Instalación de antenas y técnicas de conectorización
INSTALACIÓN DE ANTENAS Y TÉCNICAS DE CONECTORIZACIÓN
Cuando se ha terminado de instalar una emisora de radio, de televisión, un sistema de telefonía 4G o 5G, hay que instalar los cables coaxiales hacia la antena.
Este proceso se realiza in situ, de forma que los conectores se deben de realizar e instalar habitualmente una vez instalados los equipos.
Una vez acabada la conectorización de la antena, debemos de medir la Relación de Onda Estacionaria o ROE del conjunto cable coaxial-antena, para garantizar que no se destruya el transmisor de radio por una reflexión excesiva de potencia hacia el equipo. Este proceso se describe en otros apartados de esta página web.
Se describe a continuación como se realiza la protección de los conectores coaxiales profesionales tipo N, pero el método es válido para los conectores SMA, SMB, etc. que se pueden utilizar; algunos requerirán añadirles un macarrón termorretráctil si se montan en intemperie (conectores SMA y N) y otros, pensados para transmitir datos en equipos de interior no (conectores SMB, DIN 1,6/5,6, etc.)
Uno de los conectores coaxiales profesionales más usados, hasta una frecuencia de unos 2 Ghz es el conector tipo SMA macho o como en en ejemplo de la imagen, N macho:
Puesto que se va a realizar la instalación de una emisora de la banda de 440-470 Mhz, elegiremos una antena de esta banda de frecuencias, cuyas características están visibles en su etiqueta identificativa:
El añadirle el número de serie permitiría al fabricante hacer un control de calidad de la frecuencia central a la que se ha ajustado la antena, en caso de que tuviéramos algún problema con su funcionamiento. Aunque es una antena de un ancho de banda de 30 Mhz, habrá frecuencias para las que la ROE de la antena sea 1,5 y otras para las que ésta sea 1,2, lo cual solo sabremos cuando midamos la ROE para nuestra frecuencia específica.
El aspecto de la antena totalmente montada, en un soporte y habiéndola roscado un conector tipo N macho y fijado con una parte de los herrajes de fijación provisional:
Este tipo de montaje es típico cuando se pretende dar cobertura en edificios y sus proximidades por medio de un repetidor y una serie de emisoras móviles. Recordemos que la banda de 440 Mhz presenta muy buenas características de propagación en el interior de edificios, centros comerciales, etc.
Ahora vamos a ver los pasos a seguir desde que se instala la antena en su mástil hasta que le conectamos el cable coaxial.
Podemos tener dos situaciones:
- La distancia entre la antena y los equipos de radio es corta: podemos utilizar un cable coaxial tipo RG-58 u otro similar de menor atenuación con pocos metros de longitud. Esta situación es típica al cablear una emisora de radio en un vehículo móvil, puesto que el radio de curvatura del cable es pequeño.
- La distancia entre la antena y los equipos de radio es grande o queremos poca pérdida de señal, como sucede en una estación base de telefonía 4G o 5G. En esta situación se utiliza un cable coaxial de menores pérdidas, por ejemplo un RG-213 u otro de menores pérdidas, un cable 7/8, 5/8 de pulgada. Garantizamos que se pierde poca potencia entre la emisora y la antena de emisión.
Vamos a realizar el proceso de cableado de la antena utilizando un cable coaxial de muy bajas pérdidas de Andrew, tal y como aparece en la imagen:
Este cable es ideal para conectar una ODU (unidad exterior de radio 3G/4G de intemperie) con una antena exterior; presenta unas pérdidas en frecuencias de varios Ghz muy bajas comparadas con otros cables.
Puesto que este cable ya tiene los conectores tipo N macho ya instalados, no describo el proceso de montaje, que podemos ver en videos de conocidas páginas web. Lo que sí muestro es el conector roscado en la antena y con un macarrón termorretráctil de protección para intemperie:
El conector tipo N macho roscado a la antena lleva un macarrón termorretráctil de protección para evitar que le entre agua, pero además, vamos a poner un segundo macarrón para cubrir totalmente los conectores y evitar así que el agua, polvo, suciedad, etc. nos provoque pérdidas de señal por el conector.
