Normas técnicas para la instalación y operación de estaciones de radiodifusión

sonora en la banda de 88 a 108 MHz

Foto cortesía del Arq. Pedro Emilio Silhi De El Salvador

Área efectiva de cobertura

Es el área del terreno que cubre una estación con una

intensidad de campo suficiente para proporcionar el servicio

de radiodifusión al área de interés.

Se genera una línea perimetral de contorno continua que

delimita el área de servicio teórica de una estación

radiodifusora de FM. correspondiente a una intensidad de

campo eléctrico de:

- 500 µV/m, que corresponde al límite del área de servicio

protegida

- Y de 1000 mV/m correspondiente al límite del área de la

población principal a servir.

En las condiciones reales, las verdaderas áreas cubiertas

pueden variar grandemente de las estimadas, debido a que el

terreno en una determinada trayectoria puede ser diferente al

terreno promedio que se consideró al trazar las gráficas de

intensidad de campo eléctrico.

??- La cobertura nunca es

circular a una área especifica

Área de cobertura sobre el terreno

?

?

?

Métodos de predicción de áreas de servicio

•Método CCIR Rec. 370 (50,50)

Este método emplea los curvas F(50,50), los cuales requieren, para realizar la predicción, los siguientes parámetros: potencia radiada aparente y altura del centro eléctrico de radiación de la antena con relación al nivel medio del terreno.

El F(50,50) proporciona los valores medianos de intensidad de campo, para dar servicio al 50% de las ubicaciones durante el 50% del tiempo

PARA LA PREDICCION DEL AREA EFECTIVA DE COBERTURA SE UTILIZA EL METODO F-5050

POR MEDIOS DE 72 RADIALES PARTIENDO DEL CENTRO DE RADIACION Y LA ALTURA MEDIA

SOBRE EL TERRENO SEGÚN EL RADIAL CONSIDERADO

Para nuestro ejemplo solo consideraremos 12 radiales, para

demostrar el calculo

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Radial 1

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1000

1500

2000

2500

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Distancia mt

Alt

ura

mt

Distancia Kmt

Radial 2

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1000

1500

2000

2500

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Distancia en mt

Alt

ura

en

mt

Distancia Kmt

Radial 3

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500

1000

1500

2000

2500

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Distancia mt

Alt

ura

mt

Distancia Kmt

Radial 4

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500

1000

1500

2000

2500

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Distancia mt

Alt

ura

mt

Distancia Kmt

Radial 5

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1000

1500

2000

2500

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Distancia mt

Alt

ura

mt

Distancia Kmt

Radial 6

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500

1000

1500

2000

2500

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Distancia mt

Alt

ura

mt

Distancia Kmt

Radial 7

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500

1000

1500

2000

2500

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Distancia mt

Alt

ura

mt

Distancia Kmt

Radial 8

0

500

1000

1500

2000

2500

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Distancia mt

Alt

ura

mt

Distancia Kmt

Radial 9

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1000

1500

2000

2500

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Distancia mt

Alt

ura

mt

Distancia Kmt

Radial 10

0

500

1000

1500

2000

2500

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Distancia mt

Alt

ura

mt

Distancia Kmt

Radial 11

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1500

2000

2500

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Distancia mt

Alt

ura

mt

Distancia Kmt

Radial 12

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1500

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2500

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Distacia mt

Alt

ura

mt

Distancia Kmt

Hay que recordar el factos de corrección por irregularidad del terreno

Se debe aplicar un factor de corrección a partir de la irregularidad del terreno a los valores cuando se evalúa intensidad de campo. La irregularidad del terreno (ƒ¢h) es la diferencia entre las alturas del terreno rebasadas en un 10% y en un 90% del trayecto de propagación entre 10 y hasta 50 km de distancia del transmisor

Por lo tanto, conforme a lo establecido en la figura, se tiene lo siguiente:

ΔH = Hmáx – Hmín h10 = Hmáx –(0.1) ΔH h90 = Hmáx – (0.9) ΔH Δh = h10 – h90

Dichos perfiles, los exportamos a un cuadro en donde obtenemos, las alturas medias de cada uno las diferencias del 10 y 90 por ciento y el calculo

de HAAT, para cada perfil.

