Electrónica Básica: Coaxiales

Por lo general, cuando nos toca hacer extensiones o derivaciones de un cable coaxial existente y ponemos mano a la obra para hacer el trabajo, si no tenemos en claro algunos secretos para trabajar con ellos y manipular su “mecánica de trabajo”, los resultados pueden terminar en una gran frustración. Mantener la impedancia original de la línea de transmisión en una simple unión, no es sólo unir dos cables respetando sus aspectos físicos. En este artículo encontrarás pequeños secretos para saber “dónde y cómo” realizar prolongaciones, derivaciones y hasta colocar un amplificador de señal. ¿Tienes TV por cable compartido entre varios aparatos y la mayoría de los canales se ven espantosos? Este artículo es para ti.

La escena típica transcurre en cualquier casa del mundo, donde los muebles se cambian de lugar intentando obtener mejores espacios y mayor comodidad cuando de repente, al reubicar el TV, caemos en la cuenta de que el coaxial que lleva la señal de cable no alcanza en su nuevo recorrido por apenas … uno o dos metros. Con la natural presión de resolver este contratiempo inesperado en pocos minutos y con la solvencia que impone nuestra actitud siempre ligada a la tecnología, debemos hacer el trabajo con dos premisas elementales: rápido y bien, sin embargo, esto no siempre termina de la mejor manera. No sólo que dejamos de ver como antes (quema un poco el cerebro que mamá te diga en forma inocente: “Pero hijo: ¿Antes no se veía mejor?”), sino que además, podemos afectar a otras derivaciones que ya existían en la casa y ahora “por sólo agregar dos metros de cable” se convierten en una tortura peor a caer en una tribu de jíbaros reductores de cabezas. “¿Qué has hecho que en el dormitorio ya no se ven los canales de fútbol?” es una frese obligada a escuchar si no hacemos las cosas bien y este artículo de NeoTeo está orientado a aprender algunas técnicas para que estos “percances” no sucedan. Nadie nos felicitará por haberlo hecho bien, pero ahorraremos el malestar familiar y en el balance, esto último es lo más saludable.

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No vamos a hacer un detalle extenso de lo que es una línea de transmisión coaxial, des-balanceada y de constantes concentradas (hay mucho material en la web sobre eso) sino que vamos a analizar pequeños métodos para llevar a cabo un trabajo tan prolijo y correcto como sea posible. Hay personas a las que no les interesa lo que son las constantes concentradas o los tiempos de propagación dentro del cable. “¡Ellos sólo quieren ver TV!”. Para esto, iniciaremos la actividad con la sencilla e inofensiva tarea de prolongar sólo un par de metros el cable del TV de la sala principal (o de cualquier otra, sólo ponemos una de ejemplo).

Imaginando que en la casa partimos de un sistema existente, donde todos los equipos trabajan en forma correcta, lo primero que haremos será desarmar el conector de antena que ha quedado colgando (por lo general este trabajo se DEBE resolver sin cuchillos ni tijeras, sino con destornilladores)(no empecemos mal) y allí procederemos a realizar el trabajo. En muchos casos este cable proviene (o debiera provenir) de un derivador de señales (Splitter). Si así fuera, debemos evaluar la posibilidad de cambiar en forma directa al cable. Si tenemos un largo existente de 4 metros y queremos agregar uno más, no entraremos en bancarrota familiar por comprar un cable de 5 metros, pero cuando esos mismos cuatro metros atraviesan paredes, viajan dentro de tuberías a las que es complejo acceder, la prolongación es un método admitido, sólo cuando está bien hecho.

