ESTUDIO DE COBERTURA DE UNA ESTACION PARA RADIODIFUSION SONORA EN AMPLITUD MODULADA:

UBICACIÓN DE LA LOCALIDAD:Departamento: PIURA, PERÚ.Provincia: PIURA.Distrito: LAS LOMAS.

Datos fijados:-Conductividad: σ=10 (mS/m),-Potencia de transmisión: P=1 KW -Frecuencia a utilizar: F=980 KHzTrabajar en Onda Media.Usar antena omnidireccional.

OBJETIVO:Calcular la distancia de cobertura del campo eléctrico en el mapa y equipos a usar.

PARAMETROS:

-Coordenadas en el mapa de la planta transmisora: El punto medido en coordenadas geográficas es: Latitud: 4º 39’ 16.22’’ S Longitud: 80º 14’ 4.86’’ WLa foto del trazo de cobertura en el mapa esta en el anexo.

-Tipo de servicio de radiodifusión: Sonora del tipo Onda Media

-Principios Técnicos:

Denominación de la Emisión: 10K0A3EGN. Las emisiones del servicio de radiodifusión AM deberán ser moduladas en amplitud de doble banda lateral con portadora completa, designada por el símbolo A3E.

-Tipo de estación:Al utilizar una potencia de 1KHz estamos hablando de una estación de Clase D.Estación Clase D: Potencia de transmisión mayor que 100 w hasta 1 Kw, con un campo característico mínimo de 250 mV/m.

- Intensidad de campo nominal utilizableClase D :Onda de superficie:Diurno: el mismo canal: 1250 μV/m (62 dBμ). Nocturno: 10000 μV/m (80 dBμ).

CALCULO DE PARAMETROS FALTANTES:

-Cálculo de la intensidad del campo requerido para antenas omnidireccionales: E = Eo + Ec –100 + 10logP. Para el caso de intensidad de campo en dBμ. Donde:E: Intensidad de campo eléctrico corregida.Eo: Intensidad de campo leída en los gráficos de propagación del Apéndice.Ec: Intensidad de campo característica, obtenida de la figura del Apéndice.P: Potencia efectiva radiada. Ec=250 mV/m Ecuación: V[ dBµV ] = 20xlog ( V[ µV ] / 1 µV ) Ec=20xlog(250000 µV / 1 µV)=107.95 dBµV.=108 dBuV

P=1Kw → 10logP=0.En diurno: el mismo canalE = Eo + Ec - 100 + 10logP E=1250uV/m=20log (1250)=62 dBuV62=Eo+108-100Eo=54dBuV

En diurno: canal adyacenteE=500uV/m=20log(500)=54dBuV54=Eo+108-100Eo=46dBuV -Calculando la distancia de la cobertura de la antena:

Cruzando en la tabla del anexo con 54dBµV y σ=10, obtenemos una distancia de 55 km.

Cruzando en la tabla del anexo con 46dBµV y σ=10, obtenemos una distancia de 85 km.

-Cálculo de la longitud de onda: c=λxf 3*

108=λx980x103 λ=306.122 m

-Cálculo del coeficiente de atenuación :E=2axEo 62=2X54Xa a=0.574

--Cálculo de la altura máxima o mínima de la antena:La altura de la antena está comprendida entre 0.150 a 0.625 longitudes de onda.Como λ=306.122 m. La altura esta entre: 459 y 191m.

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A efectos de propagación se caracteriza el terreno por:

-Cálculo de la constante dieléctrica del suelo: εo= εr – j 60 σ λ εr :constante dieléctrica relativa εo:permitividad compleja del suelo εo= 4 – j (60 x10/1000x 306.122) = 4 - j(183.67)

- La impedancia del suelo:

-Polarización vertical: z = √ε o−cos2ψ

ε o = √4− j (183.67 )−cos22

4− j(183.67)

Tomamos un ángulo de incidencia casi rasante (ψ = 2º). Z=0.053 +0.052 j

El coeficiente de reflexión en función de la impedancia del suelo y el ángulo deIncidencia es:

R= (4−183.67 j)xsen2−√4− j (183.67 )−cos22(4−183.67 j ) xsen2+√4− j (183.67 )−cos22

R=0.139−6.409 j−√4− j (183.67 )−0.9980.139−6.409 j+√4− j (183.67 )−0.998

R=-0.4068-0.347j

EQUIPOS DE LA ESTACION:

1. Transmisor AM Digital estado sólido de 1Kw:Potencia de Salida: 1KW.Rango de Frecuencias: 530Khz a 1700Khz. Conector de salida: N hembra, 50ohms no balanceados.R.O.E. Máxima: 1,4:1. Transmisor AM Digital estado sólido 1000 Watts.Configuración:2 módulos redundantes. Dos niveles de potencias ajustables en forma independiente, oscilador sintetizado, completo diagnostico con medidores digitales tipo LCD, filtro de salida con protección anti-rayos, Modulador PWM, bifásico con compensador para variaciones de la fuente.Entrada de Audio: 600 ohms balanceados,Eficiencia: Mayor que 83%Ruido: -66dB medidos a potencia nominal.ajustable de 0 a 15dB para 100% de modulación. Alimentación: Monofásica 50/60Hz, otras según requerimientos del cliente. Eficiencia: Mayor que 83%.Dimensiones:Altura 19" ,Ancho 19",Profundidad 25" ,Peso 90Kg.