Kilometro

(Km)

Elevación

(mt)

Kilometro

(Km)

Elevación

(mt)

Kilometro

(Km)

Elevación

(mt)

Kilometro

(Km)

Elevación

(mt)

Kilometro

(Km)

Elevación

(mt)

Kilometro

(Km)

Elevación

(mt)

0 1933 0 1933 0 1933 0 1933 0 1933 0 1933

2 1500 2 1500 2 1500 2 1500 2 1650 2 1700

4 1200 4 1200 4 1200 4 1400 4 1500 4 1500

6 1000 6 1000 6 1000 6 1350 6 1500 6 1200

8 840 8 1000 8 800 8 1000 8 1000 8 900

10 770 10 600 10 750 10 750 10 720 10 800

12 740 12 570 12 600 12 600 12 600 12 690

14 730 14 550 14 600 14 600 14 610 14 610

16 690 16 540 16 600 16 550 16 600 16 605

18 600 18 520 18 500 18 550 18 540 18 600

20 600 20 510 20 450 20 540 20 510 20 600

A. prom. 933.75 A. prom. 870.00 A. prom. 881.25 A. prom. 968.75 A. prom. 1022.50 A. prom. 1000.63

Alt. media 999.25 Alt. media 1063.00 Alt. media 1051.75 Alt. media 964.25 Alt. media 910.50 Alt. media 932.38

h10 1400.075 h10 1393.7 h10 1394.825 h10 1403.575 h10 1558.95 h10 1606.763

h90 600.675 h90 543.3 h90 553.425 h90 632.175 h90 830.55 h90 860.8625

HAAT 799.4 HAAT 850.4 HAAT 841.4 HAAT 771.4 HAAT 728.4 HAAT 745.9

Kilometro

(Km)

Elevación

(mt)

Kilometro

(Km)

Elevación

(mt)

Kilometro

(Km)

Elevación

(mt)

Kilometro

(Km)

Elevación

(mt)

Kilometro

(Km)

Elevación

(mt)

Kilometro

(Km)

Elevación

(mt)

0 1933 0 1933 0 1933 0 1933 0 1933 0 1933

2 1500 2 1500 2 1500 2 1500 2 1100 2 1500

4 1200 4 1000 4 1200 4 1200 4 1000 4 1000

6 1000 6 750 6 1050 6 1100 6 750 6 750

8 820 8 1000 8 1000 8 1050 8 750 8 720

10 700 10 1090 10 900 10 1000 10 900 10 740

12 690 12 1000 12 810 12 840 12 920 12 820

14 750 14 950 14 740 14 700 14 800 14 800

16 695 16 1000 16 690 16 680 16 750 16 750

18 650 18 1200 18 600 18 590 18 600 18 640

20 770 20 1000 20 505 20 470 20 410 20 610

A. prom. 919.38 A. prom. 1036.25 A. prom. 986.25 A. prom. 1008.75 A. prom. 871.25 A. prom. 885.00

Alt. media 1013.63 Alt. media 896.75 Alt. media 946.75 Alt. media 924.25 Alt. media 1061.75 Alt. media 1048.00

h10 1398.638 h10 1410.325 h10 1405.325 h10 1407.575 h10 993.825 h10 1395.2

h90 587.7375 h90 692.925 h90 647.925 h90 668.175 h90 144.425 h90 556.8

HAAT 810.9 HAAT 717.4 HAAT 757.4 HAAT 739.4 HAAT 849.4 HAAT 838.4

Radiales de radiodifusora

Radial 4 Radial 5 Radial 6

Radial 11 Radial 12

Radial 1 Radial 2 Radial 3

Radial 7 Radial 8 Radial 9 Radial 10

Del cuadro de los perfiles, extraemos las HAAT o las Alturas medias sobre el terreno, que serán las que

utilizamos para continuar con el procedimiento

Graficas de los contornos F-50-50, tanto de la FCC, como de la UIT, de las cuales, presentamos sus características a continuación

Las curvas de propagación representan valores de intensidades de campo en ondas métricas y disimétricas, en función de varios parámetros; algunas curvas se refieren a trayectos terrestres y otras a trayectos marítimos.