Quedaría finalmente para completar la protección del conector, calentar por medio de un mechero o un soldador de gas el macarrón termorretráctil para que se ajuste a la forma del conector, quedando totalmente cubierto y protegido de las inclemencias atmosféricas.
En otras ocasiones, antes de instalar este segundo macarrón termorretráctil, lo que se hace es añadir cinta vulcanizada rodeando el cable coaxial hasta llegar a la parte superior del conector; quedarían todos los elementos que se pueden oxidar protegidos.
Aquí os dejo un video colgado en la mediateca donde se ve el proceso de instalación de la cinta vulcanizada. Es importante recordar que se debe de enrollar la cinta vulcanizada desde abajo hacia arriba del conector para evitar que cuando el agua vaya cayendo sobre la antena, se cuele por las juntas de la cinta vulcanizada.
Se puede observar que para instalar la cinta vulcanizada, hay que estirarla previamente antes de enrollarla en el cable y cada nueva capa va tapando a la anterior. Por el hecho de estirar la cinta vulcanizada, en el proceso de "encogerse", queda fijada al cable y al conector y resulta difícil desmontarla, siendo necesario en la mayoría de los casos, cortarla con un cutter o una tijera.
A continuación, sobre la cinta vulcanizada podríamos, si somos buenos profesionales, añadiríamos un macarrón termorretráctil que se ajuste sobre la cinta vulcanizada, resultando así imposible que la cinta vulcanizada se desenrosque con el tiempo.
Hay macarrones termorretráctiles de muchas medidas y características, pero normalmente aparece serigrafiado en ellos el diámetro mínimo y el diámetro máximo, por ejemplo 7/24: en estado de reposo tiene un diámetro de 24 mm pero al calentarlo, se puede "encoger" hasta un mínimo de 7 mm.
Aquí os dejo dos muestras de macarrón termorretráctil en estado normal y el cable de bajas pérdidas con su termorretráctil instalado (observar como está de ajustado en el cable coaxial):
Se puede ver como el cable coaxial de bajas pérdidas tiene un macarrón termorretráctil que en la parte más gruesa se ha pegado al contorno del conector y que en la parte del cable coaxial se ha encogido aún más. No se aprecia, pero hay una siliciona interior dentro de este macarrón termorretráctil de protección.
VERIFICACIÓN DEL SISTEMA RADIANTE: MEDIDA DE LA R.O.E.
Una vez que se ha realizado el montaje del elemento radiante en su soporte, procederemos a realizar la conectorización de esta antena con el equipo transmisor/receptor.
Previo al conexionado de la antena con el emisor de radio, procederemos a medir la ROE que presenta la antena que acabamos de conectorizar, para ver que tal funciona a la frecuencia a la que se encuentra ajustado el transmisor. Es importante comprobar, antes de realizar la medida de la ROE de la antena junto con el cable coaxial, cuales son las especificaciones de la antena, puesto que la ROE del conjunto será igual o mayor a la que presenta la antena en sus especificaciones técnicas.
Así, si por ejemplo la antena en el catálogo del fabricante tiene una ROE de 1.5, cuando la instalemos con el cable coaxial en su emplazamiento, la ROE será ≥ 1.5.
Este proceso está descrito en otro apartado, pero se basa básicamente en intercalar un equipo de medida de la potencia directa y de la potencia reflejada. Esta medición se realiza con un vatímetro direccional, como por ejemplo el BIRD 43 que aparece en este vídeo, en el que aparecen algunos de los diodos detectores que se utilizan para medir las diferentes bandas de frecuencia y potencias.
Se puede observar en el vídeo que para medir la potencia directa, el diodo tiene la flecha orientada hacia la derecha, donde estará el cable de nuestra antena, mientras que en el lado contrario estará el equipo transmisor. Este transmisor solo se activará cuando hayamos conectado todos los cables hacia la antena, incluido el vatímetro direccional.
Para medir la potencia reflejada, basta simplemente con girar la flecha hacia la izquierda, como se muestra en el vídeo, para medir la misma.
Valiéndose de los ábacos que facilita el fabricante BIRD, podemos conocer la ROE de la antena a esa frecuencia. Estos ábacos se encuentran dentro del manual del equipo, que es el link que se ha añadido.
