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PROPAGACION POR ONDA DE SUPERFICIE EN
LA BANDA DE ONDAS MEDIAS
Aspectos Relevantes
Los valores en que se basa el presente documento
están tomados de las tablas y curvas de intensidad
de campo indicadas en las Actas Finales de la
Conferencia de la Unión Internacional de
Telecomunicaciones, realizada en Río de Janeiro
en 1981.
Se detalla la intensidad de campo diurno que
puede esperarse a diferentes frecuencias y
distancias en la banda de Broadcasting en Onda
Media y para potencias de 1, 5 y 11KW.
1. A Intensidades de campo (señal) diurnas
mínimas necesarias para una recepción (señal de
RF) comercialmente utilizable en receptores
portátiles medianos, sin conexión a antena aérea
exterior.
Casas Aisladas en el Campo
Zonas Suburbanas
1 mV/mt
2 mV/mt
En radios de automóviles se necesita
aproximadamente la mitad de intensidad de
campo en cada caso.
2. Se consideró una conductividad de suelo de
6 milisiemens por metro.
Para la intensidad de campo característica a 1Km,
Zonas Urbanas (Ciudades)
10 mV/mt
se consideró una pérdida mínima de 1dB en el
plano de tierra. Las cifras indicadas corresponden
al promedio de intensidad de campo dentro del
rango comprendido entre las frecuencias indicadas
en la primera columna. La altura del mástil se
consideró de 1/4, de 1/2 y de 5/8 de longitud de
onda para todas las tablas.
TABLAS DE CONDICIONES DE PROPAGACION DIURNA
1KW
RANGO DE FRECUENCIA
[KHz]
DISTANCIA
[KMS]
INTENSIDADES DE CAMPO
[mV/mt] (1/4, 1/2 y 5/8l)
570-680
720-910
1100-1240
1340-1520
1KM
1KM
1KM
1KM
280, 336, 392
280, 336, 392
270, 324, 378
260, 312, 364
570-680
720-910
1100-1240
1340-1520
5KM
5KM
5KM
5KM
55, 66, 77
50, 60, 70
35, 42, 49
28, 34, 39
570-680
720-910
1100-1240
1340-1520
10KM
10KM
10KM
10KM
25, 30, 35
22, 26, 31
18, 22, 25
10, 12, 14
570-680
720-910
1100-1240
1340-1520
50KM
50KM
50KM
50KM
2.5, 3.0, 3.5
2.0, 2.4, 2.8
0.7, 0.8, 1.0
0.3, 0.4, 0.4
570-680
720-910
1100-1240
1340-1520
100KM
100KM
100KM
100KM
0.6, 0.7, 0.8
0.4, 0.5, 0.6
0.13, 0.16, 0.18
0.06, 0.07, 0.08
SE RESERVA EL DERECHO DE REALIZAR MODIFICACIONES EN SUS EQUIPOS SIN PREVIO AVISO
2
5KW
RANGO DE FRECUENCIA
[KHz]
570-680
720-910
1100-1240
1340-1520
570-680
720-910
1100-1240
1340-1520
570-680
720-910
1100-1240
1340-1520
720-910
110-1240
1340-1520
DISTANCIA
[KMS]
INTENSIDADES DE CAMPO
[mV/mt] (1/4, 1/2 y 5/8l)
1KM
1KM
1KM
1KM
5KM
5KM
5KM
5KM
10KM
10KM
10KM
10KM
50KM
50KM
50KM
620, 744, 868
620, 744, 868
610, 732, 854
600, 720, 840
122, 146, 171
112, 134, 157
80, 96, 112
65, 78, 91
56, 67, 78
50, 60, 70
35, 42, 49
20, 24, 28
4.5,5.4,6.3
1.5,1.8,2.1
0.7, 0.8, 1.0
5KW
RANGO DE FRECUENCIA
[KHz]
570-680
720-910
1100-1240
1340-1520
DISTANCIA
[KMS]
100KM
100KM
100KM
100KM
INTENSIDADES DE CAMPO
[mV/mt] (1/4, 1/2 y 5/8l)
1.3, 1.6, 1.8
0.9, 1.1, 1.3
0.3, 0.4, 0.4
0.14, 0.17, 0.2
11KW
RANGO DE FRECUENCIA
[KHz]
570-680
720-910
1100-1240
1340-1520
570-680
720-910
1100-1240
1340-1520
DISTANCIA
[KMS]
1KM
1KM
1KM
1KM
5KM
5KM
5KM
5KM
INTENSIDADES DE CAMPO
[mV/mt] (1/4, 1/2 y 5/8l)
880, 1056, 1584
880, 1056, 1584
860, 1032, 1548
850, 1020, 1530
170, 204, 306
155, 186, 279
110, 132, 198
90, 108, 162
SE RESERVA EL DERECHO DE REALIZAR MODIFICACIONES EN SUS EQUIPOS SIN PREVIO AVISO
3
11KW
RANGO DE FRECUENCIA
[KHz]
570-680
720-910
1100-1240
1340-1520
570-680
720-910
1100-1240
1340-1520
570-680
720-910
1100-1240
1340-1520
DISTANCIA
[KMS]
INTENSIDADES DE CAMPO
[mV/mt] (1/4, 1/2 y 5/8l)
10KM
10KM
10KM
10KM
50KM
50KM
50KM
50KM
100KM
100KM
100KM
100KM
80, 96, 144
70, 84, 126
50, 60, 90
30, 36, 54
7.8, 9.4, 14
6.4, 7.7, 11.5
2.0, 2.4, 3.6
1.0, 1.2, 1.4
1.8, 2.2, 3.2
1.3, 1.6, 2.3
0.45, 0.54, 0.8
0.18, 0.22, 0.25
De lo anterior se desprenden las siguientes
conclusiones:
• El grupo de frecuencias bajas (banda baja del
d i a l ) p re s e n t a i n te n s i d a d e s d e s e ñ a l
significativamente mayores que el grupo de
frecuencias medias (hacia el centro del dial) y
dramáticamente superiores que el grupo de
frecuencias altas (extremo superior del dial). Este
fenómeno se presenta aún más notorio a mayores
distancias.
Ej.: Consideremos dos transmisores de la misma
potencia, uno ubicado en el extremo de
frecuencias bajas del dial y el otro en el extremo
de frecuencias altas en el dial; un receptor a 100Km
de distancia de ambos transmisores, recibe al
transmisor ubicado en el extremo de frecuencias
bajas con una intensidad de señal 10 veces
superior comparado con el transmisor ubicado en
el extremo de frecuencias altas.
• Las tablas muestran también que, cada vez que
deseamos duplicar el cubrimiento de una emisora
(duplicar la intensidad de señal) tenemos que
aumentar 4 veces la potencia del transmisor.
Ej.: Si tenemos considerado o instalado un
transmisor de 1KW y queremos duplicar la
intensidad de nuestra señal, el próximo paso sería
uno de 5KW. De la misma forma al tratarse de un
transmisor de 5KW, el próximo paso debe ser uno
de 20KW.
