1.5 Cobertura y Propagación

Módulo 1 — Fundamentos de las Comunicaciones

Contenido académico

Lección 1.5 — Ingeniería básica de cobertura

La cobertura resulta de un balance de potencia, pérdidas, geometría, antenas, ruido y entorno. No es una cifra fija asociada al modelo de radio.

1. Presupuesto de enlace

Conceptualmente: potencia transmitida + ganancias − pérdidas de transmisión − pérdida de propagación + ganancia de recepción − pérdidas = nivel recibido. El resultado debe superar el umbral del receptor con margen.

2. Decibelios y dBm

El dB expresa una relación logarítmica; dBm expresa potencia respecto a 1 mW. Trabajar en dB permite sumar ganancias y restar pérdidas. Un margen de 15 dB no significa “15 % más”: representa una diferencia logarítmica.

3. Frecuencia y longitud de onda

λ≈c/f. A mayor frecuencia, menor longitud de onda. Esto influye en antenas y en interacción con obstáculos. La cobertura final depende también de altura, terreno, potencia, sensibilidad y ruido.

4. Pérdida con la distancia

Incluso en espacio libre la densidad de potencia disminuye. Duplicar potencia no duplica alcance. Mejorar ubicación y altura de antena puede ser más eficaz que aumentar potencia.

5. Línea de vista y Fresnel

En enlaces de emplazamiento, la visibilidad geométrica no basta: obstáculos dentro de la zona de Fresnel pueden aumentar pérdidas. Relieve, edificios y vegetación deben incorporarse al estudio.

6. Reflexión, difracción y multitrayecto

La señal puede alcanzar el receptor por rutas diferentes. Las componentes pueden reforzarse o cancelarse. En digital esto puede percibirse como audio correcto seguido de cortes bruscos.

7. Penetración indoor

Hormigón armado, metal, sótanos y vidrios especiales atenúan. La prueba debe recorrer escaleras, plantas técnicas, zonas de intervención y rutas de evacuación, no solo accesos.

8. Antenas

Patrón, polarización, altura, ganancia y feeder importan. Una antena vehicular exterior suele superar a un portátil dentro del habitáculo. En una base, cable largo de mala calidad puede consumir gran parte del beneficio.

ProblemaPatrón observableRespuesta
sombra de terrenozona geográfica establecota/nodo alternativo
penetraciónexterior bien, interior malsistema indoor/repetición
feedercobertura general reducidamedición/inspección
multitrayectovariación con pequeños movimientosreubicación

9. Predicción y medición

Un mapa es una predicción. La aceptación exige drive test o walk test con terminal, antena y posición reales. Se registran punto, hora, recurso, sentido, inteligibilidad, señal y observaciones.

10. Margen de diseño

Diseñar al límite crea fragilidad. El margen absorbe pérdidas por cuerpo, fading, cambios ambientales y tolerancias. Debe justificarse según criticidad.

PREDICCIÓN→PRUEBA→ZONAS CRÍTICAS→CORRECCIÓN→REPRUEBA→ACEPTACIÓN
Caso: vehículos comunican desde una nave pero portátiles no. La antena exterior y mejor eficiencia vehicular explican parte de la diferencia. El diseño debe satisfacer al usuario crítico portátil.
Trabajo: crea un plan de walk test para polígono con tres naves, sótano y PMA exterior. Define criterios de aceptación y decisiones ante sombras.

11. Evaluación

  1. Define margen de enlace.
  2. Diferencia dB y dBm.
  3. ¿Por qué potencia no equivale a alcance?
  4. Explica Fresnel.
  5. ¿Qué produce multitrayecto?
  6. ¿Por qué un mapa no basta?
  7. Diferencia drive y walk test.
  8. ¿Qué usuario usarías como referencia?
  9. Propón soluciones indoor.
  10. ¿Qué registrarías en campo?

11. Presupuesto de enlace

El presupuesto de enlace suma potencia, ganancias y pérdidas para estimar margen. Obliga a cuantificar antenas, cable y sensibilidad.

El margen debe absorber variaciones de entorno, orientación, cuerpo del usuario y condiciones reales.

12. Cobertura interior

Hormigón, metal, sótanos y maquinaria generan atenuación y multitrayecto. Un mapa exterior no demuestra cobertura indoor.

Las pruebas recorren rutas de intervención, seguridad y evacuación con terminales representativos.

13. Campaña de medidas

Se fija terminal patrón, potencia, puntos, sentido, escala de calidad y criterio de aceptación.

Los resultados se documentan y se repiten cuando cambia infraestructura relevante.

14. Cobertura frente a capacidad

Una zona puede recibir señal excelente y saturarse por exceso de tráfico legítimo.

Planificar exige estudiar simultáneamente cobertura, capacidad, prioridades y disciplina.

Trabajo de consolidación: desarrolla un caso propio, justifica las decisiones adoptadas, identifica puntos de fallo y define cómo verificarías que la solución funciona bajo condiciones degradadas.

Lecciones aprendidas y mejora continua

Qué debes observar: Relaciona ejecución, revisión, hallazgos y actualización de procedimientos.

Vídeo específico

Vídeo específico pendiente.

No se inserta contenido genérico repetido.

Ejemplo operativo

Tras un operativo, identifica una mejora técnica y otra procedimental que deban incorporarse.

Comprobación final

  1. Explica el concepto.
  2. Relaciona el diagrama con la operación.
  3. Identifica un riesgo.
  4. Define una contingencia.