Importancia de la atenuación de los cables en la instalación de un sistema amplificador de cobertura móvil

       

Explicamos en que medida influye la longitud de los cables en los resultados obtenidos en la instalación de un amplificador de cobertura móvil 54G/4G.

Relación entre longitud de los cables y la atenuación.

El objetivo de este post es explicar la función del cable coaxial en el proceso de transmisión de la señal, así como los diferentes tipos de cables que se ofrecen junto con los equipos amplificadores y antenas router.

Qué es la atenuación del cable?

La atenuación en un cable coaxial de radiofrecuencia se refiere a la disminución de la intensidad de la señal a medida que esta se propaga a lo largo del cable.

La atenuación se expresa en decibelios por metro (dB/m) y depende de:

  • Frecuencia de la señal trasmitida.
  • Longitud del cable.
  • Características del cable.

A medida que la frecuencia de la señal aumenta, la atenuación tiende a aumentar, lo que significa que las señales de altas: 1800-2600 mhz sufrirán mayor atenuación que las frecuencias bajas: 700 – 900 mhz.

Como afecta la atenuación al rendimiento de un sistema amplificador o router?

  • Pérdida de señal. Si utilizamos largas tiradas de cable, se verá afectará la calidad de recepción.
  • Aumento de la relación señal  – ruido. Cuando mayor sea la longitud del cable, se aumenta la presencia de ruido en la señal que nos interesa.
  • Distorsión de la señal. La atenuación afectar a la distorsión de la onda de la señal, afectando al dispositivo receptor.

La atenuación afecta a la calidad de las comunicaciones, de ahí la importancia de utilizar cables coaxiales con niveles de atenuación ajustados a la longitud de cable que se vaya a emplear.

Tipos de cables que ofrecemos.

En Ampligsm somos conscientes que la mayoría de nuestros clientes residen en zonas donde la cobertura es de 0-1 rayitas de cobertura; por esta razón, prestamos atención no solo a la potencia de los equipos, sino a las prestaciones de los cables y eficiencia de las antenas.

Nuestros equipos amplificadores y antenas para router se suministran con diferentes tipos de cable. A mayor longitud, utilizamos cables de mejores prestaciones para reducir el efecto de la atenuación.

El cable de 5 metros es de tipo 3DFB.
Este cable está dedicado a las distancias cortas, donde lo que se prima es tener un cable flexible y fácilmente enrollable sin que afecte a la recepción.

Los cables de 10 y 15 metros son RG58.
El cable RG58 tiene menor cociente de atenuación que el cable 3DFB, y cumplen perfectamente su cometido con una pérdida mínima en distancias menores de 15 metros.

Los cables de 20, 25 y 30 metros son de tipo LMR240.
El cable LMR240, es más grueso que los anteriores y destaca por su alta capacidad de transmisión, buena relación señal – ruido e integridad de la señal.
Su buen rendimiento le permite ser utilizados incluso en instalaciones profesionales.

El cable de 35 y 40 metros es de tipo LMR400.

El cable LMR400 tiene un uso eminentemente profesional por su bajos cocientes de atenuación, y nos permite conducir la señal con éxito en tiradas largas. Es el utilizado en instalaciones donde se requiera dar cobertura a grandes espacios: naves industriales, edificios de oficinas, hoteles, etc.

Tabla de Atenuación (db) /  100 metros:

  900 mhz 1800 mhz 2500 mhz
LMR400 12,80 18,60 22,20
LMR240 24,8 35,6 42,4
RG58 29,1 38,5 48,4
3DFB 32,6 46,5 54,5

¿Cuál es la distancia máxima  de cable que puede utilizar hasta la antena exterior?

Esta es una de las preguntas más recurrentes que nos realizan los clientes, en especial los instaladores de telecomunicaciones.

Lo primero que queremos dejar claro, es que la longitud del cable a utilizar debe ser la necesaria que nos permita colocar la antena en aquel punto donde se haya detectado que tenemos mejor cobertura.
NO NOS DEBE PREOCUPAR TANTO LA LONGITUD DEL CABLE, sino la cobertura que se recibe en el punto donde vayamos a emplazar la antena exterior, pues como vamos a ver, la atenuación del cable se ve compensada por la obtención de una señal de origen de mayor intensidad.

Caso práctico:

Vivienda situada en el lecho de un arroyo donde no tenemos cobertura en el terrazo de la vivienda ni en ninguna parte de la fachada. Nos tenemos que desplazar 35 metros camino arriba para encontrar un punto donde se puedan realizar llamadas. 

En ese mismo punto, medimos la señal con nuestro smartphone ayudándonos de una app como Network Cell Info Lite. La señal que nos muestra ronda los –116dbm.  

IMPORTANTE. Cuando medimos la señal con nuestro smartphone, estamos utilizando una minúscula antena situada en el interior de nuestro smartphone, la cual tiene  una capacidad de recepción y emisión limitada.
Por tanto, la intensidad de la señal medida, es una estimación, no es la señal que realmente no llega. Si pudiéramos medir la señal conectando una antena exterior a nuestro smartphone, veríamos que la intensidad de la señal recibida sería mucho mayor.
En este sentido hay que subrayar que la antena exterior de nuestro amplificador puede mejorar hasta +17 dbm la intensidad de la señal.
Por tanto, allí donde nuestro teléfono marca -116 dbm, con una antena externa de alta sensibilidad obtendríamos:  -116 dbm + 17 db= –99 dbm.