• La recepción nocturna y de madrugada se rige
por la propagación de la onda espacial
(propagación ionosférica). La recepción de las
emisoras en esas horas puede ser fácilmente a
distancias 10 veces superiores, o mayores,
comparadas con la propagación terrestre diurna
que hemos tabulado en párrafos anteriores.
Adjuntamos una tabulación de intensidades de
campo nocturnas predecible para un 50% del
tiempo y para varias distancias
Las intensidades de campo nocturnas tabuladas
corresponden a un transmisor de 10KW en la
banda de onda media y con una intensidad de
campo radiada característica de 870mV/mt a
1Kmts.
Estas condiciones de propagación nocturna y de
madrugada de la señal, permite recibir las emisoras
de Onda Media a distancias muchas veces poco
predecibles.
El mayor problema es que en Sudamérica todos
los canales de AM en Onda Media son compartidos
dentro y fuera de los diferentes países, de modo
que de noche y madrugada las emisoras se
interfieren entre sí y generalmente no se recibe
bien ninguna de ellas.
Mencionamos en este informe la propagación
ionosférica nocturna, porque en muchas
oportunidades induce a errores de apreciación
del cubrimiento de determinadas Radioemisoras;
ya que si por ubicación de alguna emisora, sucede
que se recibe a distancia y de madrugada la onda
espacial (ionosférica), y se cree que corresponde
a la recepción de superficie diurna, sobre
estimando el cubrimiento real de esa emisora.
SE RESERVA EL DERECHO DE REALIZAR MODIFICACIONES EN SUS EQUIPOS SIN PREVIO AVISO
4
• Considerando lo anteriormente expuesto,
podemos ahora definir las potencias de los
transmisores, según el área que se desea cubrir y
la tendencia actual de distribución de las emisoras
para un servicio eficiente a la comunidad.
Desde la década del 50 hasta ahora se han
asignado un número cada vez mayor de emisoras
que comparten la misma frecuencia (canal),
definiéndose límites de protección, de acuerdo a
la potencia y área que se pretende cubrir. Estos
canales se asignan por la UIT (Unión International
de Telecomunicaciones) con sede en Ginebra,
Suiza. Las asignaciones se discuten entre
representantes de los diferentes países
involucrados y correspondientes a las zonas en las
cuales se agrupan dichos países.
Como consecuencia de la proliferación de emisoras
de AM, los radiodifusores adoptaron la política de
instalar, en cada ciudad que les interesa cubrir, un
transmisor de la potencia adecuada al tamaño y
densidad de construcciones habitacionales y/o
edificios.
De ese modo, pueden competir con las
radioemisoras locales y a su vez evitar la
interferencia de otras radioemisoras instaladas en
otras ciudades con las cuales comparten el mismo
canal. Intensidad de Campo de Onda Ionosférica
(nocturna y madrugada) Predecible en Función
de la Distancia para un 50% del Tiempo.
Tabla para un transmisor de 11KW en Onda Media,
cuyo campo característico es de 870 mV/mt a
1Kmts.
Distancia en
Kmts
Intensidad
de Campo
100
200
400
600
800
1000
1.6 mV/mts
0.9 mV/mts
0.5 mV/mts
0.4 mV/mts
0.3 mV/mts
0.2 mV/mts
Como se puede apreciar la onda espacial se puede
recibir en radios de automóviles a grandes
distancias en lugares despejados, siempre que la
frecuencia de operación del transmisor no este
interferida por otra emisora que comparte el
mismo canal.
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5
MÉTODOS DE PROTECCIÓN, PUESTA A TIERRA Y
RECOMENDACIONES PARA PREPARACIÓN DE
INSTALACIONES DE R.F. (ESPECIFICAMENTE PARA
TRANSMISORES DE RADIODIFUSIÓN AM)
INTRODUCCIÓN
Las plantas transmisoras de radiodifusión
en ondas hectométricas (AM) son susceptibles de
recibir descargas eléctricas atmosféricas (rayos)
de importancia, tanto por incluir estructuras
metálicas esbeltas y de gran altura como por estar
servidas por redes de energía eléctrica de tipo
rural, usualmente de apreciable longitud. Además
de lo anterior, el ser humano se encarga de crear
otras situaciones, como por ejemplo arcos en los
circuitos de RF, soldadura eléctrica en los
alrededores delos equipos, descuido en las
instalaciones de los mismos. Por último, como los
equipos de transmisión se instalan en general en
las afueras de las ciudades, existen animales e
insectos que también contribuyen a crear
problemas al radiodifusor.
Como en general no existen equipos
electrónicos que puedan sobrevivir a una descarga
atmosférica directa (a menos que esta sea muy
débil) es imprescindible planificar y ejecutar
adecuadamente las instalaciones de las plantas
transmisoras de modo de garantizar la
confiabilidad del servicio.
Una adecuada planificación requiere como pre
requisito el que se entienda cabalmente el
fenómeno de las descargas atmosféricas, sus
consecuencias y las medidas que es posible tomar
para minimizar sus efectos.
Aunque parezca extraño, también
debemos proteger nuestras instalaciones contra
animales pequeños, como roedores, culebras,
lagartijas o insectos, que muchas veces provocan
arcos en los sistemas de R.F. creando dificultades
a los usuarios de equipos de transmisión. Este
cuidado, unido a la mantención de la limpieza del
lugar donde están los transmisores y de los
transmisores propiamente dicho, le proporcionará
un prolongado periodo de operación sin
problemas.
Por último, es importante colocar en esta
introducción, que la mantención de una
temperatura apropiada en la sala de transmisores
es indispensable para el buen funcionamiento de
los equipos. Esto se puede lograr mediante el uso
de equipos externos (aire acondicionado) o de
ventilación forzada para remover el aire caliente
de dentro del ambiente.
1.- Descargas Eléctricas Atmosféricas
Un tratamiento detallado del fenómeno de
las descargas eléctricas atmosféricas excede con
mucho el ámbito de este texto, sin embargo
destacamos los aspectos más relevantes con
relación al tema, considerando que, a pesar de que
los transmisores modernos de estado sólido
incluyen sistemas de protección bastante
evolucionados, éstos no son suficientes para dar
una protección total a los mismos, por lo que se
hace indispensable cuidar de la instalación de los
equipos de transmisión de forma profesional y
adecuada, para así poder disfrutar de largos años
de operación ininterrumpida.
No realizar estos trabajos, ciertamente
traerá consecuencias a la operación de la estación,
que a la larga serán más onerosas que haber
destinado tiempo y algunos recursos a preparar
el sitio de operación adecuadamente.
Algunos aspectos a destacar al respecto de
descargas atmosféricas son los siguientes:
1.1.
Las descargas atmosféricas se producen
por desequilibrios de carga eléctrica entre la
atmósfera y el suelo, lo que genera gradientes
de potencial que ocasionalmente pueden
superar la rigidez dieléctrica del medio,
produciendo una descarga.
1.2.
Las descargas eléctricas atmosféricas
presuponen el flujo rápido de una cantidad
importante de carga eléctrica entre la
atmósfera y tierra pudiendo generar
corrientes de decenas de miles de amperes.
La energía asociada es, por lo tanto,
considerable, lo que explica su gran
capacidad destructiva.
SE RESERVA EL DERECHO DE REALIZAR MODIFICACIONES EN SUS EQUIPOS SIN PREVIO AVISO
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1.2.
