ICT-RTV: Los dispositivos de cabecera. Los dispositivos de cabecera, tanto en una instalación de distribución de señales de radiotelevisión terrestre como de satélite, tienen como misión adaptar la señal, entregada por el equipo captador de señales, amplificándola, de modo que llegue a las tomas finales de los usuarios con los niveles de calidad exigidos
Dispositivos de cabecera.
Los dispositivos de cabecera, tanto en una instalación de distribución de señales de radiotelevisión terrestre como de satélite, tienen como misión adaptar la señal, entregada por el equipo captador de señales, amplificándola, de modo que llegue a las tomas finales de los usuarios con los niveles de calidad exigidos.
El tratamiento de la señal por este equipo vendrá determinado por dos factores:
- La tipología de la señal en antena: tipos de señal, características de codificación, desequilibrios de niveles entre distintas frecuencias, etc...
- La tipología de la red de distribución: Instalaciones colectivas, individuales, colectivas horizontales, etc...
Los objetivos perseguidos por los dispositivos de cabeza son:
- Elevar el nivel de las distintas señales para soportar las pérdidas de la red de distribución.
- Ecualizar los valores de las diferentes señales que se desean distribuir, entendiendo por ecualizar la operación de conseguir niveles de señal homogéneos.
- Mezclar las señales de los diferentes servicios que se desean distribuir a través de los cables de bajada.
Como elementos principales de cabecera tenemos los amplificadores, en sus distintas modalidades, junto con las fuentes de alimentación necesarias para el funcionamiento de estos componentes.
A la hora de cumplir los objetivos, el equipo de cabecera se conforma con otros dispositivos como filtros y atenuadores.
Además se cuenta con una serie de accesorios para asegurar la conectividad y fijación del equipo. Entre estos tenemos las cargas finales de 75 Ω, los puentes para amplificadores monocanales, puentes de alimentación, perfiles de fijación, etc.
Amplificadores.
Son dispositivos con la misión de elevar, amplificar, el nivel de señal entregado por el equipo captador, hasta el nivel necesario para la distribución a todos los usuarios de la instalación con los parámetros de calidad exigidos.
A la hora de diseñar la amplificación de un equipo de cabeza se deberá tener en cuenta las distintas señales que se reciben de la captación, así como posibles desniveles entre los distintos multiplex digitales.
Como dispositivos amplificadores podemos distinguir entre los siguientes:
- Amplificadores de banda ancha: Amplifican todas las señales dentro de una misma banda.
- Amplificadores monocanales: Amplifican un único canal, para el que se ha diseñado.
- Amplificadores multicanales: Amplifican una serie de canales adyacentes, para los cuales se ha diseñado.
Características técnicas de los amplificadores.
Los dispositivos amplificadores, independientemente del tipo, cuentan con una serie de características comunes que los definen.
Las características técnicas más importantes de un amplificador son:
- Ganancia.
- Figura de ruido.
- Tensión máxima de salida.
- Margen dinámico del amplificador.
- Ancho de banda.
Otras características:
- Consumo, en mA, pues necesitan alimentación para realizar su función.
- Paso de corriente hacia arriba para alimentar preamplificadores.
- Rechazo entre entradas, en dB, en el caso de tener más de una entrada.
- etc.
Ganancia.
Es la característica que define la máxima diferencia que se puede seleccionar entre el nivel de señal de salida y el nivel de señal de entrada. Se representa con la letra G y expresa en dB:
Los amplificadores cuentan con una regulación de ganancia, que puede ser manual o automática:
- Control de ganancia manual: Se realiza mediante un potenciómetro.
Existen dos modalidades:
- Regulación mediante atenuador sobre la señal de entrada: En este caso la C/N de salida se ve afectada de igual forma que la atenuación de la señal.
- Regulación mediante selector directamente sobre la ganancia: En este caso la C/N no se ve afectada en la misma proporción que la disminución de ganancia.
