05 agosto 2005

Las radios de AM en los grandes centros urbanos

Hace apenas 20 años, ninguna emisora de AM de la Capital Federal superaba los 25 Kw de potencia máxima, y la mayoría transmitían con 15 Kw o a lo sumo con 20 Kw.

Motivados por la presión de las mediciones de audiencia y la necesidad de que sus estaciones se escuchen mejor, sin interferencias y sin interrupciones, los radiodifusores han considerado que la solución al problema de la deficiente recepción en AM, consistía en elevar la potencia de sus emisiones, para mejorar el nivel de intensidad de campo en toda el área de cobertura.

Así es como a fines de la década de los 80’s comenzó la renovación tecnológica de las plantas transmisoras de AM más importantes y los viejos equipos valvulares, se fueron reemplazando con transmisores de estado sólido de última generación, en su mayoría de 50 Kw de potencia.

Este incremento al doble de potencia y evolución de tecnología no resultó suficiente, ya que seguían existiendo los problemas de recepción, y entonces estos equipos fueron pasando al servicio de emergencia y la mayor parte de las emisoras, fueron adquiriendo equipos de 100 Kw, incluso ya hay dos transmisores de 200 Kw en el mercado.

Como si esto fuera poco, casi todas las plantas de AM han sido equipadas con sistemas directivos, instalando mástiles pasivos sintonizados, que en la mayoría de los casos ganan 3 dB, lo que significa que duplican la potencia de sus transmisores hacia la Capital Federal.

Pareciera ser, que haber incrementado más de 15 veces la potencia de transmisión en los últimos años, no resulta suficiente, porque ahora se cuestiona la excesiva distancia que existe entre las plantas transmisoras y el centro de la Capital Federal.

Tan es así que ya hay varias emisoras importantes que están estudiando el traslado de sus plantas transmisoras, hasta los propios límites de la Capital Federal.

Será esta la solución?

Sin lugar a dudas que no lo será. Es más, en mi opinión personal, dudo que exista una solución a este problema, en la forma que se lo plantea. Solamente entendiendo acabadamente que hemos errado la estrategia en la conducción de este negocio, es que podemos corregir el vicio que lleva implícito.

Difícilmente con la progresiva disminución de los ingresos publicitarios, se puedan cubrir la amortización y un retorno de las inversiones monumentales que realizaron y están realizando las emisoras en estos proyectos, en términos más o menos aceptables.

El problema planteado tiene varias aristas diferentes desde las que se lo puede analizar, pero en este caso solamente estamos tratando de entender los problemas de recepción de las estaciones de AM y para ello es necesario comprender algunas cuestiones básicas de las emisiones electromagnéticas.

En todas partes del mundo existen, y conviven, emisoras de radio en Amplitud Modulada (AM) y en Frecuencia Modulada (FM) y cada una de ellas posee un mercado propio y una modelo de comercialización diferente.

Cada sistema de modulación posee características propias que lo hacen diferente del otro, y que en general son contrapuestas, de modo tal que lo que en un sistema son fortalezas, en el otro son debilidades, y viceversa.

Por ejemplo, si analizamos la calidad del audio transmitido, encontraremos que la FM es recibida con excelente calidad, y la AM lo hace con un sonido bastante deficiente.

Si en cambio analizamos la cobertura primaria de cada sistema, veremos que mientras la AM cubre extensas zonas de varios cientos de kilómetros con muy buena recepción, una estación de FM apenas puede cubrir unos pocos kilómetros.

La mayor parte de los problemas de recepción se presentan cuando queremos servir a grandes ciudades, donde la altura promedio de los edificios es considerable, y donde existen innumerable cantidad de fuentes de ruido, que atentan contra la recepción de ondas electromagnéticas, y se constituyen en un piso de ruido radioeléctrico, con un umbral tan alto que a veces se hace imposible superar con la señal de las emisoras.

Si a esto le sumamos la proliferación de emisiones clandestinas, no solo de radiodifusión, sino de la mayoría de los servicios radioeléctricos que abarcan la mayor parte del espectro, entonces la ciudad se transforma en una barrera prácticamente infranqueable para las emisoras.

En este sentido, las más afectadas son las emisoras de AM, que prácticamente en ningún lugar del mundo se proponen abastecer a grandes ciudades, sino que más bien se las utiliza, aprovechando su mayor fortaleza, para cubrir grandes extensiones de zonas rurales no muy densamente pobladas, o salpicadas con ciudades no demasiado grandes.