1.3.
Las descargas eléctricas atmosféricas
presuponen el flujo rápido de una cantidad
importante de carga eléctrica entre la
atmósfera y tierra pudiendo generar
corrientes de decenas de miles de amperes.
La energía asociada es, por lo tanto,
considerable, lo que explica su gran
capacidad destructiva.
Las descargas eléctricas atmosféricas son
fenómenos rápidos. La velocidad de
crecimiento de la corriente de descarga
puede ser del orden de unas décimas de
microsegundos, cosa que en el pasado se
pensaba sería del orden de las unidades de
microsegundo y su velocidad de extinción
un orden de magnitud mayor.
1.4.
Las descargas se producen generalmente
por los caminos más directos y de menor
impedancia a tierra. Usualmente, involucran
a las estructuras de mayor altura.
1.5.
Una vez que una descarga incide sobre
un conductor, la corriente de descarga
tenderá a fluir a tierra por todos los caminos
que estén conectados a dicho conductor, en
proporción inversa a la impedancia de cada
camino.
1.6.
Los puntos críticos en una
instalación de radiodifusión de onda media
en los cuales que puede incidir una descarga,
son en orden de importancia decreciente: El
sistema radiante, El sistema de alimentación
de energía eléctrica. Equipos o elementos
asociados como antenas de enlace, líneas
telefónicas, líneas de telecomando o
telemetría, etc.
2.- Puesta a Tierra
Una puesta a tierra es cualquier estructura
conductora enterrada en el suelo y cuyo objeto
es el permitir el paso de corrientes a tierra. Dichas
estructuras deben colocarse a profundidades que
dependen del tipo de suelo que se esté trabajando
y de la intensidad de las descargas que se espera
recibir. En una planta transmisora de AM existen
o pueden existir los siguientes tipos de puesta a
tierra:
2.1. Puesta a tierra de RF o plano de tierra.
Normalmente está formada por 120
radiales de cobre de un largo equivalente a
0,25 longitudes de onda, enterrados cierta
profundidad de la superficie (20 a 50cm). Su
función es la de asimilar el terreno a una
superficie perfectamente conductora, a la
frecuencia de operación de la estación. Este
grupo de conductores debe unirse
sólidamente (con soldadura de plata) a un
anillo de concentración, colocado alrededor
de la base de la antena. Este anillo debe
conectarse mediante el uso de cintas de cobre
a la base de la antena y a una de las esferas
del chispero. Este conjunto no debe usarse
para descargas atmosféricas, porque no se ha
proyectado con ese fin. Siempre debe
instalarse un sistema de descargas
atmosféricas adecuado al lugar.
2.2. Puesta a tierra del sistema de suministro
de energía eléctrica.
Dependiendo del tipo de instalación y de
las regulaciones de cada país o región, es
posible distinguir puesta a tierra de
protección (baja tensión); puesta a tierra de
servicio (baja tensión) y puesta a tierra de
alta tensión. Las puestas de tierra de baja
tensión usualmente conectan a tierra el
conductor neutro y las carcazas de los
equipos eléctricos.
La puesta a tierra de alta tensión esta
diseñada normalmente para evitar tensiones
peligrosas de paso y de contacto en las zonas
próximas a líneas y equipos de alta tensión.
(transformadores, interruptores, etc.)
Las puestas a tierra del suministro de
energía deben ser eficientes a las frecuencias
de la tensión de red y normalmente, son de
responsabilidad de las empresas que
suministran la energía eléctrica al lugar.
2.3. Puesta a tierra para descargas
atmosféricas.
Este es un asunto de primordial
importancia en la instalación de una planta
transmisora y que, por veces, es
desconsiderado.
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Estas puestas a tierra están diseñadas
especialmente para drenar a tierra las
enormes corrientes de descarga y deben ser
eficaces a las frecuencias asociadas con
impulsos rápidos, como los de las descargas
atmosféricas.
Una puesta a tierra es eficaz en la medida
que permite el paso a tierra de las corrientes
de descarga, sin que la misma destruya los
equipos asociados a ella, que minimice o
elimine tensiones peligrosas y que evite
influencias que dañen o impidan el
funcionamiento normal de las instalaciones.
2.4. Puesta a Tierra de la Caseta de
Transmisores.
Este sistema tiene por objetivo crear en
la caseta de transmisores un punto de tierra
equipotencial, donde deben ser conectados
todos los equipos eléctricos que se
encuentren en la caseta, sean estos de R.F. o
de A.C. A este punto se conecta también el
conductor exterior del cable coaxial, antes
de éste entrar a la caseta de transmisores. A
este punto también debe conectarse el Rack
de Audio, el conductor exterior del cable
coaxial del enlace, si lo hubiese y el punto de
descarga del supresor de transientes.
3.- Mecanismos de Falla
Los mecanismos de falla relacionados con
descargas atmosféricas pueden clasificarse en tres
categorías ordenadas en orden inverso a su
importancia.
Fallas en el equipamiento causadas por
descargas sobre el mástil radiante. Fallas en el
equipamiento causadas por descargas en la
alimentación alterna. Fallas en el equipamiento
causadas por descargas en líneas de señal y/o
equipos complementarios.
Los equipos electrónicos fallan debido a la
circulación de corrientes de descarga por su
interior o bien, debido a la presencia de tensiones
instantáneas excesivas entre distintos puntos en
su interior.
Una descarga atmosférica tenderá a hacer
que fluyan corrientes por todos los conductores
que están aterrizados. La magnitud de las
corrientes que fluyen por los diferentes caminos
a tierra es inversamente proporcional a las
impedancias de cada uno de ellos.
Entre los caminos posibles, existen algunos
especialmente pensados para que circulen las
corrientes de descarga atmosférica y otros en los
cuales fluyen corrientes indeseadas, a raíz de la
interconexión de las distintas puestas a tierra
señaladas anteriormente. Los primeros caminos a
tierra los denominaremos directos (los deseados)
y los indeseados los denominaremos indirectos.
Las fallas ante descargas atmosféricas están
siempre asociadas a impedancia excesiva en los
pasos directos a tierra y a impedancia insuficiente
en los pasos indirectos o bien a una inadecuada
ecualización de tensiones (en caso de falla) entre
los diferentes elementos y equipos.
Para graficar el fenómeno con un ejemplo,
suponga una planta transmisora en la que el mástil
radiante no cuenta con una adecuada puesta a
tierra para descargas eléctricas (por ejemplo
cuenta con una barra próxima a la base de la torre,
la que se une a la tierra del chispero con un
conductor de sección insuficiente y que no es
recto y corto).
Entre el mástil y el transmisor existe una línea
de transmisión cuya malla está conectada a la
tierra del transmisor en forma directa y este está
a su vez conectado en forma directa a una tierra
de baja impedancia del sistema eléctrico. En este
caso el paso directo es el chispero y la barra
próxima al mástil.
El paso indirecto está constituido por la línea
coaxial y la puesta a tierra del edificio. En las
condiciones del ejemplo, el paso directo es
relevadamente de alta impedancia y el indirecto
de baja impedancia.