Tengamos en cuenta que un sistema amplificador recibe la señal de una antena externa independiente, lo que nos asegura una mejor recepción de la señal.

Ahora vamos a valorar el efecto de la atenuación del cable. El cable que utilizamos para las distancias de más de 35 metros es del tipo LMR400. La atenuación de este tipo de cable por metro en el rango de frecuencia de los 700-900 mhz ronda los 0.13 db/ metro. Si el cable es de 40 metros, la pérdida estimada será de 5,2 db. 

En consecuencia, la señal que llegará al amplificador será de (-99 dbm) + (- 5,2 db)= –104 dbm.

Como vemos, la mayor capacidad de recepción de la antena exterior del amplificador (+17 db)  compensa el efecto de la atenuación producida por el cable: -5,2 db

En ubicaciones con muy mala cobertura recurrimos al equipo amplificador Arkus 4G, el cual destaca por sus 75 db de ganancia.

Veamos:

Señal recibida por la antena externa: -99 dbm
– Perdida cable 40 metros LMR400: -5,2 db
+ Ganancia amplificador Arkus 4G: 75 db

Potencia señal de salida: -29 dbm

Como resultado de la instalación del equipo amplificador, la señal en el interior de la vivienda  es muy superior a la que recibida en el exterior; y allí donde nunca antes se había podido realizar una llamada, ahora se dispone de plena cobertura.

Resumiendo:

La atenuación del cable se compensa por la presencia de una antena de mayor sensibilidad, y por la propia amplificación que realiza el dispositivo repetidor.
Por tanto, el criterio que nos tiene que conducir a la hora de elegir el emplazamiento de la antena exterior no es la longitud del cable que se necesite emplear, sino la intensidad de señal en el punto donde se vaya a instalar la antena exterior. 

Es decir, es preferible utilizar un cable de 30-40 metros si nos permite colocar la antena en un punto donde se logre mayor intensidad de señal respecto a un punto ubicado a 15 metros.

Aspectos a tener en cuenta:

Zonas con buena cobertura: 3 – 5 rayitas.

En las zonas urbanas, donde la señal en el exterior es de 3 o más rayitas, la longitud del cable casi que no va determinar el rendimiento del equipo, así que podemos utilizar tantos metros de cable como la instalación lo requiera sin que se vea entredicho el resultado final.

Por ejemplo, si nuestra vivienda se encuentra en una planta baja, y se decide poner la antena exterior en la terraza de un edificio de 8 plantas, no tenemos que tener reparos en utilizar un cable de 35 metros.
Hay que tener en cuenta que los dispositivos amplificadores están diseñados para trabajar con débiles señales de entrada: entornos de 1-2 rayitas de cobertura en el exterior.

Zonas con mala cobertura: 0-1 rayitas.

Como hemos visto anteriormente en las zonas de mala cobertura, la atenuación asociada a la longitud del cable se puede compensar mediante la elección de una antena y amplificador de mayor ganancia.

No obstante, en zonas muy mala cobertura, debemos optimizar la longitud del cable, utilizando el cable justo y necesario para conectar la antena al amplificador; así minimizaremos el efecto de la atenuación del cable.
Es bastante común entre los instaladores, conducir el cable rodeando la fachada para entrar el cable directamente a la estancia donde van a colocar el amplificador. Este tipo de actuaciones conlleva que se utilicen más metros de los necesarios y que durante el tránsito, el cable sufra torsiones o flexiones en ángulo que pueden llegar a afectar al rendimiento del equipo.
Por esta razón recomendamos tirar el cable por la fachada directamente hasta el amplificador. Sí, ya sé que nadie quiere tener un cable colgando por la fachada, pero técnicamente es la mejor opción.

Ubicaciones sin cobertura alguna.

IMPORTANTE: que nuestro móvil no muestre cobertura en el alto de nuestra vivienda no significa que no se reciba señal, sino que esta es tan débil que nuestro móvil no la detecta. En la mayoría de los casos, colocando la antena exterior un par de metros sobre el terrazo de la casa, o colocandola en un punto más elevado en los alrededores, nos permitirá obtener resultados aceptables instalando un amplificador de alta ganancia como el Arkus 4G.

Ahora bien, en ocasiones, nos es imposible encontrar un punto donde nuestro teléfono móvil muestre una rayita de cobertura en las inmediaciones de la vivienda,  de tal manera que nos tengamos que desplazar 80-200 metros para conseguir que nuestro smartphone levante una rayita de cobertura.
En estos casos, la atenuación derivada de la longitud del cable imposibilita conducir la señal hasta el amplificador.

En estos casos, recurriremos a la instalación de un dispositivo preamplificador de cobertura.
Un dispositivo preamplificador se coloca junto a la externa externa; la cual estará instalada en ese punto donde tengamos al menos 1 rayita de cobertura estable. El preamplificador, potenciará la señal recibida en torno +25 db, y posteriormente la conducirá mediante el cable coaxial hasta el dispositivo amplificador, el cual se puede encontrar como máximo a 200 metros de distancia.
Los 25 db de amplificación, compensará el efecto de la atenuación, permitiendo que el amplificador reciba la misma intensidad de señal o incluso superior que la que se recibe en el punto donde hayamos colocado la antena exterior.
La utilización de un equipo preamplificador es la solución más eficiente para dotar de cobertura en instalaciones situadas en las vaguadas de un rio, o en valles: campings rurales, balnearios, etc.

Publicado el 21/4/2024

       

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