Componentes y Funcionamiento del Sistema de Captación de Señales de TV

Sistema Captador de Señales de TV

Situado en el exterior de la vivienda, está formado por la antena y, si fuese necesario, otros elementos para mejorar la calidad de la imagen de TV.

Antena

Elemento transductor que convierte la señal electromagnética recibida en señal eléctrica.

Características de la Antena

  • Ganancia: Relación entre la tensión máxima captada por la antena y otra antena de referencia.
  • Directividad: Capacidad de concentrar la potencia absorbida o radiada en la dirección de máxima ganancia.
  • Ancho de haz: Ángulo entre los puntos donde la ganancia es menor de 3 dB respecto del punto de radiación máxima.
  • Impedancia característica: Resistencia que presenta la antena en la frecuencia para la que ha sido sintonizada.
  • Ancho de banda: Margen de frecuencias en el cual la antena mantiene sus características.

Existen antenas omnidireccionales y direccionales (con lóbulo principal: zona de máxima radiación, y lóbulos secundarios: máximos de menor amplitud).

Las antenas se basan fundamentalmente en:

  • El dipolo simple: Tubo metálico de longitud aproximada a media longitud de onda del canal a captar.
  • El dipolo compuesto: Unión de dos dipolos simples conectados en paralelo.

Tipos de Antena

  • Antenas de TV (TDT):

    La más popular es la antena Yagi, formada por un elemento radiador (dipolo básico o doblado), un elemento reflector (situado detrás del dipolo) y varios elementos directores (situados delante del dipolo).

  • Antenas de FM:

    Son omnidireccionales, generalmente no amplifican la señal y suelen ser de forma circular.

  • Antenas de radio DAB:

    La más popular también es de tipo Yagi. Dado que la frecuencia captada es menor que la de TV, el tamaño del dipolo es mayor.

  • Antenas de TV Satélite:

    Captan la energía mediante una sonda o monopolo (LNB) y concentran la señal en ese punto mediante reflectores parabólicos.

Ruido Térmico

Se extiende de manera uniforme por todo el espectro de frecuencias y afecta la calidad de la señal.

Preamplificadores

Realizan una amplificación de la señal previa a la realizada por el equipo de cabecera, usualmente cerca de la antena para compensar pérdidas del cable.

Características

  • Ganancia: Relación entre el nivel de señal saliente y entrante (en dB).
  • Figura de ruido: Distorsión o ruido que el propio dispositivo añade a la señal (en dB). Un valor bajo es mejor.
  • Tensión máxima de salida: Nivel máximo de señal que puede entregar sin distorsión significativa.

Equipos Mecánicos

Elementos de sujeción y montaje:

  • Mástiles
  • Torretas
  • Soportes de antena
  • Bases para fijación sobre el suelo o pared

Equipos de Cabecera (Headend)

Conjunto de dispositivos encargados de tratar la señal proveniente de las antenas: amplificarla, filtrar los componentes que no interesan y procesarla según sea conveniente antes de distribuirla.

Amplificadores

Amplificadores de Cabecera

Su función principal es compensar las pérdidas que se producirán durante la distribución de la señal por la red.

Amplificadores de Línea

Se utilizan en las redes de distribución de gran tamaño para restituir el nivel de la señal atenuado en puntos lejanos de la red.

Características Generales de Amplificadores

  • Ganancia
  • Figura de ruido
  • Tensión máxima de salida

Tipos de Amplificadores de Cabecera

  • Amplificadores Monocanal:
    • Procesan un único canal o múltiplex digital.
    • Se necesita tantos amplificadores como canales a recibir.
    • Permiten variar la ganancia individualmente.
    • Selectividad: Capacidad del amplificador de amplificar el canal deseado y rechazar los adyacentes.
  • Amplificadores de Banda Ancha:
    • Amplifican un conjunto de canales dentro de una banda (ej. UHF).
    • Pueden tener diversidad de entradas (ej. UHF1, UHF2, VHF, FM).
    • Una o varias entradas para cada banda.
    • Entradas regulables en ganancia.
    • A menudo incluyen fuente de alimentación incorporada para preamplificadores de mástil.

Otros Equipos de Cabecera

Mezcladores

Dispositivos pasivos que reciben distintas señales (ej. de diferentes antenas o bandas) y las combinan en un solo cable de salida. Introducen pérdidas de inserción, que indican la atenuación de la señal al pasar por el mezclador.

Filtros

Permiten seleccionar o eliminar frecuencias específicas:

  • Filtros paso-canal: Dejan pasar un canal específico.
  • Filtros trampa o supresores de canal: Eliminan un canal específico (interferente).
  • Filtros paso-banda / rechaza-banda: Permiten o bloquean un rango de frecuencias.

Atenuadores

Disminuyen el nivel de la señal de forma controlada, útil para equilibrar niveles o evitar saturación.

Procesadores de Canal

Convierten un canal de entrada en otro canal de salida diferente (cambio de frecuencia).