En caso de una descarga sobre el mástil,
ocurrirán al menos dos fenómenos: Parte
importante de la corriente de descarga fluirá por
el paso indirecto (coaxial, transmisor-tierra edificio).
El conductor central del coaxial (y también
la malla) elevará su potencial en miles de voltios
con respecto a la tierra lejana.
La circulación de corrientes elevadas por el
interior del transmisor producirá fallas
inevitablemente..
Asimismo, la elevación de tensión con
respecto a la tierra lejana producirá fallas en el
evento que cualquier elemento del transmisor (u
otro equipo) esté referido a la tierra lejana por
ejemplo a través de líneas telefónicas u otro tipo
de conexión.
SE RESERVA EL DERECHO DE REALIZAR MODIFICACIONES EN SUS EQUIPOS SIN PREVIO AVISO
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Adicionalmente, la circulación de grandes
corrientes a tierra a través de equipos que estén
interconectados, pero no adecuadamente
ecualizados, producirá fallas debido a las
gradientes de tensión entre unos equipos y otros
o bien entre diferentes elementos de un mismo
equipo.
Reactancia del conductor a 1MHz: 44 Ohms.
Impedancia del conductor a 1MHz:
Ö442+(0,26+5)2= 44.3 Ohms. Elevación de
potencial de la puesta a tierra: 10.000 x 44.3=443
kV.
Caída de tensión en la resistencia de paso:
50KV (distribuida).
Para ilustrar la necesidad de baja impedancia
requerida en la puesta a tierra directa supongamos
una descarga de 10.000 amperes con un tiempo
de subida de 1u/seg. (microsegundo).
Supongamos que la conexión a tierra se efectúa
con un conductor de cobre Nº8 AWG de 10m de
longitud y que la resistencia de paso a tierra es de
5 Ohms. El análisis de la situación entrega los
siguientes datos:
Caída de tensión en la reactancia del
conductor: 440kV.
Frecuencia de la primera componente
armónica de la corriente de descarga: 1MHz.
Resistencia de paso a tierra (baja frecuencia): 5
Ohms. Resistencia del conductor # 8AWG, en
corriente continua: 0,02 Ohms. Resistencia del
conductor # 8 AWG a 1MHz: 0,26 Ohms.
Inductancia del conductor # 8 AWG: »7 µHy.
Estas conexiones se logran: Usando
conductores de gran perímetro. Utilizando
longitudes reducidas. Evitando todo tipo de
dobleces o curvas. Garantizando contactos sólidos
y estables.
Caída de tensión en la resistencia del
conductor: despreciable.
El objeto del ejemplo es el de visualizar la
tremenda importancia de utilizar conexiones de
baja reactancia.
4. Recomendaciones Específicas para Instalaciones de Transmisores Estado sólido
4.1. Puesta a Tierra para Descargas en el
Mástil (paso directo).
una napa freática y, con eso, garantizar una
buena conductividad a tierra del conjunto.
(Nota: El plano de tierra de RF no es
adecuado para este objeto):
Si el terreno es de elevada resistividad conviene
enriquecerlo agregando sustancias químicas
que disminuyan la resistividad y que sean
estables tanto químicamente como físicamente
(no se escurran o disuelvan).Adicionalmente
conviene adicionar a las barras tomatierra
normales, barras con relleno químico (tipo
chemrod).
a) Barras Tomatierra.
La construcción de pozos donde instalar las
barras toma tierra o coperweld es una práctica
altamente recomendada por Continental Lensa
Limitada. Estos pozos deben tener una
profundidad de unos dos metros y en su fondo
deben hincarse, verticalmente, las barras
mencionadas. Posteriormente, se conecta la
barra a una cinta de cobre de unos 10 a 20
centímetros de ancho, soldando esta última a
la barra con soldadura de plata. Finalmente, se
rellena el pozo con sal gruesa, carbón vegetal
y tierra de hojas, mezclados en proporciones
iguales y por último, se tapa el pozo con parte
de la tierra que se sacó del mismo.
Usar como mínimo 4 lugares, localizados
próximamente de la base de la torre y
separados entre sí unos tres metros. Una buena
política es construir los pozos
colocándolos a 90 grados uno del otro. Por
supuesto que la intención de colocar las barras
de coperweld en su interior (de por lo menos
2 metros de longitud cada una) es la de alcanzar
Estos elementos se rellenan con compuestos
químicos que fluyen lentamente a través de
perforaciones existentes en la periferia del
electrodo, reduciendo drásticamente la
resistencia a tierra.
b) Conexion entre Barras y Mástil.
En el caso de mástiles aterrizados (antenas
shunt o antenas tipo monopolo plegado) las
barras tomatierra deben unirse a la base de la
estructura usando huinchas de cobre de al
menos 10cm de ancho y 1mm de espesor. Las
huinchas deben ser cortas y rectas.
Deben unirse a las barras por medio de
soldadura autógena, soldadura de plata u otro
método que garantice un contacto de baja
resistencia y estabilidad (no-sujeto a corrosión).
SE RESERVA EL DERECHO DE REALIZAR MODIFICACIONES EN SUS EQUIPOS SIN PREVIO AVISO
9
Conviene que la zona de contacto sea
registrable. La conexión a la base del mástil
debe ser de baja resistencia y a prueba de
corrosión. Se supone que el mástil es
galvanizado y se recomienda utilizar pernos
de diámetro mínimo de 1/2", galvanizados o
de acero inoxidable.
c) Chisperos
Si el mástil es aislado, las huinchas de cobre
deben conectarse a la base del aislador. Entre
el extremo inferior del mástil y la base del
aislador debe instalarse un chispero de esferas
o tipo V. Los soportes de los chisperos deben
ser de un diámetro mínimo de 20mm a fin de
garantizar estabilidad mecánica, baja reactancia
y alta capacidad de corriente. La apertura del
chispero debe ser ajustada al valor mínimo que
no produzca ruptura en los máximos picos de
modulación. Un chispero bien hecho y bien
ajustado representa la mejor protección para
este tipo de instalación.
Su función, en el caso de una descarga, es
crear un camino rápido y eficaz para la energía
liberada por el rayo hacia tierra.
Los chisperos deben instalarse con la
apertura en posición horizontal de modo de
evitar que el goteo de agua cortocircuite la
apertura entre las esferas. Un buen chispero
está constituido por dos esferas de igual
diámetro, nunca menores que 5 centímetros,
construidas de material sólido y resistente y
que se pueda mantener limpio. Por facilidad
de construcción, recomendamos acero
inoxidable, pero podrían ser de carbón de alta
resistencia o de algún otro material de este
tipo.
Como regla práctica aproximada se puede
calcular la tensión de ruptura de la apertura
en 1000V de pico por cada 0,5mm. Sin embargo
este valor depende de las condiciones de
humedad, temperatura, textura de las esferas
y limpieza.
Las esferas (o las superficies de ruptura del
chispero) deben estar limpias y pulidas para
evitar efectosde puntas que disminuyen la
tensión de ruptura obligando a aumentar la
apertura para operación normal. Esto degrada
el nivel de protección frente a descargas
atmosféricas.
d) Mastil y Tirantes.