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Con la imagen de la izquierda, es muy lógico adivinar que arruinaremos “hasta nuestra reputación”, pero aunque no lo creas, he visto muchos casos de este tipo ya que muchos usuarios, que son “tecno-fóbicos”, creen que un cable es como un tubo de agua y deben unir todo para que no se pierda nada de señal. Luego, para que quede bien firme, se gastan un carrete completo de cinta (aislante o aisladora)(vinílica o de papel) dejando todo el “empalme” del tamaño de una pelota de tenis. Muy bien, ya sabemos una manera de NO hacer una unión. En los siguientes videos encontraremos los métodos habituales, uno hecho con “conectores F”, que son los apropiados para este trabajo y un segundo video donde unimos los cables y los soldamos para mantener una correcta conexión eléctrica. Entre los puntos destacados, vale remarcar la importancia de un adecuado trabajo para mantener la impedancia de la línea de transmisión “tan constante como sea posible”. Esta impedancia, viene dada por la relación de los diámetros del conductor central y su separación (por el dieléctrico) hasta la malla protectora y a esas medidas, dentro del trabajo que hagamos, intentaremos respetarlas.

En ambos videos, utilizamos herramientas que puede tener cualquiera en su casa, a pesar de que existen en el mercado las optimizadas para trabajar con cables coaxiales, cosa que la mayoría de los usuarios “normales” no tienen. Además, la explicación (y la torpeza de trabajar con un yeso en la mano derecha) es muy clara; mantener la relación de diámetros finales para preservar la impedancia en todo momento es crucial. Hacer ataduras como las mostradas antes, serán más perjudiciales que correctas y un dato que te remarcamos en el segundo video: cuando utilices esta técnica (de no usar conectores y soldar los cables) debes procurar que las partes queden firmes en sus puntos de soldadura para que luego no tengas problemas. El cobre, con el tiempo, sufre un lógico proceso de oxidación y forma una capa exterior semiconductora que puede transformarse (en casos extremos) en un aislante total. Por este motivo, nunca dejes de soldar los conductores centrales y externos. Una vez que aprendimos a hacer prolongaciones correctas, veremos como utilizarlas y hasta cómo pueden jugar en nuestra contra.

Una de las propiedades naturales de cualquier línea de transmisión (cable coaxial en este caso) es la atenuación a las señales que se cuantifican en dB y de acuerdo a la calidad del cable, pueden ser muy grandes. En una de las imágenes iniciales, vimos dos tipos de cable: el RG-59 y el RG-11, ambos con una impedancia característica de 75 Ohms. En muchos espacios en la web existen tablas donde podemos ver las características de los cables coaxiales y entre ellas, podemos comparar sus propiedades para saber cuál necesitaremos o seleccionaremos de acuerdo a nuestra aplicación. Como estamos hablando de atenuación, observemos esta propiedad para los cables mencionados y recordemos que la misma se expresa según el que construye la tabla. Algunos hablan de atenuación cada 30 metros y otros cada 100 metros. Éste es un dato muy importante al observar una tabla para no caer en confusiones. La atenuación de señales dentro de un cable coaxial no es un dato menor y debes tenerla muy presente a la hora de comprender porqué no funcionan las cosas como esperamos, a pesar de haberlo hecho todo bien.

Observando la tabla de arriba puedes apreciar las diferencias entre los cables que te mostramos como ejemplo en imágenes. A la derecha de la tabla tienes los valores de atenuación para cada frecuencia sobre una longitud de 100 metros de cable. Esto es muy simple; en 100 metros de cable, tendrás todos esos decibeles de pérdida. Se supone que en 10 metros tendrás un 10% y si lo aplicas al cable RG-59 significa que con agregar 10 metros de cable, estás agregando 2,3dB de atenuación a la señal en la porción de los 400Mhz (canal 54 en CATV). Si esta pérdida le agregas 1dB más, que se introducen por los conectores o por las soldaduras vistas en los videos anteriores, pasas a tener 3,3dB de pérdida. Este número que parece ser tan pequeño e inofensivo es la mitad de la amplitud de la señal. Dicho en otras palabras: Si antes la señal llegaba con lo justo, pasarás a ver con mucha degradación (ruido, lluvia, nieve). Si antes veías mal, ahora quizás ya ni se vean estos canales. ¡A pesar de haber hecho todo bien! Por todo esto, es muy importante que conozcas los valores de atenuación de los cables y que cosas que crees que están bien, pueden estar muy mal, por ejemplo, las derivaciones.