  • Características: Bandas de conversión, margen de tensión de entrada y tensión máxima de salida.
  • También pueden funcionar como amplificadores selectivos.

Moduladores

Generan una señal de RF (canal de TV) a partir de señales de audio y vídeo en banda base (ej. de un receptor satélite, DVD, cámara).

Transmoduladores

Reciben canales en un formato de modulación y los distribuyen utilizando una modulación diferente a la original. El más utilizado es el DVB-S/S2 a COFDM (o DVB-T/T2), que convierte emisiones de TV satélite digital y las distribuye como canales de TDT en la red coaxial.

Fuentes de Alimentación

Suministran la energía necesaria a los componentes activos (amplificadores, preamplificadores, LNBs, procesadores). Pueden ser de corriente continua (CC, ej. 12V o 24V) o corriente alterna (CA, ej. 230V). Algunos equipos como amplificadores de banda ancha o centrales programables la llevan incorporada.

Red de Distribución

Conjunto de elementos que transportan la señal desde la cabecera hasta las tomas de usuario. Incluye líneas de transmisión, distribuidores, derivadores, repartidores y tomas.

Líneas de Transmisión

Principalmente cables coaxiales (con conectores tipo F o CEI) que conducen la señal desde la antena hasta los receptores de TV. Su característica principal es la atenuación, medida en dB por cada 100 metros (dB/100m), que varía con la frecuencia (mayor atenuación a mayor frecuencia).

Repartidores (Splitters)

Utilizados en instalaciones colectivas e individuales para dividir la señal de una entrada a varias salidas iguales.

  • Características: Número de salidas (2, 4, 6, 8…), pérdidas de inserción (atenuación que sufre la señal al pasar por el repartidor, igual en todas las salidas).

Derivadores (Taps)

Dispositivos utilizados principalmente en distribución en cascada (edificios). Extraen una pequeña parte de la señal de la línea principal (troncal) para alimentar una o varias salidas de derivación (hacia las viviendas), dejando pasar el resto de la señal hacia el siguiente derivador o toma (salida de paso).

  • Características: Número de salidas de derivación, pérdidas de derivación (atenuación en las salidas derivadas), atenuación de paso (atenuación en la salida troncal) y aislamiento entre salidas.

Tomas de Usuario (BAT – Base de Acceso Terminal)

Dispositivo final de la red que permite la conexión del cable del receptor de TV (o radio, satélite).

Tipos

  • Tomas finales: Terminan la línea. Incorporan una resistencia de carga para adaptar la impedancia.
  • Tomas de paso: Permiten que la línea continúe hacia otra toma. Se usan en instalaciones en serie o cascada.

Características

  • Atenuación por derivación (o inserción): Pérdida de señal desde la entrada de la toma hasta el conector de usuario.
  • Atenuación por paso (en tomas de paso): Pérdida de señal entre la entrada y la salida de la toma para continuar la línea.
  • Aislamiento entre conectores y respecto a la red.

PAU (Punto de Acceso al Usuario)

Elemento definido en la normativa de ICT (Infraestructuras Comunes de Telecomunicaciones) en España. Es el punto de conexión entre la red de distribución del edificio y la red interior del usuario. Permite seleccionar la señal de uno de los cables de bajada si existen varios (ej. TDT y Satélite). En la ICT, a menudo se emplea un sistema de distribución con derivadores, con dos ramales de bajada simultáneos que finalizan en el PAU de cada vivienda, configurando una distribución en estrella dentro de la vivienda desde el PAU.

Tipos de Instalación

  • Individual: Una única vivienda. La distribución interna suele ser simple, a menudo usando repartidores y cableado en estrella o mediante cajas de paso.
  • Colectiva: Para edificios de viviendas o comunidades. Utiliza sistemas de distribución más complejos mediante derivadores (cascada), repartidores (estrella) o una combinación mixta. La distribución interna de cada vivienda parte del PAU.

Medición y Mantenimiento

Medidor de Campo

Equipo de medida esencial para la instalación, ajuste y mantenimiento de los sistemas de recepción y distribución de señal de TV (TVT y TV-SAT). Permite verificar la señal en cualquier punto, desde la entrada de antena hasta la toma de usuario. Facilita el análisis en el sistema de captación (orientación de antena, nivel de señal), en los equipos de cabecera (ganancias, niveles de salida) y en la red de distribución (atenuaciones, calidad en toma).

Medidas de la Señal (Ejemplos COFDM – TDT)

El medidor de campo proporciona diversas lecturas sobre la calidad de la señal digital, como:

  • Nivel de señal (potencia)
  • MER (Modulation Error Ratio)
  • CBER (Channel Bit Error Rate)
  • VBER (Viterbi Bit Error Rate) o LBER (Link Bit Error Rate)
  • Constelación
  • Número de portadoras de la modulación COFDM
  • Ancho de banda del canal
  • Intervalo de guarda
  • Tasa de Viterbi (FEC – Forward Error Correction)
  • Modulación utilizada (QPSK, 16-QAM, 64-QAM, etc.)

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