Fundamentos de Transmisión en Radiofrecuencia
Cables Coaxiales
7.- ¿En qué aplicaciones se utilizan los cables coaxiales de 75 Ω?
Anteriormente se utilizaban para la televisión por cable. En la actualidad, se emplean para transmitir video en banda base en circuitos cerrados de televisión (CCTV).
8.- Indica qué cable coaxial concreto habría que utilizar para las siguientes aplicaciones:
- a. Conectar una emisora de banda ciudadana a su antena.
Habrá que utilizar el cable RG-58.
- b. Conectar una antena parabólica de televisión por satélite a su correspondiente amplificador.
Habrá que utilizar el cable RG-6.
- c. Conectar un emisor de microondas a su correspondiente antena, para crear un radioenlace de microondas.
Habrá que utilizar el cable LMR-200, LMR-400 o LMR-600.
- d. Conectar una cámara de videovigilancia a su correspondiente circuito de monitoreo.
Habrá que utilizar el cable RG-6 o RG-59.
9.- ¿Cuál será la pérdida por atenuación que presentará un trozo de cable RG-58 de 15 metros trabajando a 750 MHz? ¿Y si el cable fuera LMR-400?
RG-58: 6.45 dB
LMR-400: 1.74 dB
10.- ¿En qué casos se utilizan los cables coaxiales de tipo semirrígido?
Los cables coaxiales semirrígidos se utilizan comúnmente en el interior de equipos y sistemas de radiofrecuencia, especialmente en aplicaciones de microondas, donde se requiere una alta estabilidad de fase, baja atenuación y excelente blindaje. Su instalación es más compleja, ya que no permiten ángulos rectos sin herramientas especializadas y se debe respetar un radio mínimo de curvatura.
Conectores RF
12.- De los conectores estudiados, ¿cuál alcanza la mayor frecuencia de funcionamiento?
Los conectores SMA.
13.- De los conectores estudiados, ¿cuál es el único que tiene dos versiones con impedancias diferentes (50 Ω y 75 Ω)?
El conector BNC.
14.- ¿Sería correcto utilizar un conector F en un cable coaxial RG-58? ¿Por qué?
No, porque el conector F tiene una impedancia de 75 Ω y el cable RG-58 tiene una impedancia de 50 Ω. Utilizarlos juntos provocaría un desajuste de impedancias.
15.- ¿Sería correcto utilizar un conector N en un cable coaxial RG-6? ¿Por qué?
No, porque el conector N es de 50 Ω y el cable RG-6 es de 75 Ω. Tienen impedancias diferentes, lo que causaría un desajuste.
16.- ¿Sería correcto utilizar un conector BNC para conectar un cable coaxial a una antena sometida a vibraciones? ¿Por qué?
No, porque aunque los conectores BNC son de conexión rápida, no son los más adecuados para entornos con vibraciones constantes. Su mecanismo de bayoneta, si bien es seguro para muchas aplicaciones, podría no garantizar una conexión óptima y estable a largo plazo bajo vibración intensa, siendo preferibles los conectores roscados.
17.- ¿Qué significan las siglas RP delante del nombre de un conector?
Conectores con polaridad invertida (Reverse Polarity).
18.- ¿Puede existir un adaptador de SMA a F? ¿Por qué?
Sí, pueden existir adaptadores físicos de SMA a F, pero su uso no es recomendable para la transmisión de señales, ya que el conector SMA es de 50 Ω y el conector F es de 75 Ω. Esto generaría un desajuste de impedancias significativo y pérdidas de señal.
Guías de Onda
19.- ¿En qué banda del espectro radioeléctrico se utilizan las guías de onda?
(Respuesta no proporcionada en el documento original)
20.- ¿Cuál debe ser la anchura de una guía de onda para poder transmitir una señal de 4 GHz? ¿Y una señal de 7 GHz?
Para una señal de 4 GHz:
- Cálculo de la longitud de onda (λ) en el espacio libre:
- λ = c / f = (3 × 108 m/s) / (4 × 109 Hz) = 0.075 m = 7.5 cm
- Anchura aproximada de la guía de onda (para el modo dominante TE10, la anchura ‘a’ es aproximadamente λ/2):
- Anchura ≈ 7.5 cm / 2 = 3.75 cm
Para una señal de 7 GHz:
- Cálculo de la longitud de onda (λ) en el espacio libre:
- λ = c / f = (3 × 108 m/s) / (7 × 109 Hz) ≈ 0.0428 m ≈ 4.28 cm
- Anchura aproximada de la guía de onda:
- Anchura ≈ 4.28 cm / 2 = 2.14 cm
21.- ¿Cómo se propaga la energía dentro de una guía de onda?
Para poder insertar la señal que se quiere transmitir dentro de la guía de onda, existen unos adaptadores especiales entre la guía de onda y el cable coaxial. Estos adaptadores facilitan el acoplamiento de la energía.
22.- ¿Qué ventajas presentan las guías de onda con respecto a otras líneas de transmisión?
- Tienen un ancho de banda extremadamente grande.
- Las pérdidas a frecuencias muy elevadas son muy bajas.
- Son capaces de transmitir mucha potencia.
Adaptación de Impedancias y Ondas Estacionarias
23.- ¿Cuándo se produce la máxima transferencia de potencia entre una línea de transmisión y su carga?
Cuando la impedancia de la carga es igual a la conjugada de la impedancia del generador. En este caso, se dice que hay una adaptación de impedancias entre el generador y la carga.
24.- ¿Cuándo se dice que una línea de transmisión y su carga no están adaptadas? ¿Qué sucede en la línea cuando esto pasa?
- Cuando las impedancias de la línea de transmisión y de la carga no coinciden, una parte de la energía es reflejada y devuelta hacia la fuente.
- Aparecen dos ondas electromagnéticas que viajan en direcciones opuestas y están presentes en la línea todo el tiempo, interfiriendo entre sí.
25.- ¿Qué es una onda estacionaria?
Las ondas estacionarias son aquellas ondas en las cuales ciertos puntos, llamados nodos, permanecen inmóviles.
26.- ¿Por qué las ondas estacionarias son perjudiciales en un sistema de radiocomunicaciones?
Porque la potencia reflejada que regresa al transmisor puede, con el tiempo, dañar o destruir las etapas finales de potencia del equipo emisor.
27.- ¿Qué es lo que mide la Relación de Ondas Estacionarias?
La Relación de Ondas Estacionarias (ROE) mide la relación entre la amplitud de la onda directa (enviada) y la amplitud de la onda reflejada (estacionaria) en una línea de transmisión. Es un indicador del grado de adaptación de impedancias.
28.- ¿Qué significa que la conexión entre un transmisor y su antena tiene una ROE igual a 1? ¿Es posible obtener este valor?
Significa que la adaptación de impedancias entre el transmisor y la antena es perfecta, es decir, no hay potencia reflejada. Teóricamente, es el valor ideal, pero en la práctica, obtener un valor de ROE exactamente igual a 1 es extremadamente difícil o casi imposible debido a las imperfecciones de los componentes y la instalación.
29.- ¿Cuál es el margen aceptable para la ROE en una instalación?
Un margen aceptable para la ROE en una instalación suele estar entre 1.05 y 2.0, dependiendo de la aplicación y la potencia del equipo.
30.- ¿Por qué NUNCA se debe encender un equipo transmisor de radiocomunicaciones sin haberlo conectado a la antena?
(Respuesta no proporcionada en el documento original)