El mástil debe tener baja resistencia y
reactancia. Esto requiere que sea galvanizado,
que los contactos entre tramos sean de baja
resistencia y estables y que los montantes
verticales sean de la mayor sección posible
(ojalá 1" de diámetro como mínimo). Desde el
punto de vista de seguridad, frente a descargas
atmosféricas, es recomendable el uso de
estructuras aterrizadas como son las antenas
con alimentación en paralelo (shunt) o los
monopolos plegados. Si se utilizan mástiles
con alimentación en serie, es necesario
incorporar reactores de descarga (chokes) para
evitar que el mástil se cargue con electricidad
estática.
Estos chokes deben encontrarse tan cerca
de la torre como posible, por ejemplo dentro
de la Unidad de Sintonía de Antena.
Finalmente, es posible incorporar en el
mástil, disipadores especiales que tienden a
evitar la ocurrencia de descargas atmosféricas,
por la vía de permitir la circulación de pequeñas
corrientes semipermanentes que evitan la
ruptura del dieléctrico tierra-atmósfera. Estos
elementos de disipación son del tipo radiactivo
o utilizan elementos mecánicos con múltiples
puntas afiladas. En las referencias se incluyen
los antecedentes de fabricantes de este tipo
de sistemas a quienes es posible dirigirles
consultas específicas.
Los tirantes deben estar adecuadamente
aislados. Debe prestarse especial cuidado a los
aisladores próximos al mástil en los planos
superiores de tirantes. En casos donde se
espere la ocurrencia de descargas atmosféricas
con cierta frecuencia, Continental Lensa
Limitada recomienda la utilización de
inductancias de descarga estática en los
aisladores de los tirantes correspondientes a
los tres primeros planos, contados de arriba
hacia abajo, a fin de evitar que se produzcan
arcos o descargas en los aisladores.
Recuerde que una vez que se ha producido
un arco en un aislador, lo más probable es que
se haya creado un camino de carbono en su
superficie, lo que hará posible que este tipo
de fenómeno (descarga) se repita sucesivas
veces, hasta que se cambie el aislador o se
coloque un sistema de descargas como el
mencionado.
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10
e) Cable Coaxial
Aun cuando la conexión de tierra para
descargas atmosféricas instalada en la base de
la torre esté operando perfectamente, alguna
corriente circulará por el conductor exterior
del cable coaxial.
Evidentemente deberá ser nuestra
preocupación encontrar un camino para que
esa corriente no alcance al transmisor. Esto se
logra conectando el conductor exterior del
cable coaxial a tierra antes de entrar a la caseta
del transmisor. La tierra donde se conectará es
la del punto equipotencial mencionado
anteriormente. Esto se hará con una cinta de
cobre corta y recta soldada al punto de tierra
con soldadura de plata.
Adicionalmente, y para complementar la
acción anterior, recomendamos siempre
colocar el cable coaxial enterrado a unos 40
centímetros de profundidad, en una canaleta
construida específicamente para ese fin y
tendido sobre una capa de arena. Con esto se
evitará la posibilidad de que el cable reciba
alguna descarga atmosférica adicional.
4.2. Puesta a Tierra para Descargas en el
Mástil (paso directo).
Existen numerosos tipos de equipos
diseñados para brindar protección frente a
descargas en las líneas de alimentación. En
general estos equipos persiguen evitar que las
tensiones entre fases y a tierra superen ciertos
valores preestablecidos, o que en el evento
que sean superados no se transfieran a los
equipos conectados al suministro de energía.
Utilizan combinaciones de fusibles,
varistores, protectores gaseosos, inductores
para limitar la velocidad de variación de
corriente o transformadores de aislación.
En las referencias se incluyen antecedentes de
fabricantes de este tipo de sistemas de
protección. Cualquiera sea el sistema de
protección que se utilice, este requerirá de una
puesta a tierra que, además de las exigencias
del impedancia y estabilidad propias, debe
estar adecuadamente coordinada con la que
se ubiquen. La ubicación del protector de
descarga debe ser próxima al punto por donde
ingresa la línea de alimentación de energía al
recinto y lo más cercana posible a la tierra de
referencia.
La conexión a tierra del protector debe ser
hecha en la forma más directa posible a la
denominada tierra de referencia (la que se
define más adelante). El protector debe estar
dimensionado como mínimo para corrientes
del orden de 50.000 amperes, por cuánto la
red eléctrica es el punto más sólidamente
conectado a tierra.
Es probable que incluso en el caso de una
descarga en el mástil, circulen corrientes a
través del protector de red debido a las
interconexiones entre las puestas a tierra que
se mencionan en el punto 2.
4.3. Medidas tendientes a evitar la
circulación de corrientes a través de
los equipos electrónicos.
4.3.1.Evitar la circulación de corrientes de
descargas por la línea de transmisión. La
línea de transmisión tiene el conductor
externo conectado a tierra en la vecindad
de la torre. Se trata de evitar los fenómenos
siguientes:
a) Que circulen corrientes de descarga por
la malla del cable coaxial hasta el
transmisor y desde allí a tierra por las
conexiones de tierra del equipo. Esto se
logra por medio de los mecanismos
siguientes:
i) Conectando sólidamente a tierra la
malla del coaxial en el ingreso al
recinto de equipos. Esta conexión
debe hacerse a la tierra de referencia
y debe ser cor ta y de baja
impedancia.
ii) Aumentando la reactancia de la línea
de transmisión agregando toroides
de ferrita en la sección de línea que
existe entre el transmisor y el punto
de conexión a la tierra de referencia.
De no ser posible instalar toroides
de ferrita es posible enrollar
parcialmente el cable coaxial
formando una o dos espiras.
iii) Agregando reactancia entre el mástil
y la unidad de sintonía de antena
por la vía de conectar el mástil a la
unidad de sintonía utilizando una
cañería de cobre en forma de
bobina, con una espira de un
diámetro del orden de 20cm ó más.
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11
iv) Agregando reactancias en serie
con todos los pasos a tierra del
transmisor. Como la corriente de
descarga que potencialmente
pueda circular a tierra por el cable
coaxial debe circular también por
los caminos a tierra adicionales a
los que el transmisor esté
conectado, el agregar reactancias
en dichos caminos es en cierta
forma equivalente a aumentar la
reactancia serie con el coaxial.
Los pasos a tierra del transmisor
son: Conexión de la alimentación
alterna. Instalar un toroide de
ferrita por cuyo interior crucen las
tres fases, el conductor neutro si
lo hubiere y el conductor de tierra
de protección.
Conexiones de audio, telemetría,
control, etc. Instalar toroides de
ferrita de permeabilidad 5000 ó
mayor en todos los cables de señal
que ingresen al equipo. Es
necesario cuidar que por el interior
de cada ferrita el flujo de corrientes
de señal sea cero. (la ferrita debe
i n c l u i r e n s u i nte r i o r l o s
conductores de "ida y retorno").
b) Que se generen tensiones excesivas
entre el conductor central del cable
coaxial y el conductor exterior. Esta
posibilidad se controla instalando
chisperos en la unidad de sintonía de
antena y eventualmente instalando un
protector gaseoso en la salida del
transmisor, entre el conductor central y
el blindaje del cable coaxial.
