Tanto si solo quiero “chatear” con amigos cercanos como conectarme con estaciones lejanas en otro continente, la radio CB me permite ambas cosas. Pero, ¿qué es lo que realmente influye en el alcance de la radio CB? Lo aclararemos aquí.
Es difícil decir cuál de estos factores es el más importante, ya que casi todos influyen entre sí. Y en todos los casos, “las ondas de radio y el amor viajan de formas extrañas”. A veces, incluso con la máxima potencia, no se puede llegar al pueblo vecino, mientras que otras veces se puede llegar a Sudamérica con solo 1 vatio. ¿Por qué ocurre esto?
Las condiciones de propagación de las ondas de radio
La física de las ondas de radio ha sido un área de investigación activa desde su descubrimiento hace más de 100 años. Incluso hoy en día, no todos los efectos se comprenden completamente y, por lo tanto, solo son parcialmente predecibles. La propagación de las ondas de radio depende en gran medida de la frecuencia. Para la banda ciudadana (CB), estamos hablando de frecuencias en el rango superior de onda corta, a 27 MHz. Para este rango de onda corta, hay dos posibles vías de propagación: onda terrestre y onda celeste.
La onda terrestre
La onda terrestre se propaga a lo largo de la superficie de la Tierra. Está sujeta a una fuerte atenuación debido a que el suelo, las rocas, etc. son malos conductores eléctricos. Esto limita considerablemente el alcance a unos pocos kilómetros o a unas pocas docenas de kilómetros. El alcance real que se consigue con la propagación de la onda terrestre depende esencialmente de la potencia de transmisión, del terreno y de la ubicación de la antena o de la propia antena. Sin embargo, existen límites físicos: incluso con una potencia de transmisión extremadamente alta y una antena perfecta, al final no se puede ir más allá.
Pero a veces este alcance limitado es justo lo que se necesita. Cuando se habla con amigos del club local, las señales procedentes de grandes distancias pueden ser tan molestas como las interrupciones causadas por una tormenta eléctrica.
El alcance típico de la onda terrestre para la radio CB es de aproximadamente 5 a 30 km, dependiendo de las condiciones.
La ola del cielo
La onda ionosférica, por otro lado, sigue reglas completamente diferentes y puede proporcionar contacto a lo largo de varios miles de kilómetros, incluso con una potencia de transmisión moderada. Las ondas de radio emitidas por la antena no solo se desplazan a lo largo de la superficie terrestre, sino que también se propagan hacia arriba. La intensidad con la que esto ocurre depende del tipo de antena y de su configuración.
En su ascenso, las ondas de radio acaban encontrando zonas reflectantes de la ionosfera que rodea nuestro planeta. La ionosfera es la región situada muy por encima de la atmósfera, a una altura de entre 80 y 400 km. Su nombre proviene del proceso de “ionización” que tiene lugar en ella. Se trata del efecto físico por el cual una molécula se “libera” de sus electrones debido a una fuerte radiación. Mientras que antes la molécula era eléctricamente neutra con electrones, tras perder su capa electrónica exterior, pasa a tener carga eléctrica positiva.
Y esta “ionización” es precisamente lo que refleja las ondas de radio. En sentido estricto, no se trata de reflexión, sino de difracción y refracción, fenómenos bien conocidos en óptica.
Los rayos del sol despejan el camino
¿De dónde proviene la radiación que ioniza las moléculas? ¡Del sol! Nuestra estrella central produce cantidades inimaginables de energía cada segundo, una parte significativa de la cual llega aquí en forma de radiación. Afortunadamente, la ionosfera y la atmósfera nos protegen de los efectos nocivos de esta radiación. A grandes alturas, esta energía actúa sin obstáculos y, por lo tanto, en determinadas circunstancias, provoca la ionización de las moléculas de aire presentes allí. Estas “circunstancias” son muy complejas. El grado de ionización depende de la densidad de las moléculas de aire, la actividad del sol, el ángulo en el que la radiación solar incide sobre la Tierra, etc.
El efecto global de la onda celeste viene dado, por tanto, por un reflejo de las ondas de radio a alturas de entre 80 y 400 km aproximadamente. Estos reflejos no están claramente definidos y también cambian con el tiempo. Cuando existen, una señal de radio puede reflejarse y volver a la superficie de la Tierra. ¿Y allí? Se refleja de nuevo hacia arriba, golpea de nuevo una capa reflectante en la ionosfera, se dirige hacia abajo, y así sucesivamente. Después de aproximadamente 7 “saltos” de este tipo, habrás dado la vuelta al mundo, creando tráfico radiofónico mundial en onda corta.
