Una antena de televisión ( TV aérea ) es una antena diseñada específicamente para su uso con un receptor de televisión (TV) para recibir sobre-el-aire de televisión de difusión señales desde una estación de televisión . La televisión terrestre se emite en frecuencias de aproximadamente 47 a 250 MHz en la banda de muy alta frecuencia (VHF) y de 470 a 960 MHz en la banda de ultra alta frecuencia (UHF) en diferentes países . Las antenas de televisión se fabrican en dos tipos diferentes: antenas "interiores", que se colocan encima o junto al televisor.y antenas "al aire libre", montadas en un mástil en la parte superior de la casa del propietario. También se pueden montar en un desván o ático, donde las condiciones secas y el aumento de la elevación son ventajosas para la recepción y la longevidad de la antena. Las antenas exteriores son más caras y difíciles de instalar, pero son necesarias para una recepción adecuada en áreas marginales alejadas de las estaciones de televisión. Los tipos más comunes de antenas interiores son las antenas dipolo [1] ("orejas de conejo") y las antenas de bucle , y para las antenas exteriores la yagi , [1] log periódica , [1] y para los canales UHF la antena de matriz reflectante de múltiples bahías .
Descripción
El propósito de la antena es interceptar las ondas de radio de las estaciones de televisión deseadas y convertirlas en pequeñas corrientes alternas de radiofrecuencia que se aplican al sintonizador de la televisión , que extrae la señal de televisión. La antena está conectada al televisor con un cable especializado diseñado para transportar corriente de radio, llamado línea de transmisión . Las antenas anteriores usaban un cable plano llamado Twin Lead de 300 ohmios . El estándar actual es un cable coaxial de 75 ohmios , que es menos susceptible a las interferencias, que se conecta a un conector F o conector Belling-Lee (según la región) en la parte posterior del televisor.
En la mayoría de los países, la radiodifusión televisiva está permitida en la banda de muy alta frecuencia (VHF) de 47 a 68 MHz, denominada banda baja de VHF o banda I en Europa; 174 a 216 MHz, denominada banda alta VHF o banda III en Europa, y en la banda de frecuencia ultra alta (UHF) de 470 a 698 MHz, denominada banda IV y V en Europa. Los límites de cada banda varían algo en diferentes países. Las ondas de radio en estas bandas viajan por línea de visión ; están bloqueados por colinas y el horizonte visual, lo que limita el área de recepción de una estación de televisión a 40-60 millas (64-97 km), dependiendo del terreno.
En la televisión analógica estándar anterior , utilizada antes de 2006, las bandas de VHF y UHF requerían sintonizadores separados en el receptor de televisión, que tenía entradas de antena separadas. La longitud de onda de una onda de radio es igual a la velocidad de la luz (c) dividida por la frecuencia. Las bandas de frecuencia anteriores cubren una relación de longitud de onda de 15: 1 , o casi 4 octavas . Es difícil diseñar una sola antena para recibir un rango de longitud de onda tan amplio, y hay una brecha de octava de 216 a 470 MHz entre las frecuencias VHF y UHF. Por lo tanto, tradicionalmente se han utilizado antenas separadas (o en antenas exteriores, conjuntos de elementos separados en un solo brazo de soporte) para recibir los canales VHF y UHF.
A partir de 2006, muchos países del mundo pasaron de la radiodifusión utilizando un estándar de televisión analógica más antiguo a la televisión digital (DTV) más nueva . Sin embargo, generalmente se utilizan las mismas frecuencias de transmisión, por lo que las mismas antenas utilizadas para la televisión analógica más antigua también recibirán las nuevas transmisiones de DTV. Los vendedores suelen afirmar que suministran una antena especial "digital" o de " televisión de alta definición " (HDTV) que se recomienda como reemplazo de una antena de televisión analógica existente ; en el mejor de esto es la información errónea para generar ventas de equipos que no sean necesarios, [2] [3] en el peor que puede dejar al espectador con una banda de UHF sólo la antena en un mercado local (en particular en América del Norte), donde algunas estaciones digitales permanecen en su estado original de alta Frecuencias VHF .