4.3.2. Organizando adecuadamente la topología
de los conductores de tierra, energía, señal
y salida de RF en el interior del recinto que
alberga al transmisor. Esto implica:
a) Definir en el recinto una tierra de
r e fe r e n c i a o p u n t o d e t i e r r a
equipotencial. La tierra de referencia
constituye un punto de tierra común
para todos los equipos electrónicos que
coexisten en el recinto que alberga al
transmisor. Puede ser una plancha de
cobre de dimensiones generosas, con
agujeros roscados de modo de permitir
la conexión de los distintos conductores.
b) Desde la tierra de referencia se requiere
instalar conductores de baja
impedancia individuales para cada,
equipo (o grupos de equipos si dos o
más están incorporados en un gabinete
metálico común).
c) Conexión a tierra de referencia para el
transmisor, preferentemente utilizando
plancha de cobre recta y corta. (ancho
> 10cm).
d) Conexión a tierra para el protector de
descargas de la línea de alimentación
alterna, con plancha de cobre o
conductor de sección mayor o igual que
50 mm², lo más recta y corta posible.
e) Conexión a tierra para los gabinetes de
equipos complementarios.
f) Conexión a tierra para el conductor
externo del cable coaxial.
g) Es imprescindible que tanto las
conexiones de entrada de energía
eléctrica como las de entrada del cable
coaxial de R.F y el cable coaxial de la
antena del enlace, entren por el mismo
lugar de la sala de transmisores y que
en ese lugar se encuentre la tierra
equipotencial, donde todas las tierras
de todos los equipos deben concurrir.
Las conexiones de los diferentes
equipos a esta tierra deben ser lo más
cortas que posible, siempre de cinta de
cobre y sin dobleces o curvas.
h) La tierra de referencia debe estar unida
al suelo idealmente mediante un
conductor de al menos 50mm2 de
sección, conectado a una malla de tierra
externa. La malla de tierra externa debe
rodear el perímetro del edificio de
equipos y debe estar construida con
cinta de cobre y barras de coperweld
situadas a unos tres metros entre sí.
Todo lo anterior en una canaleta cavada
alrededor de la caseta para que ésta
siempre esté húmeda y constituya un
buen conductor a tierra.
En el punto de unión con la tierra de
referencia conviene agregar una barra
toma tierra.
i) En el evento que los radiales del plano
de tierra intercepten la malla de tierra
mencionada deberán soldarse a ésta y
continuar del otro lado de la caseta
hasta su final.
SE RESERVA EL DERECHO DE REALIZAR MODIFICACIONES EN SUS EQUIPOS SIN PREVIO AVISO
1
Cables de
Alimentación
12
3
2
Caseta
Transmisora
Cables de
Audio / Control
Monitor
FIGURA 1
4
Transmisor
12
Línea de alimentación
de Balizas
5
Unidad de
Sintonía de
Antena
11
6
7
10
Antena
Protectores de Descargas de líneas de alimentación
Tierra común para todos los equipos
Ferritas Toroidales
Chispero en ek transmisor
Chispero en la USA
Conección a la antena con 2 espiras ø20cm
Chispero de bolas ajustado s/g potencia del Tx
Anclaje
4 barras Cooperweld de 2 mts equidistantes a1,5 mts de la torre
Radiales
4 barras Cooperweld en el perimetro
de la caseta de transmisión
Cables Coaxial
10
11
12
6
7
8
9
1
2
3 y 5
4
10
8
9
Aisladores de
Tensores
Corriente de
Descarga
Descarga
Atmosférica
12
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13
FIGURA 3
Mastil
Espira de
Protección
Aislador
Basal
ATU
Chispero
Separación:
1mm = 1kV
Huinchas
de Cobre
Cañeria de
Cobre
Soldadura
Cable Coaxial
Soldadura
Anillo
Colector
Cu 1” a 1-1/2”
Radiales
Barras Cooperweld
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14
FIGURA 3 (Unipolo Plegado)
ATU
Mastil
Líneas
Monopolo
Tubo
Cobre
Aislador
Huinchas
de Cobre
Cable Coaxial
Puntos de
Soldadura
Según especs.
Anillo
Colector
Cu 1” a 1-1/2”
Radiales
Barras Cooperweld
SE RESERVA EL DERECHO DE REALIZAR MODIFICACIONES EN SUS EQUIPOS SIN PREVIO AVISO
15
TOPICOS TECNICOS DE INTERES PARA LAS ESTACIONES
DE RADIODIFUSION AM
CARACTERISTICAS DETERMINANTES PARA LA
RECEPCION EN RADIOS EN AM Y SU RELACION
CON LA CAPACIDAD DE MODULACION DE LOS
TRANSMISORES AM
CONTROL AUTOMATICO DE SENSIBILIDAD DE
LOS RECEPTORES DE AM
Todos los receptores de AM poseen un eficiente
sistema de control automático de sensibilidad
(CAS). Este sistema permite igualar el volumen de
audio percibido dentro de un amplio margen de
intensidades de señal recibidas.
Por ejemplo, al sintonizar dos emisoras que se
reciben con intensidades de campo diferentes,
una con 50 mV/mt y otra con 5 mV/mt, estas
producirán el mismo volumen de audio en el
receptor, siempre que ambas emisoras tengan
niveles de modulación similares.
Los receptores transistorizados actuales tienen un
muy buen control automático de sensibilidad
(CAS). Los portátiles medianos manejan señales
entre 10 y 100mV/m sin modificar notoriamente
el volumen. Entre 1 y 10mV/m la situación es
similar. Podemos generalizar afirmando que cada
vez que la señal de RF varia 20dB, el volumen de
audio sólo varía en 3dB.
Las buenas radios para automóvil tienen una CAS
aún superior, manejando mayores variaciones de
señal de RF, manteniendo el volumen. Además,
debido a su alta sensibilidad y buena relación
señal/ruido permiten recibir satisfactoriamente
señales tan bajas como 0,1mV/mt.
La recepción de intensidades de campo bajo
1mV/m, en buenas condiciones, depende
fundamentalmente de la intensidad del ruido
eléctrico provocado en el entorno del receptor,
(automóviles, luces fluorescentes, motores de
artefactos domésticos, etc.)
Nivel de Audio Percibido en los Receptores
de AM.
Tomando en consideración lo descrito
anteriormente, se concluye que es de vital
importancia prestar mucha atención a la
modulación en los transmisores de AM.
La capacidad de modulación en el sistema de
transmisión AM está teóricamente limitada a
100%. Si tomamos como rango dinámico máximo
en un transmisor la variación de la modulación
entre un 5% y un 100% al ritmo del audio, tenemos
un rango dinámico de 26dB. Sin embargo, el
entorno que rodea al receptor de AM al ser
escuchado, y especialmente dentro de un
automóvil, no permite variaciones de 26dB entre
los pasajes suaves y los fuertes de la música.
Necesariamente tenemos que disminuir el rango
dinámico, es decir, subir los pasajes débiles en
aproximadamente 16dB con el fin de mantener
un volumen de audio más o menos uniforme; de
esta forma también aumenta considerablemente
e l n i ve l p r o m e d i o d e m o d u l a c i ó n y
consecuentemente aumenta el volumen en el
receptor.
