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Cálculo del cable radiante.

Introduzca los datos de catálogo del cable y los del terminal. La herramienta calcula la pérdida de sistema, el nivel recibido en el punto más desfavorable del tramo y la longitud máxima alimentable en la configuración elegida.

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Cómo funciona

El modelo de cálculo

El cable radiante tiene dos pérdidas independientes entre sí. Una crece con la distancia recorrida a lo largo del cable, la otra no. La IEC 61196-4 las mide juntas y su suma es la pérdida de sistema.

TUBO DEL TÚNELSALA TÉCNICAESTACIÓNBASEAMPLIFICADORP_txDIVISORlatiguillos y conectoresPÉRDIDAS CONCENTRADASATENUACIÓN LONGITUDINALα × z / 100CABLE RADIANTECARGA50 Ωpérdida de acoplamiento+ atenuación en espacio libredTERMINALPUNTO MÁS DESFAVORABLE
Estación base y amplificador
La potencia que introduce en el cálculo es la de salida del amplificador, antes de los elementos pasivos.
Latiguillos, conectores y divisor
Son los elementos pasivos anteriores al cable. La suma de sus pérdidas va en el campo «pérdidas concentradas».
Cable radiante
Se atenúa a lo largo del recorrido: es la atenuación longitudinal, en dB cada 100 m, multiplicada por la distancia z desde el punto de alimentación.
Carga de 50 Ω
Cierra el extremo opuesto y absorbe la potencia residual. No radia y no entra en el cálculo, pero sin la carga la señal vuelve hacia atrás y falsea la medida.
Tramo cable-terminal
Aquí actúan la pérdida de acoplamiento de catálogo y, si el terminal está más allá de la distancia de referencia, la atenuación en espacio libre.
Alimentación desde un solo extremo: el punto más desfavorable es el extremo opuesto, donde z coincide con la longitud del tramo. Alimentando desde los dos extremos, el punto más desfavorable pasa al centro del tramo y z se reduce a la mitad.
  1. 01

    Atenuación longitudinal

    Longitudinal loss: la pérdida de la señal que viaja dentro del cable, en dB cada 100 m. Crece con la frecuencia. Multiplicada por la distancia desde el punto de alimentación, da la parte de la pérdida que depende de la longitud.

  2. 02

    Pérdida de acoplamiento

    Coupling loss: la relación en dB entre la señal que sale del cable radiante y la señal recibida por un dipolo de media longitud de onda. No depende de cuánto cable haya recorrido. Los fabricantes la declaran al 50 % y al 95 %; en túnel se diseña con el 95 %.

  3. 03

    Pérdida de sistema

    System loss: la suma de las dos anteriores. La IEC 61196-4 las mide en espacio libre, con el cable a 2 m del suelo y el dipolo a 2 m del cable. Es el número que se usa en los pliegos para comparar un cable con otro.

  4. 04

    Atenuación en espacio libre

    Si el terminal está más lejos que los 2 m de medida, se añade la atenuación en espacio libre entre las dos distancias, igual a 20·log10(d / d_ref) dB. Por debajo de la distancia de referencia el término vale cero: la norma no caracteriza el campo cercano, así que no aplicamos una reducción que la norma no mide.

  5. 05

    Pérdidas concentradas

    Las pérdidas en los elementos pasivos anteriores al cable: branching, conectores, divisores y latiguillos. Se restan una sola vez, antes de que la señal entre en el tramo radiante.

  6. 06

    Punto más desfavorable y margen

    Alimentando desde un solo extremo, el punto más desfavorable es el extremo opuesto. Alimentando desde los dos extremos, la longitud de cálculo se reduce a la mitad y el punto más desfavorable pasa al centro del tramo. El margen disponible es la diferencia entre el nivel recibido y la sensibilidad del terminal.

Fórmula aplicada

P_rx = P_tx − L_concentradas − (α × z / 100) − L_acoplamiento − 20·log10(d / d_ref)

z es la distancia desde el punto de alimentación hasta el punto más desfavorable, α la atenuación longitudinal en dB/100 m, d la distancia entre cable y terminal, d_ref la distancia de referencia de catálogo. El último término se aplica solo cuando d supera d_ref: por debajo vale cero.

El cálculo

Balance de enlace del tramo radiante

Equipos

Potencia antes de los elementos pasivos: las pérdidas concentradas se restan más abajo.

