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Inalámbricos y RF

Antenas, cables y distribución: el presupuesto de señal

Más ganancia no es más alcance. Cómo se suman pérdidas y ganancias entre la antena y el receptor, y por qué el objetivo es llegar a 0 dB.

Un receptor solo puede trabajar con la señal que le entrega su antena. Entre una y otro hay cable, conectores, a veces un amplificador y casi siempre un distribuidor. Cada pieza suma o resta decibelios, y muchos cortes de audio que parecen «del receptor» se originan en esa cadena.

El presupuesto de señal

ganancia de antena + ganancia del amplificador − pérdida del cable − pérdida de conectores ≈ 0 dB

Shure indica que sus receptores funcionan mejor cuando la suma de ganancias y pérdidas del cable queda en torno a 0 dB. Un sistema con pérdida neta oye menos; uno con ganancia de sobra también amplifica ruido e interferencias.

AntenadireccionalAmplificador+6 dBCable coaxial−6 dBDistribuidorreparte A y BRXRXRXRXGanancia + pérdidas ≈ 0 dBel amplificador repone lo que pierde el cable, no másPresupuesto de señal: de la antena a los receptoresEjemplo del fabricante: cable con −6 dB de pérdida → +6 dB de ganancia en la antena activa.
La antena activa compensa la pérdida del cable; el distribuidor reparte la señal de las antenas A y B a todos los receptores.

Para leer los números: −3 dB es la mitad de la potencia, −6 dB una cuarta parte y −10 dB una décima parte. Un cable que pierde 12 dB entrega al receptor menos de la décima parte de lo que captó la antena.

El cable coaxial

La pérdida de un coaxial depende del tipo de cable, de su longitud y de la frecuencia: a más frecuencia, más pérdida. Se calcula multiplicando la pérdida que da el fabricante por cada 100 pies (30,5 m) por la longitud real.

Pérdida típica por cada 30,5 m (100 pies) de cable
CableA 450 MHzA 900 MHzUso
LMR-400 (baja pérdida, 10 mm)2,7 dB3,9 dBTiradas largas fijas
RG-58 (delgado, 5 mm)Unas 3 a 4 veces más que el LMR-400ÍdemSolo tramos cortos; el dato exacto varía según el fabricante
  • La calidad pesa tanto como la longitud: según Shure, 15 m de cable delgado pueden pedir más ganancia que 30 m de cable de baja pérdida.
  • Cada conector y adaptador añade algo de pérdida y un punto de falla. En exteriores, la humedad dentro de un conector es una causa clásica de pérdida que aparece «de repente».
  • Para cálculos reales se usa la ficha del fabricante del cable a la frecuencia de trabajo, no una tabla genérica.

Amplificadores: reponer, no alcanzar

Un amplificador de antena no hace que el sistema llegue más lejos. Amplifica todo lo que entra por la antena, incluidas las interferencias y el ruido de RF del ambiente, y no puede separar la señal del transmisor del resto. Su función es reponer la pérdida del cable.

  • Se coloca junto a la antena, antes del cable: amplificar después de la pérdida ya no recupera la relación señal/ruido. Por eso las antenas activas llevan el amplificador integrado.
  • Su ganancia se ajusta a la pérdida calculada: con −6 dB de cable, +6 dB de ganancia.
  • Con tramos muy cortos sobra ganancia: el exceso puede saturar los receptores y generar intermodulación dentro del propio rack. Algunas antenas activas avisan con un indicador de sobrecarga; si se enciende, se baja la ganancia o se aleja la antena del transmisor.
  • Las antenas activas suelen alimentarse por el mismo coaxial desde el receptor o el distribuidor. Hay que comprobar que ese equipo entregue la tensión que pide la antena.

Distribución de antenas

Con varios receptores no se ponen dos antenas por receptor: un distribuidor toma una pareja de antenas (A y B) y reparte su señal a todos. Así se evitan bosques de antenas que se interfieren entre sí, y muchos modelos también alimentan los receptores.

  • Un divisor pasivo de dos salidas pierde al menos 3 dB por salida, porque reparte la potencia a la mitad; uno de cuatro, al menos 6 dB. Los distribuidores activos compensan esa pérdida.
  • En cascada (un distribuidor alimentando a otro) hay que seguir las indicaciones del fabricante sobre ganancia: sumar etapas activas sin control lleva a la sobrecarga.
  • Rango de frecuencia: el distribuidor y las antenas deben cubrir el rango de todos los receptores conectados.

Colocación

  • Línea de vista: el cuerpo humano absorbe UHF. Las antenas se elevan por encima de la gente y del equipo de cámara.
  • Las dos antenas de diversidad se separan al menos un cuarto de longitud de onda (unos 12 cm a 600 MHz); más separación ayuda en interiores con muchos rebotes.
  • Las direccionales se apuntan a la zona de acción, no al transmisor más lejano, y con la misma orientación (polarización) que las antenas de los transmisores.
  • Lejos de superficies metálicas, de las antenas transmisoras de in-ears e IFB y de los equipos digitales que generan ruido de RF.
Síntomas frecuentes y dónde mirar
SíntomaCausa probableQué revisar
Cortes al alejarse el actorPérdida neta en la cadena de antenaLongitud y tipo de cable, conectores, ganancia del amplificador
Ruido o cortes con el transmisor cerca del receptorSobrecarga por exceso de señalGanancia de sobra, antena demasiado cerca de la acción
Ruido en varios canales al encender todoIntermodulación en el set o en el rackPlan de frecuencias, ganancia, antenas de in-ears junto a las receptoras
Cortes en un solo canalInterferencia en esa frecuencia o petaca mal colocadaEscaneo de esa frecuencia, posición de la antena del transmisor en el cuerpo

Fuentes y lecturas recomendadas

Documentación técnica de fabricantes y reguladores. Los enlaces abren sitios externos.

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