Hacer derivaciones no es atar (o soldar) cables sin preocupaciones de longitud. Cortar y conectar sin prejuicios una derivación sobre un cable coaxial es el peor desastre que puedes hacer. La línea pierde su impedancia nominal (estás colocando otra en paralelo) y el agregado “resonará” a una determinada frecuencia que afectará a la línea original. Puedes provocar ruido en la imagen, degradación total en algunos canales y hasta la pérdida completa de otros. Para esto, existen los “derivadores” (o Splitters) que mantienen los niveles de impedancia a ambas ramas de salida pero, en el mejor de los casos, te introducirán una atenuación (la energía se divide en dos caminos) que nunca será menor a 2dB y esto te lleva, nuevamente, a considerar la posibilidad de tener casi la mitad de señal que tenías antes. Mucho peor aún si esa derivación, para el nuevo TV, utiliza más de 10 metros de cable RG-59. En la imagen superior puedes ver que aquí, no escapas de utilizar conectores F en la entrada y las salidas. Por lógica, estarás analizando la situación de las pérdidas, cuando sabes que el TV más cercano a donde quieres llevar la señal está a 30 metros (como mínimo) y te dices: “Instalo un amplificador y resuelvo todo”. Considerando el gasto de los cables, los derivadores y todos los conectores, compras algo como esto, para ahorrar y resumir todo en un único equipo:

El resultado, luego de toda una tarde de trabajo, es más frustrante que el yeso que tengo en la mano derecha. No puedes creer que se vea con tanto ruido, tanta interferencia y tan mal. Las respuestas son muy obvias: si un canal llegaba con buena señal, mucha amplificación provocará un resultado de saturación con generación de interferencia a otros canales. Si otro canal llegaba con algo de ruido, amplificarás ruido y verás peor. Es decir, todo estará mal y te arrepentirás de haberle dicho al padre de tu novia que ese era un trabajo sencillo. Comprenderás allí que tomar una inocente derivación de antena, no es algo que se hace en 10 minutos.

Entonces, ¿Qué debo hacer?

Lo primero es asegurarte que los canales altos se vean bien, en especial, del 50 hacia arriba. Si esto no es así, ya sabes que las derivaciones sólo traerán pérdidas para ambos lados. Para el existente (que se ve en forma mediocre) y para el posible futuro (que se verá peor). Si todos los canales llegan con buena amplitud, haz una derivación de ensayo (con un derivador pasivo, sin amplificador) y coloca 10 metros de cable para ver si en ese extremo la señal se transforma en un desastre. Con ese simple ensayo (de pocos minutos) sabrás a lo que te expones y hasta donde puedes avanzar o, de lo contrario, te comunicas con la compañía de cable y le expresas que están llegando con baja señal, que necesitas más y que además, necesitas que te coloquen el mejor cable que tengan. De esa manera, te aseguras un trabajo tranquilo y sin dolores de cabeza. Es muy importante que también sepas, que nunca debes tirar tu dinero en esos amplificadores baratos de banda ancha y múltiples salidas. Los amplificadores para CATV deben ser “ecualizados” y debes poder variar la ganancia del mismo, como si fuera un ecualizador de audio, pero en las frecuencias de los canales que necesitas. Con ellos también podrás atenuar algunas señales muy intensas y toda la amplificación resultará en una visión agradable para todo el espectro de canales.

Por último, utiliza el mejor cable que puedas comprar (RG-11) para minimizar pérdidas por atenuación y no necesitar amplificadores. Lo mismo para la calidad de los derivadores que deberán ser la menor cantidad posible en toda la instalación. Terminando el tema con números concretos, una instalación que funcione de manera “normal” puede tener una entrada de 15 a 20 metros de cable de buena calidad, puesto por la empresa distribuidora, un derivador con 2 salidas a 10 metros de cable hacia cada lado y en uno de ellos, agregar otro derivador de 2 salidas con otros 6 a 7 metros de buen cable hacia cada lado. Este ejemplo es el que tengo funcionando en la actualidad en mi hogar y funciona sin problemas con buena visión en todo el espectro de canales.