Interior
Las antenas de interior pueden montarse en el propio televisor o colocarse sobre una mesa junto a él, conectadas al televisor mediante una línea de alimentación corta . Debido a las limitaciones de espacio, las antenas de interior no pueden ser tan grandes y elaboradas como las antenas de exterior, y no están montadas a una altura tan alta; por estas razones, las antenas interiores generalmente no ofrecen una recepción tan buena como las antenas exteriores. A menudo son perfectamente adecuados en áreas urbanas y suburbanas que generalmente se encuentran dentro de la fuerte "huella" de radiación de las estaciones de televisión locales, pero en áreas de recepción periféricas rurales , solo una antena exterior puede proporcionar una recepción adecuada. A continuación se describen algunas de las antenas interiores más sencillas, pero existe una gran variedad de diseños y tipos. Muchos tienen un dial en la antena con diferentes configuraciones para alterar el patrón de recepción de la antena. Esto debe girarse con el equipo encendido mientras mira la pantalla, hasta que se obtenga la mejor imagen.
Orejas de conejo
La antena interior más antigua y más utilizada son las orejas de conejo o las orejas de conejo , que a menudo se proporcionan con nuevos televisores. Se trata de una simple antena dipolo de media onda utilizada para recibir las bandas de televisión VHF, que consta en Estados Unidos de 54 a 88 MHz ( banda I ) y de 174 a 216 MHz ( banda III ), con longitudes de onda de 5,5 a 1,4 m. Está construido con dos varillas telescópicas unidas a una base, que se extienden hasta aproximadamente 1 metro de longitud (aproximadamente un cuarto de longitud de onda a 54 MHz) y pueden colapsarse cuando no están en uso. Para una mejor recepción, las varillas deben ajustarse para que sean un poco menos de 1/4 de longitud de onda en la frecuencia del canal de televisión que se recibe. Sin embargo, el dipolo tiene un ancho de banda amplio , por lo que a menudo se logra una recepción adecuada sin ajustar la longitud. El dipolo de media onda tiene una ganancia baja de alrededor de 2,14 dBi; esto significa que no es tan direccional y sensible a estaciones distantes como una gran antena de techo, pero su patrón de recepción de gran angular puede permitirle recibir varias estaciones ubicadas en diferentes direcciones sin requerir reajustes cuando se cambia de canal. Las antenas dipolo son bidireccionales, es decir, tienen dos lóbulos principales en direcciones opuestas, separados 180 °. En lugar de fijarse en su posición como otras antenas, los elementos se montan en juntas de rótula y se pueden ajustar a varios ángulos en forma de "V", lo que permite que se muevan fuera del camino en lugares abarrotados. Otra razón para la forma de V es que cuando se reciben canales en la parte superior de la banda con las varillas completamente extendidas, los elementos de la antena normalmente resonarán en su tercer armónico . En este modo, la dirección de ganancia máxima (el lóbulo principal ) ya no es perpendicular a las varillas, pero el patrón de radiación tendrá lóbulos en ángulo con las varillas, por lo que es ventajoso poder ajustarlos en varios ángulos.
Antena de látigo
Algunos televisores portátiles utilizan una antena de látigo . Consiste en una sola varilla telescópica de aproximadamente un metro de largo unida al televisor, que puede retraerse cuando no está en uso. Funciona como una antena monopolo de cuarto de onda . El otro lado de la línea de alimentación está conectado al plano de tierra en la placa de circuito del televisor, que actúa como tierra . La antena de látigo generalmente tiene un patrón de recepción omnidireccional , con máxima sensibilidad en direcciones perpendiculares al eje de la antena y ganancia similar a la del dipolo de media onda.
Antena de bucle
Los canales de UHF a menudo se reciben mediante una antena de bucle de una sola vuelta . Dado que una antena de "orejas de conejo" solo cubre las bandas de VHF, a menudo se combina con un bucle de UHF montado en la misma base para cubrir todos los canales de televisión.