Pérdidas en los elementos pasivos anteriores al cable: branching, conectores, divisores y latiguillos.

Nivel mínimo que exige el terminal. Tómelo del manual, no del pliego.

Cable radiante

Longitudinal loss de catálogo a la frecuencia de trabajo. Cambia con la frecuencia: use la fila de su banda.

Coupling loss de catálogo, medida según IEC 61196-4. En túnel se diseña con el valor al 95 %.

Distancia a la que se mide la pérdida de acoplamiento. La IEC 61196-4 usa 2 m.

Desarrollo del cable radiante tendido en el tubo del túnel, después de los elementos pasivos.

Alimentando desde los dos extremos, el punto más desfavorable pasa al centro del tramo. El cálculo supone la misma potencia en cada extremo.

Escenario de cobertura

Distancia entre el cable y el terminal en el punto más desfavorable de la sección.

Reserva exigida por encima de la sensibilidad, para el tráfico de vehículos, la presencia del operador y el envejecimiento de los componentes.

Preguntas frecuentes

Dudas habituales sobre el cable radiante

¿Dónde encuentro la atenuación longitudinal de mi cable?
En la hoja de datos del fabricante, en la tabla por frecuencia. El mismo cable tiene valores muy distintos a 400 MHz y a 2100 MHz, así que vale la fila de su banda y no un valor medio. Un cable de 7/8 de pulgada y otro de 1 5/8 de pulgada dan valores sensiblemente distintos: a igualdad de frecuencia, el diámetro mayor atenúa menos.
¿Por qué la pérdida de acoplamiento lleva un porcentaje al lado?
Porque es una magnitud estadística: a lo largo del cable el nivel varía de un punto a otro. El valor al 50 % es la mediana de las medidas. El valor al 95 % es el que no se supera en el 95 % de los puntos, es decir, el caso desfavorable. En túnel se diseña con el 95 %: es el que describe el punto más desfavorable.
¿Qué diferencia hay entre pérdida de sistema y pérdidas totales?
La pérdida de sistema (System loss) es la suma de la atenuación longitudinal y la pérdida de acoplamiento, es decir, las dos magnitudes que la IEC 61196-4 mide sobre el cable. Las pérdidas totales añaden lo que depende de la instalación y no del cable: las pérdidas concentradas en los elementos pasivos y la atenuación en espacio libre más allá de 2 m.
¿Cuándo conviene alimentar desde los dos extremos?
Cuando el tramo supera la longitud máxima calculada desde un solo extremo. Alimentando desde los dos lados la longitud de cálculo se reduce a la mitad, así que cubre aproximadamente el doble de túnel. Hacen falta, eso sí, dos puntos de alimentación, es decir dos salas técnicas a las que llegue la señal. Atención a un punto: el cálculo supone la misma potencia en cada extremo. Si divide un solo transmisor en dos, añada la pérdida del divisor, unos 3,5 dB, a las pérdidas concentradas.
¿Qué margen de diseño conviene usar en túnel?
El margen debe cubrir al menos tres cosas: la atenuación debida al cuerpo de quien sostiene la radio, los vehículos que ocupan la sección y el envejecimiento del cable y de los conectores. Un valor de partida razonable es 10 dB, que después se verifica con la medida en campo. Algunos pliegos lo fijan de forma explícita: en ese caso manda el pliego.
¿El cálculo tiene en cuenta las antenas de los extremos?
No. La herramienta dimensiona solo el tramo radiante. Las zonas servidas por antena, normalmente las bocas y los nichos, se calculan aparte con el balance de enlace clásico en espacio libre.
¿Por qué el resultado no coincide con la medida en campo?
Porque la pérdida de acoplamiento de catálogo se mide en espacio libre, según IEC 61196-4, con el cable a 2 m del suelo. En el tubo real, la sección, los ventiladores, las canalizaciones, el tráfico de vehículos y la posición del cable respecto a la bóveda cambian el acoplamiento. El cálculo sirve para dimensionar; la medida, para validar.
Contacto

¿Necesita una verificación en campo?

Diseñamos, ejecutamos y ponemos en marcha sistemas de cobertura radio en túnel desde hace más de veinte años. Nuestros técnicos miden la atenuación y el acoplamiento sobre el cable tendido y emiten el informe de puesta en marcha.

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