Las curvas de los trayectos terrestres se prepararon sobre la base de datos obtenidos principalmente en climas templados, como los que se dan en Europa y en América del Norte.

Las curvas de propagación representan los valores de las intensidades de campo rebasados en el 50% de las ubicaciones (dentro de un área de aproximadamente 20 m •~ 20000 m) para distintos porcentajes de tiempo. Corresponden a diferentes alturas de antenas transmisoras y a la altura de una antena receptora de 10 m. Las curvas de los trayectos terrestres se refieren a un valor de ƒ¢h = 50 m que se aplica generalmente a un terreno medianamente ondulado como el que suele encontrarse en Europa y en América del Norte.

De las alturas medias extraemos los valores resultantes que nos predicen la distancia posible de

cobertura en cada perfil

Finalmente tendremos de cada perfil topográfico, la distancia máxima aproximada de cobertura por radial, con 500

microVoltios o 54 dBµV

Notas importantes: - Si bien la norma de contornos de cobertura, nos da la distancia

aproximada de cobertura por perfil, existen puntos entre cada radial, no considerada la topografía, esto permite un vacío en el análisis, es por esta razón, se debe considerar la altura media del terreno y si nos encontramos con alturas mayores a dicho valor, la señal llegara hasta dicha altura máxima y no deberá continuar

- Es bastante probable que nos equivoquemos con la topografía del trayecto, por eso es bueno medir siempre el perfil del mismo, en base a la HAAT.

- Hay que recordar que este tipo de análisis, es seguro que tendremos un error de 10-12 dB, por lo que deberemos de evaluar siempre con criterio de medidas de promedio sobre el terreno.

Posteriormente exportamos esta información a nuestro mapa original, con todas las

consideraciones anteriores

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Foto cortesía del Arq. Pedro Emilio Silhi

El método de predicción de cobertura de una radiodifusora, mediante la norma de tablas F

50-50, es actualmente validos, para la evaluación de las futuras instalaciones de una

radiodifusora comercial, en gran parte de países a nivel mundial, por los entes reguladores y/o Administradores de

frecuencias

Métodos empírico de predicción El estudio de la propagación suele efectuarse analizando perfiles, para enlaces punto a punto o a lo largo de radiales en distintas direcciones acimutales y por lo general se utilizan 12 radales, y si se desea mayor detalle serán mas radiales, si esto es manual, el trabajo será tedioso. La situación es similar cuando el terreno es orográficamente muy irregular o es del tipo urbano, ya que resulta entonces bastante difícil la modelización de los obstáculos. Para la cobertura de estos escenarios de la propagación se ha ido desarrollando procedimientos empíricos de estimación de la perdida básica de propagación y de la intensidad de campo. Tales procedimientos se fundan en amplias campañas de mediciones y en una posterior correlación de las medidas con características generales descriptivas del medio de propagación, para servicios de radiocomunicación, radiodifusión y unidades móviles, para estos han sido destinado los métodos empíricos de predicción de propagación.

Los primeros métodos se presentan en forma de cálculos y curvas de propagación normalizada, para su utilización manual. Posteriormente, se han ido desarrollando versiones y ampliaciones de los mismos, adaptadas al calculo por computadora, incorporados en programas. Los métodos empíricos proporcionan una estimación rápida de la perdida básica de propagación alternativamente de la intensidad de campo en cualquier punto en torno a un transmisor, estos son sencillos y rápidos, pero obviamente, no son exactos y el error puede estar hasta los 10 o 14 dB, según el proceso o la información que estar alimentado la base de datos- Las recomendaciones de la UIT R P.1546, para el área rural y urbana son Okumura Hata y COST 231 entre otros.