Las emisoras de FM, por su más elevada frecuencia y por la misma naturaleza de su sistema de modulación, son menos afectadas por este tipo de interferencias, y entonces se convierten en el sistema ideal para cubrir las áreas urbanas y los vehículos que circulan por sus calles, con mucha más eficiencia que las emisoras de AM, que encontrarán enorme cantidad de puntos, donde su señal prácticamente desaparece.

Una de las características típicas de las emisiones de AM en las grandes ciudades, es la perdida de la homogeneidad de la señal, que provoca que en un determinado punto la emisión se pierda por completo, y apenas desplazándose unos pocos metros vuelva a aparecer. Este fenómeno, a veces solo se produce para una determinada frecuencia, ya que si medimos en el mismo punto donde una emisora pierde su señal, otras emisoras, en otras frecuencias, se pueden sintonizar sin ningún problema, ya que sus puntos nulos se producen en otros lugares de la ciudad.

Esto se comprueba cuando hacemos una campaña de medición de intensidad de campo, que no es ni más ni menos que medir con un instrumento la cantidad de señal que está presente en un determinado lugar. Al medir en diferentes puntos de la ciudad, nos encontramos que obtenemos muy diferentes valores de intensidad de campo, desde muy buenos hasta prácticamente nulos, como dijimos antes.

Lo notable de estas mediciones, es que no guardan ninguna relación, ni con el tipo de edificación, ni con la distancia de la antena emisora, ni con ninguna otra característica que pudiera apreciarse a simple vista. Tampoco hay una relación coherente, si analizamos las mediciones y las confrontamos con las de otras emisoras en otras frecuencias, donde se observa, como apuntamos antes, que unas emisoras miden bien y otras muy mal en determinados lugares, y si nos desplazamos unas pocas cuadras, la ecuación puede invertirse.

A qué se debe este fenómeno?

Obviamente la respuesta no está tan a la vista como un edificio alto o una línea de alta tensión cercana, que sí sabemos que afectan a los campos electromagnéticos, y en particular cuando de modulación de amplitud en frecuencias bajas hablamos.

Las emisiones de AM, se ven afectadas por otras cuestiones, cuya presencia no es tan fácil de detectar, pero que producen emisiones interferentes, como son las cámaras transformadoras subterráneas, las líneas de distribución eléctrica, los balastos de las lámparas gaseosas del alumbrado público, los contactores de los semáforos, los sistemas de ignición eléctrica de los automóviles, los sistemas de fuerza motriz de los edificios, los trenes subterráneos, etc.

Todos estos factores, y muchos otros, constituyen el “piso de ruido” que mencionamos antes, cuyo umbral debemos superar con la señal de nuestra emisora, para poder hacer que sea “sintonizable” por un receptor común de radio.

Aún así, superando el umbral del ruido, muchos de estos campos interferentes, podrán tener componentes de determinadas frecuencias y fases, que combinadas con nuestra propia señal, o con las de otras emisoras, la puedan hacer desaparecer en un determinado lugar.

En algunos casos se ha comprobado, que en un sitio donde por la mañana se midió una señal de una emisora que era casi imperceptible, en horas de la noche mejoró notablemente, porque desapareció el factor interferente, que seguramente se activa solamente en horarios laborales.

Para poder entender mejor este fenómeno, es necesario que veamos qué factores influyen en la propagación las ondas electromagnéticas, ya que de ellos depende la intensidad de campo (cantidad de señal) con que se va a recepcionar la emisora en un punto determinado.

En el caso de las emisoras de FM, como las antenas que se utilizan pueden tener una determinada ganancia, que puede multiplicar varias veces la potencia del transmisor, se habla de una Potencia Radiada Efectiva (PRE) que es la potencia que finalmente se va a emitir al aire, esto es la potencia nominal del transmisor, más la ganancia de la antena, menos las pérdidas que se producen en los cables hasta llegar a la antena.

El segundo elemento que va a entrar en juego, será la Altura Media de la Antena (HMA) que va a determinar el alcance máximo que tendrá la emisora. A mayor altura, mayor alcance en kilómetros.

La última variable será la distancia a la Planta Transmisora en que se encuentra el punto de recepción, y los obstáculos que tenga que atravesar la señal hasta llegar a ese lugar, como montañas, edificaciones, etc.

Por estos motivos, las estaciones de FM, tratan de ubicarse en lugares céntricos de la ciudad, con torres muy altas, antenas de varios elementos (mucha ganancia) y transmisores muy potentes. Con eso obtienen coberturas más homogéneas en toda la ciudad, y aún logran entrar dentro casas, edificios y subsuelos, con relativa facilidad.

En AM las cosas son muy diferentes, ya que básicamente hablamos de frecuencias mucho más bajas. Mientras en FM estamos en el orden de los Megahertz, en AM hablamos de Kilohertz.