Antena plana
Poco después de que la transmisión de televisión cambiara de la transmisión analógica a la digital, el marketing de antenas interiores evolucionó más allá de las tradicionales "orejas de conejo". Las antenas planas son livianas, delgadas y generalmente de forma cuadrada con el pretexto de tener una recepción más omnidireccional. [ cita requerida ] Se conectan a televisores solo con un cable coaxial; también pueden venderse con un amplificador de señal que requiera una fuente de alimentación. Internamente, el cuadrado delgado y plano es una antena de bucle, con su cableado metálico circular incrustado en plástico conductor. [ cita requerida ]
Exterior
Cuando se necesita una antena de mayor ganancia para lograr una recepción adecuada en áreas de recepción suburbanas o periféricas, generalmente se usa una antena direccional exterior . Aunque la mayoría de las antenas simples tienen direcciones nulas donde no tienen respuesta, las direcciones de ganancia útil son muy amplias. Por el contrario, las antenas direccionales pueden tener un patrón de radiación casi unidireccional , por lo que el extremo correcto de la antena debe apuntar a la estación de televisión. Como el diseño de una antena proporciona una mayor ganancia (en comparación con un dipolo), el lóbulo principal del patrón de radiación se vuelve más estrecho.
Los diseños de antenas exteriores a menudo se basan en la antena Yagi-Uda o la matriz de dipolos logarítmicos periódicos (LPDA). Estos están compuestos por múltiples elementos dipolo de media onda , que consisten en varillas de metal de aproximadamente la mitad de la longitud de onda de la señal de televisión, montadas en línea sobre un brazo de soporte. Estos actúan como resonadores ; el campo eléctrico de la onda de radio entrante empuja los electrones en las varillas hacia adelante y hacia atrás, creando ondas estacionarias de voltaje oscilante en las varillas. La antena puede tener un número mayor o menor de elementos de varilla; en general, cuantos más elementos, mayor será la ganancia y más direccional. Otro diseño, utilizado principalmente para la recepción de UHF, es la antena de matriz reflectante , que consta de una pantalla metálica vertical con múltiples elementos dipolo montados frente a ella.
Las bandas de transmisión de televisión tienen una frecuencia demasiado amplia para ser cubiertas por una sola antena, por lo que se utilizan antenas separadas para las bandas VHF y UHF, o una combinación (combo) de antena VHF / UHF. Una antena VHF / UHF son en realidad dos antenas que alimentan la misma línea de alimentación montadas en el mismo brazo de soporte. Los elementos más largos que captan las frecuencias de VHF están ubicados en la "parte posterior" del brazo y, a menudo, funcionan como una antena logarítmica periódica . Los elementos más cortos que reciben las estaciones UHF están ubicados en la "parte delantera" del brazo y, a menudo, funcionan como una antena Yagi .
Dado que las antenas direccionales deben apuntar a la antena transmisora, esto es un problema cuando las estaciones de televisión que se van a recibir están ubicadas en diferentes direcciones. En este caso, dos o más antenas direccionales de techo, cada una de las cuales apunta a un transmisor diferente, a menudo se montan en el mismo mástil y se conectan a un receptor; Para obtener el mejor rendimiento, se utilizan filtros o circuitos de adaptación para evitar que cada antena degrade el rendimiento de las demás conectadas a la misma línea de transmisión. Una alternativa es usar una sola antena montada en un rotador , un servo sistema remoto que hace girar la antena en una nueva dirección cuando se gira un dial junto al televisor.
