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Aisladores en las riendas del mástil para FM

Por Alejandro D. Álvarez

Aislador para riendas de 3 a 4 mm de diámetro NEUQUÉN, Argentina — Uno de los temas más debatidos entre los propietarios de las emisoras de FM, y algunos técnicos, es si resulta necesario o no aislar las riendas de cable de acero del mástil soporte de antena en las proximidades del sistema irradiante.

En Argentina, y en muchos otros países, la configuración más habitual de antena para FM es un mástil reticulado y arriostrado con riendas de acero portando una formación de dipolos en fase de polarización vertical o circular (típicamente entre cuatro y ochos elementos radiantes), instalados al costado del mástil y en su parte superior. Así, la antena queda siempre rodeada por las riendas.

Resulta necesario entonces analizar el problema desde dos aspectos. El primero es los efectos de desintonía que pueden generar las riendas metálicas; y el segundo, y lo más difícil de evaluar, es el efecto distorsivo en el diagrama de radiación de la antena cuando esta queda inmersa en el espacio interior de las riendas que soportan el mástil.

Esta distorsión pude generar nulos significativos en el diagrama con la consiguiente reducción de la potencia efectiva radiada en esa dirección, afectando la calidad del servicio. Esta situación es bastante difícil de determinar con mediciones.

Si bien existen en la actualidad programas informáticos que permiten simular una antena y su entorno para determinar el diagrama de radiación final, estos recursos por lo general no están al alcance de emisoras medianas y pequeñas. Contratar este servicio puede no estar al alcance por los costos ya que se trata de un trabajo relativamente laborioso para relevar la información requerida de la realidad y alimentar el software.

En la práctica, entendiendo el problema y con conceptos claros y sencillos, se puede evitar esta simulación salvo en instalaciones de alta potencia que lo justifiquen.

En cuanto a la posible desintonía de los elementos radiantes, la experiencia indica que si la rienda se encuentra a no menos de media longitud de onda, no se producen corrimientos de sintonía ni desadaptación de impedancias significativos. Esta distancia de media longitud de onda corresponde a 1.70 m para emisoras que operan en el extremo inferior de la banda (88.1 MHz) y a 1.39 m para las emisoras que operan en el extremo superior de la banda (107.9 MHz)

Aislador para riendas de 4 a 6 mm de diámetro La regla general, entonces, es diseñar la instalación y ubicación de los elementos radiantes de manera que las riendas metálicas no transcurran a una distancia menor a media onda de la antena.

En cuanto a los efectos negativos sobre el diagrama de radiación la única solución para riendas de acero es “cortar” eléctricamente las mismas mediante aisladores de porcelana por lo menos desde el extremo superior de las riendas hasta 2 metros por debajo del elemento radiante inferior.

Este trabajo debe cumplir dos requisitos; aislar la rienda del mástil y del anclaje en el otro extremo, y evitar longitudes que sean resonantes a la frecuencia de trabajo de la emisora. De ocurrir esto, dichos tramos de riendas actuarían como elementos parásitos resonantes empeorando la situación.

Para determinar la distancia entre aisladores se deben evitar longitudes que sean múltiplos pares o impares de un cuarto de onda. Si bien hay una diferencia entre la longitud física del elemento y la longitud eléctrica en radiofrecuencia, pues esta varía con el diámetro del conductor, se puede adoptar con buena aproximación la fórmula de cálculo 71.25 / f(MHz) donde “f” es la frecuencia de transmisión.

Hagamos un ejemplo para una emisora que opera en 100.1 MHz.

Longitud de cuarto de onda: 71.25 / 100.1 = 0.71 m. Entonces, para determinar la distancia entre aisladores, se deben evitar medidas que sean múltiplos de este valor 0.71 2 x 0.71 3 x 0.71 4 x 0.71, etcétera. Tomando valores intermedios para que el tramo no sea resonante.

Dado que el agregado de los aisladores a las riendas implica una mayor inversión en materiales y trabajo del instalador, la cantidad de aisladores es un factor a determinar según la inversión posible. Esto depende de la distancia final entre los mismos.

En los lugares muy ventosos y/o con acumulación de hielo, debe tenerse en cuenta que los aisladores representarán mayor carga al viento y mayor probabilidad de acumulación de hielo en invierno.

Existen diversos tamaños de aisladores para riendas y la elección del más adecuado depende del tamaño del mástil y del diámetro de la rienda. Utilice sólo los de porcelana, ya que existen modelos de plástico pero estos son sólo adecuados para alambrados rurales y no para riendas de mástiles.

Otra solución que ha aparecido en los últimos años consiste en la utilización de riendas no metálicas para instalar el mástil soporte de antenas. En general requiere una inversión mayor que las riendas de acero. Esto en gran medida depende si este producto se fabrica localmente o es importado, por lo que cada país tendrá una realidad diferente.

No obstante, resulta ser, desde lo técnico, claramente la mejor solución para este tema.

El propietario de la emisora en el caso de decidirse por la instalación de riendas no metálicas debe tener en cuenta que para este caso se requiere un instalador con la capacitación adecuada y el entrenamiento necesario ya que se trata de materiales que requieren cuidado especial durante su montaje así como para la implementación de las uniones mecánicas en los extremos.

Existen varias marcas de cuerdas para riendas no metálicas, quizás la más conocida a nivel internacional sea la marca Phillystran que provee riendas de Aramida y Kevlar. En Argentina también se comercializa la marca Urbe Fil ofrecida para diversos usos entre los que se encuentra la de riendas para mástiles en combinaciones de tres, seis y nueve monofilamentos en diámetros de 2 y 3 mm. Estos materiales no son afectados por los rayos UV ni requieren tensados posteriores, según declaran los fabricantes.

Finalmente el radiodifusor debe entender que el presente artículo sólo tiene como objetivo introducirlo al conocimiento conceptual de estos temas. De ninguna manera este artículo reemplaza la intervención de un profesional con experiencia quien puede evaluar la situación de cada emisora o proyecto, y determinar la mejor solución tanto técnica como económica.

Alejandro D. Álvarez es ingeniero consultor en radiodifusión, residente en Neuquén, Patagonia, Argentina

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