En el rango de frecuencias de la radio CB a 27 MHz, es bastante frecuente que, durante periodos de alta actividad solar, se formen capas reflectantes a unos 80-100 km de altura, la denominada capa E. Debido a su altura relativamente baja, el alcance se limita a unos 2000-3000 km; rara vez se producen fenómenos de propagación a través de múltiples saltos. Sin embargo, la fuerza de reflexión es muy buena, lo que permite conexiones perfectas incluso con una potencia muy baja de solo unos pocos vatios. En esos días, escuchamos la radio de los taxis de Moscú con tanta claridad como al vecino que vive a tres calles de distancia. Estos efectos a veces se producen de forma muy breve y esporádica, por lo que este fenómeno de la onda celeste también se denomina Sporadic-E.
También existen otros efectos de reflexión a grandes alturas (las llamadas capas F), pero son mucho más raros y suelen producirse solo en épocas de alta actividad solar. Y hay efectos cuyas causas aún no están del todo claras, como la llamada propagación transecuatorial (TEP), que a menudo proporciona a la radio CB excelentes señales de norte a sur, por ejemplo, de Europa a Sudamérica.
¿Qué es lo que realmente determina la distancia de transmisión?
Resumamos. La onda terrestre alcanza entre 5 y 30 km, dependiendo de la antena y la ubicación. La onda celeste alcanza aproximadamente entre 400 y 2-3000 km, y en casos excepcionales incluso más. La onda celeste depende en gran medida de la actividad solar, mientras que la onda terrestre no. Y, como siempre, sin una buena antena independiente, casi nada funciona.
Cuando tu señal simplemente desaparece sin dejar rastro
El área donde la onda terrestre ya no llega y donde la onda celeste aún no ha llegado se denomina “zona de salto”. En esta zona con forma de anillo alrededor de mi ubicación, mi señal no se puede escuchar, ni siquiera a la máxima potencia.
La antena y todo lo que la rodea
Para muchos usuarios, la tecnología de las antenas es comparable a la magia negra. Pero no es tan complicado si se siguen unas cuantas reglas básicas.
Las antenas se distinguen entre antenas direccionales y antenas omnidireccionales. En las antenas direccionales, el diseño garantiza que el campo electromagnético se forme (agrupe) en una dirección específica. Incluso cuando se habla de la ganancia de la antena, una antena no genera más energía de la que se le aplica. La energía simplemente se agrupa en una dirección concreta. Por otro lado, una antena omnidireccional distribuye toda la energía de manera uniforme a su alrededor. Ahora bien, no se puede decir que un diseño sea mejor que otro, ya que depende de lo que se quiera hacer.
Una antena omnidireccional es más adecuada si quiero comunicarme con mis amigos distribuidos por mi ubicación de manera equitativa. Esto no significa que no sea posible establecer conexiones a larga distancia con ella. Es posible, pero con menos frecuencia y con mayores dificultades.
Sin embargo, una antena direccional ayuda con las largas distancias, pero solo en una dirección específica. Esto significa que, para obtener la máxima flexibilidad, debo configurar la antena para que sea giratoria. Dependiendo del tamaño de la antena, esto puede ser muy complicado. Después de todo, la antena y el mástil también deben soportar una tormenta.
Cómo sacar el máximo partido a tu antena
Por lo general, se pueden seguir algunas reglas de construcción de antenas que garantizan un mejor alcance.
La antena debe estar lo más alta y libre posible. Por lo tanto, es mejor colocarla en el tejado de la casa, y si la casa está en una colina, mejor aún. Es bueno que no haya obstáculos grandes y sólidos cerca de la antena. Por lo tanto, es preferible colocarla por encima del almacén con paredes metálicas y, en cualquier caso, lejos de todas las líneas eléctricas, vallas metálicas, etc.
Sácale más partido con el cable adecuado
El cable de la antena debe ser lo más corto posible y tan largo como sea necesario. Por lo tanto, prefiero un cable más largo si con ello consigo una ubicación mucho mejor. Un cable de solo 1 metro de longitud no me sirve de nada si la antena está en el sótano.
