Vistas de página en total

sábado, 28 de marzo de 2020

Sobre RF , equipos , mantención , Análogos y Digitales.

Este es mi propio resumen sobre los webinar que se dieron a propósito de la cuarentena por Christian Cabezas y el sitio Sound speedmx junto a  Navits.mx sobre Radio Frecuencias. Es lo que me ha parecido más relevante de estas tres sesiones.

Mínima Historia del RF:
Se define como un campo electromagnético que se transmite por el aire , su espectro es enorme y básicamente se divide entre Ionizado ; energía solar , Rayos X y elementos Radio activos  y No Ionizado ; señales de radio am, fm, tv, telefonía celular, radares, y luz eléctrica. Dentro de este espectro que va desde las señales VLF usado para radio y navegación marítima con señales de frecuencia de 3 khz hasta el EHF con señales de hasta 300 ghz usado en radio astronomía y comunicación satelital . Ahora bien el pequeño espectro que usamos nosotros en nuestros equipos están dentro del VHF (175-215 mhz) y UHF (470-700mhz) ,  esto es entre 30 mhz y 3ghz.
Los primeros equipo años 70 se usaron en el espectro VHF , estas frecuencias más bajas funcionaban bien pero era un espectro muy colapsado y utilizado en otras aplicaciones, así que se cambió todo el desarrollo hacía el espectro de UHF , existe un espectro más amplio pero tiene otras aplicaciones como telefonía celular por ejemplo.





¿Cómo funcionan los equipos de transmisión y cuál es la importancia de la antena ?
Al ingresar un voltaje a la antena generamos un campo electromagnético dependiendo de la cantidad de info que ingresemos será el tipo de señal que logremos, para algunas aplicaciones esta señal es limitada pero funcional en el caso de la microfonía inalámbrica nuestra señal tiene que ser de muy buena calidad. Los tipo de antena garantizarán la emisión o recepción de esta señal . El largo de la antena que usamos en nuestros Tx (transmisores)  corresponde a 1/4 de la longitud de onda con la  que trabajamos en este caso se utiliza el chasis del transmisor como "plano de tierra" trabajando este como antena.  En el caso de utilizar otra proporción de antena 1/2 longitud ya no es necesaria el plano de tierra pero el equipo ya no podría ser tan portátil al usar una antena muy larga . Es esto lo que  más usamos y en caso de mejorar nuestra señal separando la antena del Rx (receptor) el cable debe ser de 50 ohms idealmente en el caso de usar una antena externa, de ser de más ohms hay una caída de la señal que puede ser despreciable (30 cms de cable)  o considerable -6 dbm en caso de más de 10 metros de cable, para estos casos  se utiliza un amplificador de señal o Booster para mejorar esta pérdida .




¿Es mejor un Tx más potente ?
Hay muchas variables a la hora de calcular la señal de una antena por ejemplo la absorción , la altura es mucho mejor para la antena porque se mejora la señal al estar limpia y directa entre ambas antenas tx y rx , también hay un factor de absorción del mismo campo magnético de la tierra que disminuye con la altura . El problema son las reflexiones que generan inter modulaciones en la recepción y al usar mucha señal (sobre 50 mw/Rf) esta posibilidad aumenta , al tener la señal suficiente se mejora la densidad de canales entre todos los equipos .También la cercanía entre las antenas de los Rx ayudan a generar estas inter modulaciones de 1,2,3 grado. Entonces en interiores es mejor un tx con poca potencia o potencia variable de ese modo además evitamos estas inter modulaciones, y que nuestras baterías se agoten tan rápidamente incluso que el equipo se caliente en el caso de algunos tx de 250 mw/Rf




¿Qué se recomienda al usar muchos tx en un mismo set?
Se recomienda entonces ; hacer un scan idealmente con cada Rx de las frecuencias libres a la misma hora en el mismo set en que se usarán , para esto se apagan los demás rx y se parte de uno en uno buscando dentro del espectro los bancos libres y se utiliza un banco por cada rx para evitar dentro del mismo banco de frecuencias libres las inter modulaciones, separar las antenas de los rx (1/4 de la longitud de onda entre cada antena , o sea que quepa una antena entre cada una de las antenas  de cada rx idealmente ) . No olvidar que los tx son receptores también y pueden recibir una señal y volver a emitirla por esto se recomienda separar cada antena o no estar muy cerca de otro equipo , que es lo que normalmente hacemos con nuestros equipos dentro de un bolso de sonido .



Las antenas:
Las más usadas no son ni las de polarización circular para Vhf, ni las eleicoidales, son :
Antenas dípolo : generan dos polos de recepción haciendo más que un campo Omni direccional de recepción un campo bi direccional , como una figura de un 8 en cada uno de los polos .
Antenas LPDA (long periodic directional array) o aleta de tiburón ; son similares a un patrón de captación cardioide . Siempre va a tener un campo que funcione mejor logrando direccionalidad en la recepción y las últimas incluyen un amplificador de señal dentro de su chasis.