2. Procesador de Audio;Toma la señal de audio de la banda base y lo mezcla con la poratdora.Debe ser capaz de mantener el porcentaje de modulación promedio en el 85% y limitar el porcentaje de modulación negativo promedio al 100%

Características Técnicas:-Entrada balanceada: Nivel de entrada entre –15dBu y +15dBu. -Control automático de ganancia (AGC) de la señal de entrada. Modulación por ancho de pulso (PWM) : Tecnología utilizada en los controles de Peak y en el Pre-emphasis adaptable logrando un control quasi-digital de la señal de programa. El conjunto de etapas del control de Peak supera ampliamente a los limitadores convencionales manteniendo la asimetría y ventajas en la modulación de AM. -Pre-emphasis adaptable que realza, da brillo y claridad a la señal. -Filtro activo pasa bajo de 4 pasos: Protección necesaria para los canales adyacentes y elimina además los chasquidos producidos por los limitadores de picos externos, asegurando una fuerte y excelente modulación. -Filtros de Radio Frecuencia en líneas de entrada y salida. -Salida balanceada de 600 Ohm.

 

SISTEMA IRRADIANTE:El sistema irradiante será del tipo monopolo vertical aislado de tierra, con una altura comprendida entre 0.150 a 0.625 longitudes de onda. El sistema de plano de tierra empleará en lo posible 120 radiales, cuyas longitudes van desde 0.15 a 0.25 longitudes de onda. Para la alimentación del sistema irradiante debe emplearse cable coaxial evitando el uso de línea de transmisión abierta. Debe emplearse una unidad de sintonía tipo pasa bajo para el acoplamiento de impedancias entre la línea de transmisión y el sistema irradiante. Las torres de antena o mástiles deberán estar provistas de luz de balizaje y pintadas en colores blanco y rojo (o naranja).

1. Unidad de sintonía de antena ATU:Está envuelta en una jaula de faraday para evitar interferencias. Acopla impedancias entre la línea de transmisión y el sistema irradiante. Consta de circuitos RL y, consta de excitador de estado sólido., otorga un excelente ancho de banda.

-Accesorios adicionales: Amperímetros de RF para la entrada y salida de la unidad. Condensadores al Vacío. Choke de estática. Transformador de alumbrado. Chispero de Acero, para descarga atmosféricaExcelente Ancho de banda. Especificadas para torres alimentadas en serie y del tipo folded unipole. Para operación a intemperie y de panel abierto.

2. Cable coaxial:Especificaciones técnicas:-50 metros de cable coaxial de ½” de diámetro, de 50 ohmios de impedancia con conector en uno de los extremos del tipo correspondiente al conector del transmisor.

3. Antena:

Características técnicas:-La torre debe ser construida con piernas de tubo redondo de acero de 38 mm de diámetro con un grueso de pared de 1.6mm (puede ser construido con otras dimensiones de resistencia mecánica equivalente), los travesaños y peldaños de fierro redondo lizo de 3/8”, la torre tendrá un ancho de 40 cm. Mínimo.-La torre debe soportar vientos de 150Km/h.- La alimentación de la torre puede ser en serie o paralelo. -La torre debe tener tres bajantes de alambre de cobre o aluminio adosadas a las piernas de la torre, aparte de los tres bajantes que vienen separados de la torre en el caso de monopolo doblado, si la torre es monopolo plegado debe tener en el extremo de cada bajante un chispero regulable tipo copa (para protección del chispero contra la lluvia).-Sistema de radiales para la torre:

-100 radiales de ¼ de onda de alambre de cobre, el anillo colector de los radiales debe tener un diámetro mínimo de 3 metros con tubo de cobre de 1” de diámetro.- Protección de la torre: Pararrayos, baliza, celda fotoeléctrica, cable para baliza, etc. Antena del tipo Monopolo plegado: ofrecen una gran eficiencia, al mismo tiempo brindan protección contra rayos de mejor forma que una antena alimentada en serie. -Necesita un mástil con base a masa para evitar las descargas eléctricas.-Su altura óptima es 0.3λ pero hasta1/8λ aun es eficiente. -Es omnidireccional y su diagrama de radiación es igual a la del monopolo abierto de base aislada Los sistemas son construidos sobre antenas alimentadas en serie y otorgan las siguientes ventajas:- Mejora y simplifica el equipamiento en el acoplador de antena ATU. - Mejora o mantiene el patrón de irradiación de las antenas alimentadas en serie. - Reduce los requerimientos de altura en la torre. - Permite el montaje de antenas de TV, FM y Enlaces de comunicación sin requerir aisladores especiales. - No requiere aislador de base en la antena. - No requiere transformador de estática. - Puede permitir una o más frecuencias de AM en la misma torre. - Protege los equipos de transmisión de descargas eléctricas.