UHF), como se muestra en la tabla 1.

Instrumentos y recursos utilizados Analizador de redes Agilent, modelo 8712ET. Caja decodificadora (set top box) Haier, modelo HDMB-2000/T. 10 m de cinta de 300 Ω. 10 m de cable RG-6 AU de 75 Ω. 10 m de bajante telefónico exterior. 2 balun-transformadores de 4:1 de λ/2 para balancear y transformar los 50 Ω del analizador en 200Ω balanceados. 2 transformadores de λ/4 (conformados en los extremos de la cinta) para acoplar los 200Ω transformados a los 300 Ω de la cinta. 2 antenas Yagi para UHF, de 3 elementos con dipolo doblado, para 300 Ω. Tabla 1. Impacto en la degradación de la señal por la simulación de algunas de las deficiencias señaladas, según pruebas de taller y de campo, realizadas para una frecuencia de 640 MHz, con barrido de 20 MHz Fuente: elaboración propia. Atenuación introducida por los bajantes en variadas condiciones Cinta de 10 m en recorrido libre (referencia) con 3 m de su recorrido adosados a una pared cementada con 2 m de su recorrido adosados al angular de una puerta de aluminio con 8 vueltas enrolladas sobre un tubo de hierro de 4 cm de diámetro con 3 m de su recorrido tendidos sobre el piso, sin enrollar con 5 vueltas de 20 cm de diámetro (3 m) enrolladas al aire con 5 vueltas de 20 cm de diámetro (3 m) enrolladas sobre el piso con 4 m de su recorrido mojados con agua corriente con 4 m de su recorrido mojados con agua salobre con 3 empalmes (bien realizados, sin perder la geometría) Cable coaxial de 10 m después de sumergir un extremo en agua durante 20 minutos con 2 empalmes (perdiendo la geometría) Bajante telefónico de 10 m en recorrido libre

Aten (dB) -0,9 -6,2 -6,0 -4,5 -5,8 -5,3 -14,1 -3,4 -5,7 -0,9 -2,1 -2,2 -2,8 -9,8

Dif. (dB) -5,3 -5,1 -3,6 -4,9 -4,4 -13,2 -2,5 -4,8 0,0 -1,2 -1,3 -1,9 -8,9

Nivel de recepción de una señal de prueba de 0 dBm radiada y recibida con antena Yagi de UHF en 640 MHz, con variados acoples y bajantes. con cinta en recorrido libre acoplada directo en antena receptora (referencia) con coaxial acoplado mediante balun de 4:1 (de λ/2) en antena receptora

Nivel dBm -30,5 -31,6

Dif dBm -1,1

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con coaxial acoplado directo en antena receptora (sin balun) con bajante telefónico en recorrido libre acoplado directo en antena receptora Afectación de la atenuación en la calidad de la recepción digital Recepción del Ch 48, mediana intensidad de campo, sin atenuación con 3 dB de atenuación con 6 dB de atenuación con 10 dB de atenuación con 13 dB de atenuación

-33,4 -39,5 Intensidad % 74 70 66 62 Inestable

Algunas fotos como muestra, tomadas de casos reales que generaron quejas.

Restos de lo que fuera un antena.

Antena guindada en una ventana.

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-2,9 -9,0

Calidad % 59 52 45 31 Inestable

Extremos de una cinta zafados de la antena en la que alguna vez estuvo empalmada.

Cable UTP utilizado como bajante.

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Empalme de cinta bifilar con cable UTP.

Adaptador de impedancias (cachimba) con bobinas eliminadas (puenteadas).

Análisis de los resultados de las pruebas. Consideraciones finales. El cable coaxial, aún bien acoplado y balanceado, muestra una atenuación ligeramente superior a la de la cinta en recorrido libre, conforme a lo esperado. La simulación de malas prácticas con la cinta da por resultado atenuaciones mucho mayores, especialmente la de enrollar el sobrante y depositarlo sobre el piso (o el techo), que degrada la señal en más de 13 dB, lo suficiente para anular la señal digital allí donde la intensidad de campo sea moderada. Este grave error se observa con demasiada frecuencia, casi siempre por desconocimiento.

