MEDICIÓN DE INTENSIDAD DE CAMPO EN FM

MEDICIÓN DE INTENSIDAD DE CAMPO EN FM

Felix Rafael Rivero Luna

e-mail: rafarivero131211@gmail.com

Bryan Victor Cabrera Chulluncuy

e-mail: bryan211407@gmail.com

        RESUMEN: Las mediciones de campo tanto en FM y en otras aplicaciones, se realizan con el fin preciso de evaluar la extensión de la zona de servicio de una calidad determinada, así como comprobar la potencia radiada de una antena transmisora, entre otras finalidades, pero en sí la finalidad de este trabajo es el explicar los métodos de medición en diferentes frecuencias, lo métodos de selección, los aparatos que intervienen y la representación de los resultados de dichas mediciones.  

PALABRAS CLAVE: Intensidad de Campo, Medición, Modulación de Frecuencia, Onda métrica.

1. INTRODUCCIÓN

La modulación en frecuencia consiste en variar la frecuencia de la onda portadora de acuerdo con la intensidad de la onda de información. La amplitud de la onda modulada es constante e igual al de la onda portadora. La frecuencia más o menos rápidamente según la onda moduladora, además el grado de variación dependerá del volumen con que modulemos la portadora.

Debido a que los ruidos e interferencias alteran la amplitud de onda, no afecta a la información transmitida en FM, puesto que la información se extrae de la variación de la frecuencia y no de la amplitud, que es constante. Como consecuencia de estas características de modulación podemos observar cómo la calidad de sonido o imagen es mayor cuando modulamos en frecuencia que cuando lo hacemos por amplitud.

Se sabe que las emisoras comerciales de radio FM o estaciones trabajan entre 88 y 108 Mhz, lo que por longitud de onda demostraría que las ondas métricas están en FM. El alcance de estas bandas está limitado para que pueda haber emisoras de la misma frecuencia situadas a unos cientos de kilómetros sin que se interfieran entre ellas.

Con relación a la determinación de la zona cubierta por los servicios de radiodifusión en ondas métricas y decimétricas, que incluyen radiodifusión sonora de modulación de frecuencia hasta radiodifusión por televisión, para fines de asignación de frecuencias, debería hacerse en función del servicio facilitado a los telespectadores o radioyentes de frecuencia. El servicio puede ser clasificado de acuerdo a la calidad de la señal en un punto determinado. Para las estaciones sería el mismo proceso.

Se han visto varios métodos para representar la zona cubierta por estaciones de radiodifusión tanto para ondas métricas y decimétricas. En un método deben existir ciertas condiciones como por ejemplo, tener en cuenta las variaciones en función del tiempo, permitir definir la zona de servicio, poder indicar la situación y extensión de todas las zonas que reciben un servicio de calidad determinada, entre otros.

Con relación a la medición, tiene ciertas finalidades, las cuales tienen ciertos fines, procedimientos y resultados, los cuales se verán a continuación.

1. DEFINICIONES

1. INTENSIDAD DE CAMPO

En el presente apartado se plantearan las finalidades hacia las cuales se dirigen las mediciones de intensidad de campo, el equipo necesario así como las principales recomendaciones que se pueden aplicar para un desarrollo óptimo de los métodos de medición.

En general, los procedimientos bajo la definición de intensidad de campo hacen referencia a tres clases de mediciones:

• Las efectuadas con aparatos portátiles o móviles, a fin de obtener datos instantáneos o a corto plazo en una o varias ubicaciones.
• Las de corta duración hechas en un lugar fijo, generalmente como complemento de otras operaciones de medición.
• Las de larga duración, que implican registros de intensidad de campo seguidos del análisis de los resultados obtenidos.

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Figura 1. Intensidad de campo

1. METODOS DE MEDICIÓN

Las mediciones de la intensidad de campo producido por las estaciones de radiodifusión que trabajan en ondas métricas y decimétricas se efectúan con las finalidades siguientes:

• Facilitar una base para evaluar la extensión de la zona de servicio de una calidad determinada.
• Comprobar el diagrama de directividad y la potencia radiada por una antena transmisora.
• Proporcionar datos que permitan aujmentar los conocimientos que se poseen sobre las condiciones de propagación en las bandas consideradas.

Al efectuar las mediciones deben cumplirse las condiciones siguientes:

• Es preciso que se puedan reproducir fácilmente las mediciones, con objeto de poder comprobarlas.
• El procedimiento empleado debe facilitar de modo eficiente la información necesaria.
• El método utilizado no debe presentar riesgos ni ser menos costosos.