Este tipo de regulación es preferible a la realizada sobre la señal pero tiene el inconveniente de poder trabajar con niveles de señal altos.
- Control de ganancia automático (CAG): El ajuste de la ganancia se realiza automáticamente, una vez ajustado el nivel de tensión de salida del dispositivo, en función de las variaciones del nivel de la señal de entrada.
En los catálogos la variación de ganancia se da como un margen de regulación y se expresa en dB.
Figura de ruido.
La figura de ruido es un parámetro que especifica el nivel de ruido inyectado por el amplificador a la señal de entrada.
Se expresa en dB.
Cuanto mayor es este valor peor será la relación portador-ruido, C/N, a la salida de dispositivo, pudiendo comprometer la calidad del resto de la instalación en el caso de una C/N baja.
Cuando se estudió la figura de ruido de un preamplificador, vimos como se relacionaba con la C/N a su salida, modificada por el ruido térmico introducido por la antena, con la expresión siguiente:
Un análisis similar se puede realizar para los amplificadores principales del equipo de cabeza.
Tensión máxima de salida.
La tensión máxima de salida es aquella para la cual se asegura que su distorsión ni afecta al propio canal (intermodulación) ni a otros con los que se pueda mezclar (modulación cruzada).
Esta tensión está determinada por alinealidad de los elementos activos, es decir, por el comportamiento desigual de amplificación en todo el ancho de banda del dispositivo. Por lo tanto, siempre que no se supere el valor de tensión máxima de salida, se entiende que el amplificador tiene una respuesta lineal, igual en ganancia, para toda la banda.
La tensión máxima de salida se da en dBμV y, según normas, no puede ser superior a 125 dBμV.
Este parámetro suele oscilar entre los 105 dBμV en pequeños amplificadores banda ancha y los 125 dBμV en amplifcadores monacales de gran ganancia.
Margen dinámico del amplificador.
El margen dinámico de un amplificador es la diferencia entre la tensión máxima de entrada que soporta el dispositivo y la tensión mínima de entrada que es capaz de amplificar sin empeorar la C/N para una calidad determinada.
Se expresa con dos valores de nivel de señal en dBμV.
La tensión máxima de entrada viene determinada por la diferencia entre la tensión máxima de salida y la ganancia:
La tensión mínima de entrada viene determinada por la suma de la C/N de entrada más la figura de ruido del amplificador más el ruido térmico captado en un canal, constante, con valor de 2,8 dB para la televisión digital.
Ancho de banda.
El ancho de banda de un amplificador es el margen de frecuencia que el dispositivo es capaz de amplificar.
El ancho de banda se expresa en MHz y viene determinado por rango definido la frecuencia superior y la frecuencia interior.
Hay que tener en cuenta que el "corte" de amplificación en las frecuencias límite, llamado selectividad, no es perfecto, amplificando frecuencias próximas a ambos extremos.
Cuando sea necesaria una amplificación más selectiva, con mayor discriminación de las frecuencias adyacentes a la banda a amplificar, se podrán colocar amplificadores monocanales de alta selectividad, con una mayor discriminación de estas señales.
Tipos de amplificadores.
La tipología de los amplificadores depende de diversos factores, existiendo en el mercado gran variedad de estos dispositivos, buscando dar soluciones a problemas concretos.
Los amplificadores se pueden clasificar en función de varios factores:
- Banda en la que actúan:
- VHF.
- UHF.
- FM.
- FI.
- Número de entradas.
- Ancho de banda:
- Banda ancha.
- Monocanal.
- Multicanal.
- Selectividad:
- Alta.
- Baja.
- Control de ganancia:
- Manual.
- CAG, Control automático.
De entre toda esta clasificación se puede realizar el estudio de la tipología de los amplificadores según el ancho de banda, pues las demás clasificaciones quedan incluidas en esta.
Fuente:
- Reglamento ICT.
- ILHI
- Propia.
Bibliografía:
Se recomiendan los libros sobre ICT de:
Paraninfo, Editex y McGraw-Hill