Métodos de la recomendación R P.1546 Este método es de naturaleza empírica, se presenta en formas de curvas de propagación normalizadas para la predicción de valores de la intensidad de campo eléctrico en enlaces terrenales punto a zona, con aplicaciones a servicios de radiodifusión móviles y fijos punto a multipunto, en el rango de frecuencias de 30 a 3,000 MHz, y la distancia de 1 a 1,000 Km. Este método también se emplea para entidades de radiodifusión y operadores de radiocomunicación. La recomendación P.1546 proporciona familias de curvas estándar para una potencia radiada de 1 kW en las frecuencias nominales de 100, 600 y 2,000 MHz, para entornos de tierra, mares cálidas y fríos; y para alturas efectivas de antenas de estación base de 10 a 1,200 metros y las unidades receptoras de 10 metros. Las curvas proporcionan valores de las intensidades de campo eléctrico rebasadas en el 50 % de las ubicaciones durante el 1%, 10% y el 50% del tiempo.

Como ya se menciono y es igual en estos casos, las curvas de propagación representan valores de intensidades de campo en ondas métricas y disimétricas, en función de varios parámetros; algunas curvas se refieren a trayectos terrestres y otras a trayectos marítimos.

Dichas curvas de los trayectos terrestres se prepararon sobre la base de datos obtenidos principalmente en climas templados, como los que se dan en Europa y en América del Norte. Las curvas de los trayectos marítimos se prepararon sobre la base de datos obtenidos principalmente en las regiones del Mediterráneo y del Mar del Norte.

Las curvas de propagación representan los valores de las intensidades de campo rebasados en el 50% de las ubicaciones (dentro de un área de aproximadamente 20 m •~ 20000 m) . Corresponden a diferentes alturas de antenas transmisoras y a la altura de una antena receptora de 10 m. Las curvas de los trayectos terrestres se refieren a un valor de ƒ¢h = 50 m que se aplica generalmente a un terreno medianamente ondulado como el que suele encontrarse en Europa y en América del Norte.

La recomendación contiene también coeficientes numéricos para el desarrollo de un método informático de predicción, como alternativa al empleo manual de las curvas. Se incluyen procedimientos de interpolación extrapolación y cálculo de términos de corrección para realizar predicciones de campo en aplicaciones cuyos parámetros no coincidan con los valores estándar de las curvas. En la descripción de la recomendación cuando sigue el termino “Antena de transmisión se refiere tanto a estación base usado en comunicaciones móviles, como al de estaciones transmisoras empleado en radiodifusión . Análogamente el termino que se refiere a “Antena de recepción”, se considerara aplicable tanto a los terminales de telefonía celular, como a los receptores de servicio de radiodifusión.

Métodos de Okumura-Hata Se utiliza, para aplicaciones de radiocomunicaciones móviles. Okumura obtuvo unas curvas estándar de propagación similares a las de la Recomendación 370 (CURVAS DE PROPAGACIÓN EN ONDAS MÉTRICAS Y DECIMÉTRICAS PARA LA GAMA DE FRECUENCIAS COMPRENDIDAS ENTRE 30 Y 1 000 MHz) sobre la base en una amplia medida efectuada en Japón. Las curvas normalizadas de Okumura proporcionan valores de intensidad de campo para un medio urbano. Diferentes alturas efectivas de antena, bandas de 150 MHz, 450 MHz, 900 MHz y una potencia Radiada aparente de 1 KW. La altura de la antena de recepción es de 1.5 metros. Valor típico en aplicaciones móviles. --- en las figuras --- se producen las curvas de Okumura para bandas de 450 y 900 MHz, respectivamente Acompañan a las curvas correcciones para tener en cuenta los efectos de ondulaciones del terreno (Δh), pendientes del terreno, presencia de obstáculos significativos heterogeneidad del terreno (trayectos mixtos tierra/mar), altura de antena receptora potencia radiada aparente y orientación de las calles y densidad de edificación en caso de zonas urbanas. El método de Okumura es muy prolijo y en algunos aspectos subjetivo, pero proporciona resultados bastante acordes con las mediciones por lo que viene siendo utilizado por numerosos usuarios de diferentes países. El modelo Okumura.Hata esta espacialmente concebido para aplicaciones de radiocomunicaciones móviles, proporciona valores medios de la perdida básica de propagación o de la intensidad del campo en cualquier punto, y no tiene en cuenta el entorno del receptor