A veces, los transmisores de televisión se ubican deliberadamente de manera que los receptores en una región determinada solo necesitan recibir transmisiones en una banda relativamente estrecha del espectro de televisión UHF completo y desde la misma dirección, lo que permite el uso de una antena agrupada de mayor ganancia. [4]
Una antena de televisión UHF
Una antena interior de oreja de conejo impermeable e instalada en exteriores
Instalación
Las antenas se colocan comúnmente en los tejados y, a veces, en los áticos . La colocación de una antena en el interior atenúa significativamente el nivel de la señal disponible. [5] [6] Las antenas direccionales deben apuntar al transmisor que están recibiendo; en la mayoría de los casos no se necesita una gran precisión. En una región dada, a veces se dispone que todos los transmisores de televisión estén ubicados aproximadamente en la misma dirección y utilicen frecuencias espaciadas lo suficientemente cerca como para que una sola antena sea suficiente para todos. Una sola ubicación de transmisor puede transmitir señales para varios canales. [7] CABD (distribución de transmisión por antena comunitaria) es un sistema instalado dentro de un edificio para recibir señales de TV / FM en abierto transmitidas a través de frecuencias de radio y distribuirlas a la audiencia. [8]
Las señales de televisión analógica son susceptibles a la aparición de imágenes fantasma en la imagen, múltiples imágenes muy poco espaciadas que dan la impresión de imágenes borrosas y repetidas de bordes en la imagen. Esto se debe a que la señal se refleja en los objetos cercanos (edificios, árboles, montañas); Se recogen varias copias de la señal, de diferente intensidad y sujetas a diferentes retrasos. Esto es diferente para diferentes transmisiones. El posicionamiento cuidadoso de la antena puede producir una posición de compromiso que minimiza los fantasmas en diferentes canales. El efecto fantasma también es posible si varias antenas conectadas al mismo receptor captan la misma estación, especialmente si las longitudes de los cables que las conectan al divisor / fusor son de diferente longitud o las antenas están demasiado juntas. [9] La televisión analógica está siendo reemplazada por la digital, que no está sujeta a imágenes fantasma; la misma señal reflejada que causa el efecto fantasma en una señal analógica no produciría ningún contenido visible en digital. Sin embargo, en este caso la interferencia provoca una degradación de la calidad de la imagen significativamente mayor.
Azotea y otras antenas al aire libre
Las antenas se unen a los techos de varias maneras, generalmente en un poste para elevarlo por encima del techo. Por lo general, esto es suficiente en la mayoría de las áreas. En algunos lugares, sin embargo, como un valle profundo o cerca de estructuras más altas, puede ser necesario colocar significativamente mayor, usando un la antena mástil atirantado o mástil . El cable que conecta la antena al interior se denominadownlead o drop , y cuanto más largo sea el downlead, mayor será la degradación de la señal en el cable. Ciertos cables pueden ayudar a reducir esta tendencia.
Cuanto más alta se coloque la antena, mejor funcionará. Una antena de mayor ganancia podrá recibir señales más débiles desde su dirección preferida. Los edificios intermedios, las características topográficas (montañas) y el bosque denso debilitarán la señal; en muchos casos, la señal se reflejará de manera que todavía haya disponible una señal utilizable. Existen peligros físicos inherentes a las antenas altas o complejas, como que la estructura se caiga o sea destruida por el clima. También existen diversas ordenanzas locales que restringen y limitan cosas como la altura de una estructura sin obtener permisos . Por ejemplo, en los Estados Unidos, la Ley de Telecomunicaciones de 1996 permite a cualquier propietario instalar "Una antena diseñada para recibir señales de transmisión de televisión local", pero que "los mástiles de más de 12 pies por encima de la línea del techo pueden estar sujetos a requisitos de permisos ". [10]
Antenas de interior
Como se mencionó anteriormente, las antenas se pueden colocar en interiores donde las señales son lo suficientemente fuertes como para superar las deficiencias de la antena. La antena simplemente se conecta al receptor de televisión y se coloca convenientemente, a menudo en la parte superior del receptor ("decodificador"). A veces, es necesario experimentar con la posición para obtener la mejor imagen. Las antenas de interior también pueden beneficiarse de la amplificación de RF, comúnmente llamada amplificador de TV. La recepción de antenas interiores puede ser problemática en áreas de señal débil. [ cita requerida ]
Instalación ático
A veces se desea no colocar una antena en el techo; en estos casos, las antenas diseñadas para uso en exteriores a menudo se montan en el ático o loft, aunque también se encuentran disponibles antenas diseñadas para uso en áticos. La instalación de una antena en el interior disminuye significativamente su rendimiento debido a la menor elevación sobre el nivel del suelo y las paredes intermedias; sin embargo, en áreas de señal fuerte, la recepción puede ser satisfactoria. [6] Se considera que una capa de tejas de asfalto , fieltro de techo y una plataforma de techo de madera contrachapada atenúan la señal a aproximadamente la mitad. [11]
Varias antenas, rotadores
A veces se desea recibir señales de transmisores que no están en la misma dirección. Esto se puede lograr, para una estación a la vez, usando un rotador operado por un motor eléctrico para girar la antena como se desee. Alternativamente, se pueden usar dos o más antenas, cada una apuntando a un transmisor deseado y acoplada por circuitos apropiados. Para evitar que las antenas interfieran entre sí, el espacio vertical entre los brazos debe ser al menos la mitad de la longitud de onda de la frecuencia más baja que se va a recibir (Distancia = λ / 2). [9] La longitud de onda de 54 MHz (canal 2) es de 5,5 metros (λ xf = c ) por lo que las antenas deben tener un mínimo de 2,25 metros, o unas 89 pulgadas de distancia. También es importante que los cables que conectan las antenas al divisor / fusor de señal tengan exactamente la misma longitud, para evitar problemas de fase , que provocan imágenes fantasma con la recepción analógica. Es decir, las antenas pueden captar la misma estación; la señal del que tiene el cable más corto llegará al receptor un poco antes, proporcionando al receptor dos imágenes ligeramente desplazadas. Puede haber problemas de fase incluso con la misma longitud de cable de bajada. Los filtros de paso de banda o "trampas de señal" pueden ayudar a reducir este problema.
