Componentes para la Distribución de Señales: Coaxial, Fibra Óptica y Más

Distribución de Señales de Radiofrecuencia y Ópticas: Componentes y Características

1. Línea Coaxial

Está formada por un conductor central y una malla metálica que lo rodea, mantenidos a una distancia fija por un aislante. Este efecto de jaula de Faraday será más efectivo cuanto más tupida sea la malla que envuelve el hilo central. La componente capacitiva de la línea crea un campo eléctrico, que está encerrado entre los dos conductores de forma radial, como si de un condensador se tratase. El conductor central crea un campo magnético, con líneas de fuerza coaxiales a este en el interior de la línea. El factor de velocidad del cable indica la velocidad de la luz, que suele oscilar entre 0,6 y 0,7 unidades. Los cables coaxiales presentan una atenuación sobre la onda que propagan, creciente con la frecuencia.

2. Guías de Ondas

Son tubos de sección circular, elíptica, rectangular o cuadrada, en cuyo interior se propaga la señal. Sustituyen a los cables en el transporte de señales de microondas. Su respuesta en frecuencia depende de sus dimensiones físicas.

3. Fibras Ópticas

Son guías de ondas ópticas de plástico o silicio. Poseen una cubierta para protegerla. Las ventanas de propagación son de 850 nm, 1300 nm y 1550 nm. Existen dos tipos de fibras:

• Monomodo: solo transportan un haz de luz.
• Multimodo: transportan varios haces de luz.

4. Elementos Pasivos

A) Adaptador de Impedancia

Se utiliza cuando se desea conectar dos equipos con impedancias diferentes sin degradar la señal. Suele estar formado por un pequeño transformador.

B) Atenuador

Está formado por un divisor resistivo que, manteniendo constantes las impedancias de entrada y salida, disminuye la señal de entrada en una cantidad conocida.

C) Caja de Toma

Es el terminal de conexión de la línea hacia el equipo de usuario. Su misión es cargar la línea con la impedancia característica (normalmente 75 ohm) y entregar la señal hacia el exterior. Existen distintos tipos:

• Caja de toma simple: se aplica a instalaciones por derivación, cuando la toma es solo un elemento terminal.
• Caja de toma separadora: incorpora un filtro que separa las informaciones.
• Caja de paso: incorpora un sistema de derivación que extrae por su conector exterior una parte de la señal de entrada, dejando el resto disponible en un terminal de salida de línea.
• Caja final: incorpora una resistencia de 75 ohm que sirve como carga de la línea principal.

D) Derivador

Es el elemento de distribución de señales por excelencia. Presenta una entrada y una salida de línea, entre la que se introduce una pequeña atenuación de paso o de inserción. Cada dispositivo tendrá diferente atenuación de paso y de derivación según la posición en que se encuentre de la línea de distribución. Existen varios tipos:

• Derivador resistivo: se utiliza un shunt formado por resistores para extraer la muestra de la salida de derivación.
• Derivador inductivo: integra un pequeño transformador de radiofrecuencia, en el que los secundarios extraen la señal derivada.
• Derivador directivo: se basa en el uso de acopladores direccionales, por lo que únicamente derivan señal directa, evitando interferencias.

E) Distribuidor o Repartidor

Es un dispositivo con una entrada y entre 2 y 8 salidas, y trabaja de tal forma que la señal de la entrada se reparte por las diferentes salidas. Presentará en todos sus terminales la impedancia característica de la línea, normalmente de 50 o 70 ohm.

F) Ecualizador

Separa, mediante filtros, diferentes bandas o canales y aplica las señales separadas a sendos atenuadores.

G) Mezclador

Se usa para unir señales de diferentes fuentes para enviarlas por una única línea. Suelen incorporar filtros en las entradas, para limitar el margen de frecuencias que entran por cada una de ellas.

H) Separador

También conocido como desmezclador, sirve para separar las señales mezcladas por el mezclador.

I) Carga Terminal

Cada vez que se monta una línea de distribución, se debe garantizar que todos sus extremos están terminados a través de resistencias de carga, cuyo valor es igual al de la impedancia característica de la propia línea.

5. Componentes Activos

A) Alimentador

Cualquier equipo activo necesita un elemento que le proporcione la energía necesaria para poder llevar a efecto la función para la que se diseñó. En algunos casos la fuente de alimentación de corriente se encuentra dentro del propio equipo, y en otros casos fuera.

B) Amplificadores

Son los elementos más utilizados. Se encargan de elevar el nivel de la señal de entrada para compensar las pérdidas de la red de distribución y proporcionar en las tomas de usuario la cantidad de señal adecuada para una correcta recepción. Hay distintos tipos:

• Amplificador de banda: permiten separar una determinada banda de frecuencias y amplificarla.
• Amplificador de banda ancha: son capaces de amplificar toda la gama de frecuencias usadas en la televisión, desde 47 a 860 MHz. Suelen presentar pérdidas de ganancia.
• Amplificador monocanal: para distribuir señales de televisión con los máximos parámetros de calidad, amplificando independientemente cada canal. Se incorpora la característica de autoseparación, que proporciona a cada módulo dos conectores de entrada en lugar de uno. A la salida de los amplificadores monocanales se dispone de dos terminales, con el fin de realizar una automezcla de las señales de todos los amplificadores. Para los sistemas de regulación del nivel de salida automático, se utiliza un Control Automático de Ganancia (CAG), que tomará una muestra de la señal de salida y regulará en función de este valor el factor de amplificación a aplicar en cada caso.

C) Conversor

Se usan para cambiar la frecuencia original de los canales a distribuir por la red. A través de heterodinación o mezcla de frecuencias, permiten modificar la frecuencia de la señal portadora. Hay dos tipos:

• Conversor de canal: en el que el técnico decide el dimensionamiento de la instalación y la nueva estructura del espectro, como los canales que se usarán para la distribución de los diferentes programas.
• Conversor de bajo ruido (LNB): utilizado en las unidades exteriores de las antenas de televisión vía satélite, que convierten la frecuencia de toda una banda, en lugar de un único canal.

D) Modulador

Se usa para poder integrar en la red de distribución la señal de sonido en baja frecuencia junto con la señal de vídeo compuesto.

E) Preamplificador

Se usa cuando la señal recogida por la antena debe recorrer un largo camino hasta el amplificador, o cuando el nivel recibido por ella no es muy elevado. Habitualmente se coloca en la caja de antena o en el mástil que la soporta.

F) Sintonizador-Receptor

Se encarga de transformar la señal antes de incluirla en la red de distribución, dotándola de la misma estructura que el resto de los canales. Según el sistema de distribución que se use, se hará uso de un sintonizador para cada usuario, o bien de un sintonizador por cada canal que se desea recibir. Los sintonizadores pueden ser individuales, colectivos, analógicos y digitales.