Intensidad de campo (dB(mV/m)) para 1 kW de potencia radiada aparente

Frecuencia ≈ 30-250 MHz; tierra; 50% del tiempo; 50% de los emplazamientos; h2 = 1,5 m; Dh = 50 m

Intensidad de campo (dB(mV/m)) para 1 kW de potencia radiada aparente

Frecuencia ≈ 30-250 MHz; tierra; 10% del tiempo; 50% de los emplazamientos; h2 = 1,5 m; Dh = 50 m

Intensidad de campo (dB(mV/m)) para 1 kW de potencia radiada aparente

Frecuencia ≈ 450 MHz; zona urbana; 50% del tiempo; 50% de los emplazamientos; h2 = 1,5 m

Intensidad de campo (dB(mV/m)) para 1 kW de potencia radiada aparente

Frecuencia ≈ 900 MHz; zona urbana; 50% del tiempo; 50% de los emplazamientos; h2 = 1,5 m

La formula de l método Okumura-Hata, esta limitada a frecuencias inferiores de 1,500 MHz, para sistemas móviles arriba de estas ha desarrollado otra variante de la formula de Hata, denominada Hata-COST231, o simplemente COST-231, que proporciona la estimación de la perdida de propagación del espacio libre, para este rango de frecuencias mayores

Para la predicción mas precisa de la perdida básica de propagación en el medio urbano se ha propuesto varios métodos que incorporan el efecto de la estructura urbana (edificios y calles), en cuyo entorno esta situado en la estación móvil. Se trata de métodos aplicables a radiocomunicaciones circunscritas totalmente al medio urbano y en particular a las comunicaciones móviles celulares, cuando se desea delimitar con una precisión razonable la cobertura de la estación transmisora que configura la célula. Este método es aplicable en situación de propagación , para las cuales el rayo directo entre el transmisor y el receptor esta obstruido por edificios

COST231

RadioMobile es un software de libre distribución para el cálculo de radio enlaces de corta y larga distancia en terreno irregular. Para ello utiliza perfiles geográficos combinados con la información de los equipos (potencia, sensibilidad del receptor, características de las antenas, pérdidas (espacio libre como del sistema, etc.) que se deseen simular.

Puede crear redes de diferentes topologías

Bases de datos de las elevaciones son gratis (uso público)

Permite realizar análisis de distancias entre los diferentes puntos

Permite observar las situaciones mediante observaciones de vuelo y 3ª Dimensión

54

Sitio web: http://www.cplus.org/rmw/english1.html

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Propiedades del Mapa

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Llamar Mapa Mundial

Presionando el Botón

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Ubicación de Coordenadas

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Cargar Mapa

Utilizar Coordenada Seleccionada Escoger Origen del Mapa

Escoger Tamaño y Acercamiento

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Propiedades de las unidades

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Creando una Red (1/5)

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Creando una Red (2/5)

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Creando una Red (3/5)

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Creando una Red (4/5)

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Creando una Red (5/5)

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Ubicar coordenada 1

Volcan de San Salvador

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Diagrama de Radiación

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Patrones de antenas

Primero- se seleccionan las unidades que intervienen en la red de radio, tanto estudio como transmisor

Segundo- se describen las características:

- Parámetros

- Topología

- Miembros

- Sistemas

- Estilo

Tercero- Posteriormente por medio del programa se dibujaran las características deseadas

Otras imágenes que se podrán obtener

Punto a considerar en el análisis

Elaborado por: Salvador García Castellón, YS1GC Mail: ys1gc@outlook.com salvador.garcia.c@gmail.com Skype: salvador.garcia.castellon