Para comenzar en AM no hay una antena montada en una torre como en FM, sino que la propia estructura metálica de la torre es el elemento irradiante. En AM la torre es la antena.

Por este motivo, la torre no debe ser lo más alta posible, como en FM, sino que debe responder a un cálculo que depende de la frecuencia de la emisora. Para lograr una óptima eficiencia, decimos que la torre debe tener una altura equivalente a la mitad de una longitud de onda, siendo ésta última, la inversa de la frecuencia.

Por ese motivo, las emisoras de frecuencias bajas deben trabajar con torres muy altas, mientras que las de frecuencias más elevadas lo hacen con torres más bajas. Por ejemplo Radio Continental 590 Khz tiene una altura de más de 250 mts, mientras que Radio América que transmite en 1190 Khz tiene una torre de 125 mts aproximadamente.

La otra cuestión que debemos mencionar respecto de las antenas de AM, es que a diferencia de las de FM, éstas no tienen ganancia, por lo que la potencia radiada será solamente la potencia nominal del transmisor.

Para poder obtener ganancia en AM, en una determinada dirección, es necesario construir un mástil adicional de menor altura, que se denomina director, y que a lo sumo puede duplicar la potencia en una dirección establecida, pero hay que tener en cuanta que esta no es una ganancia real como la de las FM, sino que se trata de un direccionamiento de la potencia, es decir que lo que se gana en esa dirección, se pierde en la dirección opuesta. Lo único que se modifica es el diagrama de emisión.

En estas condiciones una planta transmisora de AM genera dos tipos de emisión, una espacial y otra terrestre. La emisión espacial no es deseada, y se propaga por el espacio donde al llegar a la ionósfera rebota y regresa a la tierra en un punto remoto a gran distancia de centro emisor. Por esta razón, algunas emisoras de AM registran reportes de recepción, especialmente durante los horarios nocturnos, de aficionados de países muy distantes

La otra emisión, la terrestre, es la que más nos interesa, y se propaga por la corteza terrestre, copiando la topografía del terreno que atraviesa. La propagación de estas ondas, se verá condicionada por las características del terreno, lo que se llama conductividad, que va a favorecer o perjudicar la emisión.

Por ejemplo, las zonas secas y polvorientas o desérticas, son de baja conductividad y entorpecen la propagación, mientras que las zonas más húmedas o el agua misma (mares, lagos, etc.) son de mejor conductividad.

En las áreas urbanas, especialmente en aquellas donde es más alta la densidad de población, y por ende de edificación, la conductividad baja a niveles mínimos, y eso constituye una barrera casi infranqueable para las emisiones de AM.

Otro factor determinante es la frecuencia de la emisora. La emisoras de más bajas frecuencias (o de longitudes de onda más largas) se ven enormemente favorecidas respecto de las que se encuentran en la parte superior de la banda. Continental, Rivadavia, Radio 10 y Mitre se ven favorecidas frente a la propagación que poseen La Red, Belgrano, Splendid, Del Plata, Mundo y otra de menor importancia de la parte superior de la banda.

Finalmente el otro factor que influye en la intensidad de campo en un determinado punto de recepción, será la distancia que nos separa de la planta transmisora.

Resumiendo lo dicho, mientras que en FM son factores decisivos, la potencia radiada efectiva (PRE) y la altura de la antena, en AM debemos tener en cuenta: la potencia del transmisor, la altura adecuada del mástil irradiante y del director si existiera, la distancia del receptor a la planta y la conductividad del terreno que atraviesa.

Cada una de estas cuestiones modifican, en distintas proporciones, el nivel de señal recibida en un determinado punto y para lograr una cobertura homogénea en el área de servicio de una emisora, es necesario lograr un delicado equilibrio de todas esas variables, que únicamente se logra con un complejo diseño de ingeniería, de todo el equipamiento y de las instalaciones de la planta transmisora y de su emplazamiento.

Por último se deben tener en cuenta los costos operativos, ya que cuando hablamos de potencias tan altas como las que se manejan en la actualidad, los gastos de consumo de energía eléctrica primaria toman un volumen considerable que debe ser tenido en cuenta.

Todos estas consideraciones pueden ayudar en la toma de decisiones, cuando se tratan temas relacionados con la cobertura de las emisoras y su relación con las audiencias.


Eduardo Daniel Esarte
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4 comentarios:

Anónimo dijo...

MUY BUENO ESTE ARTICULO

Anónimo dijo...

muy buen articulo, me ayudo a comprender mucho mejor el sistema de transmision de las emisoras

Anónimo dijo...

Es un artículo muy interesante e ilustrativo. Muy bueno

Anónimo dijo...

Excelente