Para la colocación lado a lado de múltiples antenas, como es común en un espacio de altura limitada como un ático, deben estar separadas por al menos una longitud de onda completa de la frecuencia más baja para ser recibidas en su punto más cercano.
A menudo, cuando se utilizan varias antenas, una es para un rango de estaciones coubicadas y la otra es para un solo transmisor en una dirección diferente.
Seguridad
- Las antenas de TV son buenos conductores de electricidad y atraen rayos, actuando como pararrayos . El uso de un pararrayos es habitual para protegerse contra esto. Se requiere una varilla de conexión a tierra grande conectada tanto a la antena como al mástil o poste. [12]
- Los mástiles correctamente instalados, especialmente los altos, se sujetan con cable galvanizado ; no se necesitan aisladores. Están diseñados para resistir las peores condiciones climáticas de la zona y están colocados de modo que no interfieran con las líneas eléctricas si se caen.
- Existe un peligro inherente al estar en el tejado de una casa, necesario para instalar o ajustar una antena de televisión.
Ver también
- Mástiles y torres de radio , a veces llamados antenas de radio y televisión
- Antena parabólica
- Televisión via satélite
- Televisión terrestre
Referencias
- ↑ a b c Gulati, RR (2007). Televisión monocromática y en color . New Age International. págs. 164-170. ISBN 978-8122416077.
- ^ "Alcance de la antena de TV" . www.dennysantennaservice.com .
- ^ BBC: Consejo de cambio digital 'impactante' 13 de octubre de 2008, 9 de 14 instaladores dieron consejos malos o engañosos, lo que sugiere que es probable que las personas necesiten una nueva antena para el cambio digital ... 5 le dijeron al comprador misterioso que necesitarían un " antena digital ", cuando en realidad no existe tal cosa.
- ^ Grupos de antenas del Reino Unido En el Reino Unido, los transmisores se agrupan en bandas de frecuencia A, B, C, D, E y K y se ubican de manera que, en la medida de lo posible, estén todos en la misma dirección para los receptores de una región determinada. Esto permite una recepción óptima de todas las estaciones mediante una única antena fija de banda estrecha (y por tanto de alta ganancia) que apunta en una dirección fija.
- ^ "Instalaciones aéreas digitales de Rob's TV" . Archivado desde el original el 4 de marzo de 2011 . Consultado el 20 de marzo de 2011 .
- ^ a b "Antenas de TV montadas en el ático - Satélite y antena de sementales" . tvantenna.com .
- ^ "Transmisores de TV del Reino Unido" . www.aerialsandtv.com .
- ^ "Televisión digital" . www.digitaltv.gov.hk .
- ^ a b "Combinación o apilamiento de dos antenas de TV - Antena y satélite de sementales" . tvantenna.com .
- ^ "Regla de dispositivos de recepción por aire de la FCC" .
- ^ "Antennas Direct - Preguntas frecuentes sobre las antenas de televisión HD" . www.terrestrial-digital.com .
- ^ "Protección contra rayos para antenas de TV y radio" . nojolt.com .
enlaces externos
- Artículo sobre la teoría básica de las antenas de televisión y su uso
- Vea qué estaciones de TV puede obtener en un mapa
- Página de antena 'Arriba en el techo'