Esta función la cumple un buen procesador,
dividiendo la banda de audio en 6 secciones y
comprimiendo/limitando cada sección
individualmente de acuerdo a las necesidades.
Gracias a algunos refinamientos adicionales, un
buen procesador permite efectuar esta
compresión sin agregar distorsión en el audio.
El procesador ORBAN por ejemplo, puede también
y a voluntad aumentar el pico positivo de
modulación del transmisor hasta 150% sin
sobremodular el pico negativo, lo que produciría
espúreas laterales en el dial. En efecto, la
sobremodulación en el pico negativo genera
espúreas las cuales, en casos graves, significa el
"desparramo" de energía perdida a varios KHz a
ambos lados de la portadora.
El ORBAN 9100, u otro buen procesador
correctamente ajustado, permite a los transmisores
CONTINENTAL LENSA,. la plena utilización de su
notable capacidad de modulación, alcanzando sin
problemas niveles de hasta un 150% en el pico
positivo.
Esto es fácilmente apreciable en el monitor de
modulación instalado en la planta transmisora, el
cual permite visualizar con gran exactitud el nivel
de modulación del pico negativo y el incremento
del pico positivo en forma independiente.
Sumando el efecto de compresión/limitación al
aumento del pico positivo, el incremento de
volumen de audio perceptible en los receptores
es considerable, comparado con emisoras cuyos
transmisores no permiten un procesamiento de
audio enérgico sin sobremodular o distorsionar
sensiblemente.
Esta característica se traduce en una mayor
presencia en el dial, logrando niveles
perfectamente competitivos con estaciones
incluso de bastante mayor potencia.
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16
RESPUESTA DE AUDIO DE LOS RECEPTORES DE
AM Y LAS COMPENSACIONES NECESARIAS EN
LA TRANSMISON
La gran mayoría de los receptores de AM, tanto
portátiles como de automóvil son de procedencia
japonesa especialmente diseñados para el
mercado europeo y sudamericano; y poseen una
fuerte atenuación de frecuencias altas producida
por su selectividad y la consecuente atenuación
de las bandas laterales en el canal de frecuencia
intermedia.
Esta atenuación se inicia en 2000Hz llegando a
valores de -15dB o más a 5.000Hz. En 10.000Hz la
atenuación es mayor que 30dB.
Esta realidad nos enfrenta a la necesidad de
compensar la pérdida en 5.000Hz. y limitar la banda
de audio a 5.500/6.000Hz. La intención de
compensar la atenuación en 10.000Hz no es
práctica ni conveniente, tal como concluyó Bob
Orban después de intentar esta tarea al inicio de
la década de los 80.
receptores norteamericanos de banda ancha que
se están incorporando actualmente en los
automóviles de fabricación en USA o fabricados
para el mercado norteamericano.
Estos receptores, al igual que los de AM Estéreo,
tienen mayor ancho de banda en la frecuencia
intermedia, permitiendo así una respuesta de
audio hasta 8.000Hz con una caída de sólo 6dB en
10.000Hz.Como esta no es la realidad en Europa
y Sudamérica, donde se usan receptores japoneses
angostos, ORBAN entrega su equipo con 3 pastillas
opcionales: verde, amarilla y roja.
Cada una de estas al ser instaladas permiten
diferentes curvas de compensación, controladas
por el control marcado HF EQ. DB
La verde permite la máxima compensación y la
roja la menor. Sin embargo, para asegurar el éxito
de todos los ajustes en el 9100, es imperioso
verificar primero si el estudio esta enviando audio
limpio y con respuesta razonablemente plana.
Al intentar compensar la atenuación en 10.000Hz,
como es de tal magnitud (30dB), se percibe en los
receptores de sintonía continua (no digital) un
siseo muy desagradable al entrar en el canal.
Esto es válido para las caseteras, tocadiscos,
micrófonos y también para la consola, la que debe
entregar el nivel de audio parejo entre 80 Hz y
6.000 Hz. con relación señal/ruido de 60dB y sin
distorsión.
Además, este fenómeno da la sensación de una
sintonía angosta de la emisora, debido que al tratar
de salir o entrar en sintonía se magnifican las
bandas laterales de uno u otro costado como
consecuencia de la fuerte compensación de
frecuencias altas (7.000 a 10.000Hz).
El uso de un buen procesador también exige que
la señal de audio que se le inyecta sea
extremadamente limpia, ya que el ruido de fondo
será amplificado en la misma proporción que la
compresión/limitación.
Para graficar mejor este fenómeno basta
considerar que al empezar a entrar en sintonía en
el receptor, las bandas laterales de frecuencias
altas (7 a 10KHz), fuertemente aumentadas, pasan
por el centro de la "taza" de selectividad,
produciéndose un sonido agudo muy
distorsionado al demodularse éstas con baja
presencia de portadora y sin las bandas laterales
del otro costado de la portadora. Una vez
sintonizada la emisora e intentar el retoque de la
sintonía, aparece inmediatamente el problema,
causando así la sensación que la emisora es
“angosta” en el dial.
Al ajustar un procesador que tenga filtro pasa
bajos de 6.000Hz instalado y haciéndolo operar
con suficiente energía en el rango medio y bajo,
se puede obtener un muy buen sonido
compensando las frecuencias de 3.000 a 6.000Hz.
El procesador ORBAN 9100 por ejemplo, trae
instalado al ser embarcado, el pre-énfasis
(compensación NRSC), correspondiente a los
En otras palabras, la relación señal/ruido del audio
que viene del estudio y medido a la entrada del
procesador, debe ser al menos 60dB. En voltaje
esto significa que, si tenemos a la entrada del
procesador 1V r ms de audio, el ruido
(soplidos+zumbidos) no debe ser superior a 1mV
(un milivolt).
Otro factor muy importante es que a la salida del
enlace (entrada del procesador), el audio no tenga
recorte ni distorsión, a un nivel de señal 4 veces
(12dB) superior al nivel normal de funcionamiento.
Esta prueba debe realizarse a 100Hz, 1.000Hz y
5.000Hz. (Si el nivel a la entrada del procesador es
1V debe poder obtenerse 4V sin recorte ni
distorsión). Este nivel 4 veces superior, que
repetimos, no debe mostrar distorsión o recorte
en el osciloscopio, corresponde a los picos
instantáneos de voz y música que el VU metro de
la consola no acusa cuando se opera a nivel
normal.
La razón de disponer de este margen de seguridad
(headroom) es el evitar recorte de picos de audio
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17
Los procesadores no corrigen distorsiones
provocadas en equipos anteriores en la cadena
de audio, mas aun, si se le introduce distorsión
armónica la magnífica, tal como aumenta los
pasajes débiles de la música.
Bob ORBAN dice en una de sus publicaciones que
se puede obtener del procesador ORBAN 9100,
aún con bastante densidad (compresión
/limitación), un excelente sonido; sin embargo, al
entregarle música con distorsión y ruidos, mayor
distorsión y ruidos entrega el ORBAN al transmisor.
Los transmisores CONTINENTAL LENSA S.A. son
extraordinariamente transparentes, lo cual se
puede apreciar escuchando en la planta
transmisora el sonido que entrega el enlace y
luego comparado con el sonido en la salida de
audio del monitor de modulación BELAR.