Actualmente se utilizan diversos métodos de medición que responden a las normas expuestas en grado variable.

Es indiscutiblemente más fácil efectuar las mediciones cuando el colector de ondas está instalado a una altura de 3 o 4 m sobre el suelo: pero una altura de 10 m corresponde mejor a la altura de la antena receptora de una instalación típica. Se pueden corregir adecuadamente en función de la altura los resultados obtenidos para una altura de 3 m en un terreno relativamente llano y despejado, pero esta corrección resulta difícil cuando se trata de un terreno muy irregular o de zonas urbanas, sobre todo en ondas decimétricas. Por consiguiente, parece conveniente fijar en 10 m la altura óptima de la antena de medición, y la solución ideal consistirá en obtener, a esta altura normalizada, un número muy elevado de datos de observación independientes.

Por otra parte, cuando la altura de la antena transmisora es tal que, en la banda de frecuencias utilizada, la intensidad de campo varia no linealmente en funcion de la altura sobre el suelo, conviene medir la intensidad de campo a varias alturas hasta la de 20 m, por lo menos.

Cuando se efectúan mediciones para determinar la zona cubierta por los transmisores de televisión, es practica corriente medir en todas las bandas la intensidad de campo de la señal de imagen, que, por lo general, debería estar en estrecha relación con la calidad de recepción.

Sin embargo, cuando se emplean antenas receptoras directivas, a veces no basta con medir la intensidad de la señal de sonido para determinar la zona cubierta por un transmisor, tanto por lo que se refiere a la imagen como al sonido.

Es conveniente que los resultados registrados de un estudio dado se refieran al campo existente durante el 50% del tiempo. En un radio de 20 a 30km a partir del transmisor, la gama de desvanecimiento es, en general, muy restringida y no es de temer un grave error grave, cualesquiera que sean el momento en que se efectúen las medidas y el coindice de refracción de la baja atmósfera. Cuando se realizan las mediciones a mayores distancias, en el caso de un transmisor de gran potencia, los efectos de desvanecimiento pueden dar lugar a errores importantes. Cuando se efectúan un estudio a tales distancias, conviene proceder a registros continuos de la intensidad de campo en un punto de referencia fijo que quizá haya necesidad de hacer variar en el curso del estudio. El examen de esos registros permite decidir si hay que rechazar ciertas medidas o si es posible ajustarlas a las condiciones normales.

En un estudio relativo a la zona cubierta se efectúan la mayor parte de las medidas en ciudades y en pueblos grandes, completándolas a veces con medidas hechas siguiendo direcciones radiales desde el transmisor.

1. MEDICIONES EN FRECUENCIAS INFERIORES A 100 MHZ

En la mayoría de los cosos, en frecuencias inferiores a 100 MHz se procede a un registro continuo de la intensidad de campo con un vehículo equipado generalmente de un aparato de registro adecuado de cinta de papel, acoplado mecánicamente a las ruedas del vehículo. La solución ideal consiste en hacer las mediciones a la altura normalizada a la antena de recepción, es decir a 10 m, pero no hay que olvidar que desde el punto de vista práctico, las mediciones comparativas hachas a una altura de  10 m y a alturas apropiadas para el requisito con equipo  móvil confirman que una corrección lineal da resultados bastante precisos, al menos en las frecuencias inferiores a  100 MHz. Para esa clase de mediciones con equipo móvil, es evidente que conviene utilizar una antena omnidireccional.

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Figura 2. Diagrama de una antena omnidireccional y su diagrama

1.  MEDICIONES DE FRECUENCIA SUPERIORES A 100 MHZ

En frecuencias superiores a 100 MHz,  especialmente en las bandas IV y V, debe medirse la intensidad de campo a altura requerida de 10 m, porque no es licito admitir que la ganancia varia linealmente con la altura entre 3 y 10 m en las bandas de ondas decimétricas.

En ese caso, se hace una estimación del número de mediciones en nuestras independientes requeridas para alcanzar el grado de precisión deseado. En general, es necesaria una mayor precisión cuando el campo medido se encuentra en la gama de las intensidades criticas comprendida entre 46 y 66 dB por encima de 1µV/m para las ondas métricas, y entre 60 y 80 dB por encima de 1µV/m para las ondas decimétricas.

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