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Una de las mayores quejas de la población está motivada por la pérdida de señal con la lluvia, que encuentra explicación por las afectaciones de la cinta cuando se moja, tanto más si está sucia y con salitre. Esta afectación es bien difícil de evitar. Si esto ocurre con una cinta que además está enrollada sobre el techo, el resultado es catastrófico. La lluvia también puede afectar al cable si le penetra humedad, pero se evita colocando su extremo con la punta hacia abajo. La afectación adicional provocada por no acoplar ni simetrizar el cable a la antena balanceada, degrada la señal en apenas 1,8 dB, también conforme a lo esperado. No se realizaron mediciones de las deformaciones en el patrón de radiación por no simetrizar, pero las mismas no parecen afectar significativamente la recepción, especialmente la recepción digital, lo cual ha sido corroborado en la práctica. La decisión disponer para la venta a la población de cables coaxiales de 75 para su uso como bajante de antenas de TV, por sus ventajas respecto a la cinta, es un decisivo aporte a la urgente necesidad de ir sustituyendo el uso de la cinta por el cable. El cable coaxial debe instalarse con todos los requisitos, pero aún instalándolo sin balancear ni acoplar impedancias se comporta en la práctica mejor que la cinta, verificado en numerosas sustituciones directas de cintas por cables coaxiales en antenas de 300 Ω, en que la mejora ha sido ostensible. No obstante, siempre es recomendable hacerlo todo bien, utilizando transformadores de impedancia y baluns adecuados cuando la antena es de 300 Ω. Las ofertas de antenas de nuevo tipo, con impedancias de 75 Ω, facilitarán las cosas al no requerir adaptación para el cable. La venta de cables, adaptadores exteriores y conectores F enrroscables directamente al cable, es una facilidad adicional para quienes adquieran o mantengan sus antenas de 300 Ω, cuidando siempre garantizar una adecuada hermeticidad para evitar la penetración de humedad. En la mayoría de las ubicaciones, una antena Yagi de moderada ganancia es suficiente para una buena recepción de la señal digital, incluso para interiores. Sólo las ubicaciones muy alejadas u obstruidas requieren antenas de mayor ganancia y en los peores casos el empleo de amplificadores de antena, que también se ofertarán. Para quienes tengan dificultades y no dispongan de recursos para renovar sus sistemas de recepción, hay que hacer énfasis en la divulgación de orientaciones acerca de cómo instalarlos correctamente, ya sea con cable coaxial o para corregir deficiencias en la instalación de la propia cinta, utilizando separadores, eliminando los sobrantes, etc. Sin embargo, debido a las complejidades técnicas que para muchos esta tarea implica, no puede dejarse todo a la espontaneidad. Habida cuenta de que no existen entidades estatales ni privadas que realicen estas funciones, surge la imperiosa necesidad de crearlas, de manera que todo el que tenga dificultades con su antena o bajante disponga de opciones para solucionarlas, bien sea contratando este servicio o recibiendo orientaciones. Estas entidades deberán disponer de mano de obra y recursos para ofertar y realizar instalaciones correctas y para corregir o mejorar las instalaciones existentes y cobrar por ese servicio a precios asequibles. Junto a nuevas entidades estatales, pudieran funcionar también de forma paralela cooperativas de nuevo tipo que brinden estos servicios. En los casos de grandes edificios, es mucho más factible el montaje de antenas colectivas con amplificación y distribución por cables, tarea que sólo se puede emprender a través de tales entidades, con la mano de obra y los recursos necesarios. Esto eliminaría la diseminación de antenas de todo tipo y sin cultura técnica en azoteas y balcones que deslucen el entorno, a la vez que viabilizaría la realización del apagón analógico.

5. CONCLUSIONES El empleo del cable coaxial de 75 Ω es siempre recomendable respecto a la cinta de 300 Ω. Su atenuación es ligeramente mayor que la de una cinta bien instalada, pero se mantiene sin variaciones y es más duradero. Cualquier irregularidad en la cinta introduce siempre afectaciones mucho mayores que las del cable, aún cuando éste no se instale con todos los requisitos. La atenuación de la cinta se incrementa notablemente cuando en su recorrido se aproxima a superficies conductoras o medianamente conductoras como paredes, placa y piso, y se agrava cuando además se enrolla el sobrante y se deposita sobre el piso o el techo, práctica que se observa con demasiada frecuencia. Si a todo esto

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se le suma el efecto de la lluvia, el salitre, la suciedad y el rápido deterioro de la cinta, el resultado es desastroso. Para la televisión analógica, estas degradaciones de señal pueden significar la diferencia entre una imagen nítida y una muy ruidosa. Para la digital pueden constituir la diferencia entre ver o no ver la televisión. La divulgación de orientaciones a la población acerca de cómo mejorar sus sistemas de recepción puede contribuir en buena medida a lograr ese objetivo, pero no sería suficiente. Es necesaria además la creación de entidades que se dediquen a esas funciones, con todos los recursos que se requieran, como vía para poder realizar sin contratiempos el apagón analógico. La realización del apagón analógico en el menor tiempo posible depende por un lado de la instalación por Radiocuba de la red de transmisores programados y parejo a esto que la población disponga de los medios adecuados para recibir la señal digital, incluidos sus sistemas de recepción. Es urgente entonces darle solución a los problemas que existen. El gran ahorro energético que el apagón representa, justifica cualquier inversión encaminada a mejorar los sistemas de recepción.

RECNOCIMIENTOS El autor desea mostrar su agradeciemiento a Osmany Luis Barrios, Especialista Superior de la Dirección de Mantenimiento de Radiocuba y Ariel Alfonso Salas, Especialista Superior de la División de Construcción y Montaje de Radiocuba, por el apoyo y contribución en la realización de las mediciones que permitieron obtener los resultados expuestos.

BIBLIOGRAFIA 1. The ARRL Antenna Book 19th Edition, varios autores, ARRL Editor, 2000, Parte 24, Transmission lines y parte 26, Coupling the line to the antenna. 2. Conferencias de Telecomunicaciones, CUJAE, 2009, Tema Líneas de Transmisión y Antenas. 3. Thomas A. Milligan, Modern Antenna Design, John Wiley &Sons, 2005, Acápite 5-15, Baluns, pp 251-260. 4. D. Pozar, Microwave Engineering, Editorial Felix Varela, 1977, Parte 3, The Quarter-Wave Transformer y 6, Impedance Matching and Tuning. 5. Robert E. Collin, Foundations for Microwave Engineering, Edición Revolucionaria, 1966, Parte 5, Impedance Transformation and Matching.

SOBRE EL AUTOR Se desempeña como especialista superior en la Dirección de Mantenimiento de la Empresa Radiocuba. Es graduado de Ingeniería Eléctrica en la especialidad de Telecomunicaciones en la U.O. en 1976, fecha desde la cual se ha mantenido laborando en el sector de las Radiocomunicaciones dentro del MINCOM. Es autor del software RADCON, utilizado para el cálculo de cobertura en las transmisiones de Radiodifusión por OM, que fue patentado. Ha participado en varios cursos de adiestramiento en la especialidad, dentro del país y en el extranjero.

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