Diversidad:
Este sistema se desarrollo para evitar que la señal , producto de las reflexiones , llegara con la polaridad invertida. Se puso otra antena remota para así garantizar que la señal siempre llegara en la polaridad deseada ,la distancia entre ambas antenas como mínimo debe ser nuevamente de 1/4 de la longitud de onda con que se trabaja . En algunos equipos aunque la recepción se hace con sólo una antena , es el cable de conexión la que hace de segunda antena , cuando yo cambio este cable original o lo extiendo , el equipo de recepción elige entre la antena que mejor funcione automáticamente .

¿Cómo funciona un sistema de transmisión inalámbrica?
Es una emisor de una señal de radio que envía a través de un compandor que es una señal base (ruido de piso) de ruido en dónde va la señal audible que necesitamos enviar. Esta compandor es un compresor / expansor de señal que trabaja en una relación 2/1. Básicamente lo que hace al ser esta señal de ruido tan presente , la comprime junto al rango dinámico de nuestra señal de audio que queremos enviar para luego expandirla y rescatar la señal audible y bajar la señal de ruido base de la emisión. Para hacer esta operación aún más efectiva agregar en la primera etapa de recepción un filtro (front end) que actúa justo en la frecuencia que deseamos rescatar, entre más precisa y cercana este filtro a la señal que enviamos (frecuencia RF) de mejor calidad la señal y también más caro el equipo ya que el diseño de estos equipos en un espacio limitado es de alta complejidad. Los equipos cuentan además con un pilot tone o squelch se es una señal supra aural que es una "carta de presentación" entre fabricantes , al usar equipos de tx y rx de distinta marca entre si , hay que desactivar esta señal



¿Es mejor un transmisor digital que uno Análogo?
Al parecer es una mentira que exista una transmisión digital , lo que si existe a través de una RF es el envío de una señal de paquetes digitales compuesta de 1/0 , entonces desde este punto de vista y aclarando lo que realmente hace un sistema de Rf digital hay pro y contras de cada uno.
El gran problema de los sistemas digitales actuales es que trabajan en una rango de banda que esta muy ocupado , 2,4 ghz. La latencia (demora de envío y recepción de la señal)  es otro tema importante en la mayoría de estos equipos y no se recomienda por lo mismo el uso de muchos tx a la vez ni en transmisiones en vivo, para trabajo Eng (prensa) o donde se ocupen un solo equipo , no debería tener problemas.
Los equipos digitales no necesitan de un compandor y tienen una señal relativamente fija , no es variable como la análoga . La señal análoga al ser variable también tiene mejor comportamiento con los obstáculos, la señal digital es más permisible a los obstáculos. Los equipos análogos tienen mayor susceptibilidad a las inter modulaciones , crean más señales con menos potencia producto de las reflexiones en interiores , por ejemplo si usamos dos equipos entre  650 y 670 mhz éstos generarán frecuencias de 630,650 y 660 mhz generando problemas en esos canales para otros equipos , por eso es tan importante hacer un scaneo antes de usar varios equipos.

¿Qué se recomienda para cuidar de mi equipo ?
Los equipos de transmisión inalámbrica son muy delicados , pero a la vez están diseñados para un uso en exteriores. Las condiciones extremas de la mayoría de estos equipos se encuentra entre los 4º y 37º grados celcios, ya bajo los -18ºC el display desaparece en la mayoría . En temperaturas tan bajas también las baterías tienen alguna caída, las que más caen son las de níquel cadmio y las que mejor funcionan son las de Litio (las más usadas son Antsmann / eneloop pro/ fujitsu premium / Ladda de Ikea).  En climas húmedos el sudor es muy corrosivo y uno de los peores pesadillas ya que es agua y sal lo que puede entrar a la tarjeta del tx y comenzar no inmediatamente si no en días a dañar los integrados , por eso es recomendable usar siempre los tx en fajas o vendas diseñadas especialmente para esto. La antena también pegada a la piel sudada tiene una perdida entre 3 a 4 db que significa casi un 50% menos de alcance la señal .  Al tener problemas de recepción siempre se recomienda comenzar desde la antena a revisar hasta llegar al micrófono . Un problema habitual es que la tapa del compartimiento de la batería se sulfata y se recomienda limpiar con pasta de plata para sacar la corrosión ya que ese tornillo hace parte de la conductibilidad de la batería y al estar sucia o sulfatada es posible que la batería se descargue más rápido. Tampoco se guarda el equipo con baterías puesta ni se enrolla el cable de la cápsula sobre el tx , siempre se debe enrollar el cable sobre si mismo en el sentido de la malla del cable, trenzada o en el sentido de esta malla. 
Si el equipo cae al agua se recomienda sacar las baterías y dependiendo si es dulce o salada:
Si cae al agua dulce limpiar con agua destilada.
Si cae al agua salada limpiar con agua mineral , soda (sin azúcar o edulcorantes) o alcohol en baja proporción (vodka por ejemplo)  sumergirlo 2 o 3 veces todo el equipo y secar al sol o luz, secador de pelo y esperar. Tener cuidado con los limpia contactos porque algunos son corrosivos con el plástico. En caso de abrirlo no tocar las tarjetas internas con la mano , usar guantes.