Para simular el sonido que se escucha en los
receptores de AM, ORBAN entrega con el
procesador un filtro de audio ajustable, el cual se
intercala entre la salida de audio del monitor de
modulación y el amplificador de audio con
parlante que se usa en la planta transmisora, con
el fin de tener un testimonio real del sonido de la
emisora. El filtro mencionado corta las frecuencias
altas de igual forma como los receptores de AM,
atenuando así la compensación introducida por
el ORBAN.
Finalmente, hay que agregar que conviene
escuchar la emisora con diferentes receptores
representativos del parque que se esta atendiendo
y de esta manera formarse un juicio sobre la mejor
posición de los diferentes ajustes que tiene el
Procesador.
MEDICIONES DE POTENCIA DE SALIDA EN
TRANSMISORES DE AM
La medición de potencia de salida de RF en
transmisores de AM se efectúa midiendo la
corriente efectiva que el transmisor entrega a su
carga.
La carga debe ser una resistencia pura (sin
reactancia) y de la capacidad adecuada a la
potencia del transmisor a medir. Normalmente
debe ser 50 ohm. Este procedimiento es usado en
las fábricas de transmisores.
Una alternativa válida es la que se usa con
transmisores ya instalados y consiste en medir la
corriente que el transmisor entrega al sistema
radiante de una impedancia conocida.
Para que el sistema radiante presente la
impedancia correcta en el extremo del cable
coaxial conectado al transmisor, se ajusta con un
puente de RF la unidad de sintonía instalada en la
base de la torre, de modo que refleje en el extremo
mencionado del coaxial una impedancia de
R=50ohm ±5% y una reactancia de j (0±3).
Se instala el Amperímetro de RF en serie con el
cable coaxial a la salida del transmisor, en el caso
de tratarse de un Amperímetro térmico. Si se trata
de un Amperímetro de inducción, como el DELTA
modelo TCA-40 u otro similar, se hace pasar el
cable coaxial sin la malla por la unidad de muestra
(toroide) del Amperímetro DELTA.
Para 10KW de potencia de RF sin modulación, la
corriente debe ser 14.15 Amperes, siempre
considerando que la carga que presenta el sistema
radiante es de 50+j0. Así:
i_xR=W
(14.15)_ = 200.22x50 = 10.011 Watt = 10.01KW
Al modular el transmisor con tono sostenido 100%
la potencia efectiva aumenta un 50%.
En el caso de un transmisor de 10KW, la potencia
aumenta a 15KW. (El amperímetro de inducción
no leerá el incremento de potencia, sin embargo,
se visualizará claramente en la envolvente en la
pantalla del osciloscopio.)
Para realizar la prueba de modulación, se usa un
generador de audio, un Monitor de Modulación
calibrado en fábrica y un osciloscopio.
Cuando la modulación alcanza el 100% la
envolvente de la portadora en el osciloscopio
duplica su amplitud en los picos positivos y los
negativos pasan por cero. Simultáneamente, en el
monitor de modulación el instrumento marca
100% de modulación, tanto para los picos positivos
como para los negativos. A continuación se inyecta
al transmisor material de programa desde el
estudio.
Se ajusta la salida del procesador hasta que en el
monitor de modulación enciendan
esporádicamente las luces de peak positivo
ajustadas a 100% y la luz roja de -100%.
Se reajusta la luz de peak positivo a 150% en el
monitor de modulación y se aumenta
gradualmente la salida "Pos Peak" del ORBAN hasta
que la luz de peak positivo en el monitor de
modulación empiece a encender
esporádicamente. Se observa el osciloscopio y los
picos positivos, que ahora sobrepasan el doble de
la envolvente, deben verse sin recorte en las
puntas.
SE RESERVA EL DERECHO DE REALIZAR MODIFICACIONES EN SUS EQUIPOS SIN PREVIO AVISO
18
MEDICIONES BASICAS EN EL ESTUDIO
• Los equipos satélites de la consola, tocadiscos,
reproductores de cinta de carrete y cassettes,
reproductor de discos compactos, etc. deben ser
analizados en cuanto a su respuesta, distorsión y
relación señal/ruido.
Las cintas de carrete y cassette con diferentes
frecuencias patrones grabadas se pueden adquirir
en el comercio especializado en EE.UU. como así
también los discos de 33-1/3 y discos compactos
(CD) con frecuencias grabadas.
Con estas cintas y discos pueden realizarse las
mediciones de respuesta y relación señal/ruido
de los equipos mencionados.
La pérdida de frecuencias altas en los
reproductores de cinta se debe a acimut del
cabezal reproductor mal ajustado y/o cabezal
gastado; en los tocadiscos depende del desgaste
de la aguja, siempre y cuando el preamplificador
de cápsula magnética tenga la curva de respuesta
RIAA normalizada.
• El reproductor de discos compactos (CD) debido
a su inherente buena respuesta y bajo ruido, puede
reemplazar al generador de audio para medir
respuesta de frecuencia y relación señal/ruido de
la consola.
Al no disponer de un medidor de distorsión
armónica, se puede detectar la presencia de
armónicas observando la forma de onda de las
diferentes frecuencias en un osciloscopio
contectado a la salida de la consola.
Simultáneamente se pueden escuchar las
diferentes frecuencias en un alto parlante de alta
fidelidad con un amplificador de buena calidad
conectado también a la salida de la consola.
La presencia de armónicas (2° y 3°), especialmente
en las frecuencias medias de audio 400 a 3.000 Hz
son fácilmente detectables. Para verificar la
capacidad de la consola de manejar niveles 12dB
sobre el nivel OVu normal de operación, ajustar el
nivel del canal de audio del CD en la consola para
obtener 4 veces el nivel de audio normal a la salida.
En el parlante, pueden aparecer más notoriamente
las armónicas y se notará un ligero recorte en las
crestas de audio en el osciloscopio. Lo ideal es que
este fenómeno se presente a mayor nivel y no es
aceptable que se presenta a menor nivel.
Es importante que el amplificador de audio y el
parlante que se esta usando durante la prueba
mencionada, esté a un nivel por lo menos 10 dB
bajo su potencia max. (si la potencia nominal es
20W, la potencia durante las pruebas debe ser
ajustada a 2.0W).
• El rango de frecuencias de audio que merecen
nuestra mayor atención en la transmisión de AM
va de 100Hz hasta 5.000Hz. La respuesta debe ser
plana (±3dB) en el rango comprendido entre las
frecuencias mencionadas.
(Ninguna radio portátil o radio para automóvil,
incluyendo sus parlantes, tienen capacidad de
reproducir frecuencias bajas menores que 80Hz y
en AM sobre 5.000Hz en frecuencias altas).
En distorsión interesa la limpieza absoluta hasta
3.000Hz en la cadena de audio.
Esto se debe a que la 2ª armónica de 3.000Hz ya
es 6.000Hz y la de 4.000Hz es 8.000 Hz lo que ya
está fuera de la banda audible en AM.
SE RESERVA EL DERECHO DE REALIZAR MODIFICACIONES EN SUS EQUIPOS SIN PREVIO AVISO