El cable debe ser de buena calidad y no demasiado fino. Los cables finos tienen una atenuación mucho mayor, lo que se nota más en la intensidad del campo de recepción que en la transmisión. Los cables de buena calidad tienen doble blindaje, lo que no solo ayuda a evitar interferencias en otros televisores, sino que también me protege de las perturbaciones del vecindario. Tampoco se debe escatimar en conectores, ya que existen diferencias significativas de calidad. Si no tiene experiencia en el montaje de conectores coaxiales, sin duda merece la pena invertir en un buen servicio de cable con instalación.
Cómo mantener la fiabilidad de su sistema de antenas
Además, el mástil de la antena y la conexión a tierra también deben instalarse correctamente; se trata de su propia seguridad. Por último, cabe señalar que una inspección periódica del sistema de antena, aproximadamente una vez al año, es muy útil y puede proteger contra perturbaciones inesperadas. Muchas conexiones de cables corroídas han causado fuertes ruidos. Directamente en la antena, esto a menudo puede superponerse completamente a la señal útil.
¿A largo plazo, solo el poder ayuda?
Sí, querida potencia de transmisión. Muchos operadores de radio siguen fijándose en el gran “quemador”, un amplificador de transmisión de gran potencia de salida. Podemos abordar rápidamente el aspecto legal: en Alemania, dependiendo del canal CB y la modulación, se permiten entre 4 y 12 vatios. También hay una distinción en cómo se mide la potencia, PEP o ERP. Más sobre eso en breve. En otras palabras, no se permite una potencia mayor, aunque sería muy útil para obtener un mejor alcance.
Aparte del aspecto legal, la física también establece límites sencillos. Siempre hay situaciones en las que una gran potencia apenas sirve de ayuda. Si el terreno es desfavorable, ni siquiera con 1000 vatios podré llegar al valle vecino en las montañas. Y si no hay condiciones de propagación, no podré crearlas ni siquiera con un “postquemador”: el país lejano seguirá siendo inalcanzable. Pero con buenas condiciones, bastarán unos pocos vatios legales para hacer el trabajo.
Hay otros aspectos a tener en cuenta al utilizar un amplificador. Es mucho más probable que se produzcan interferencias con los vecinos, los dispositivos son grandes y pesados, se necesita una buena refrigeración, etc.
En resumen, sí, una mayor potencia de transmisión es útil en determinadas situaciones y aumenta las posibilidades de una comunicación fiable. Pero la alta potencia no es la panacea, independientemente de si está permitida o no. El legislador ha establecido los límites de potencia por buenas razones, de modo que se puedan evitar en gran medida las interferencias mutuas.
¿Por qué SSB maximiza el alcance?
¿Influye realmente la modulación en el alcance? Sí, ¡y cómo! En la radio CB se utilizan tres tipos diferentes de modulación para las comunicaciones de voz (no datos digitales): AM, FM y SSB. Sin entrar en detalles, la SSB es la modulación que promete mayor alcance. Esto se debe al ancho de banda necesario (2,4 kHz para la SSB, frente a los 6 o 10 kHz de la AM y la FM). Sin embargo, un ancho de banda más estrecho también significa una menor calidad de voz, pero ese es el precio que hay que pagar. En comparación con la AM, toda la potencia se concentra en una cuarta parte del ancho de banda, lo que claramente alcanza más lejos. Y en comparación con la FM, la relación es aún más favorable para la SSB. Sin embargo, se pierde la fabulosa calidad de voz y la reducción de interferencias de la FM.
Por lo tanto, la SSB es la mejor opción para el tráfico “DX” (larga distancia). Lo cual no significa que la AM o la FM no puedan alcanzar a veces también miles de kilómetros. Esto se debe simplemente a que la influencia de unas buenas condiciones de propagación es mucho mayor que la influencia de la modulación.
Mucho poder, pero ¿alguien está escuchando?
En todas las áreas de la tecnología de radio, existen los “cocodrilos”: bocazas, pero con oídos pequeños. En otras palabras: potencia de transmisión muy alta, pero el receptor es “sordo”. Por supuesto, la sensibilidad y el rendimiento del receptor deben adaptarse a la potencia. ¿De qué sirve que me escuchen bien en Argentina si no puedo recibir señales desde allí?
Las radios CB actuales suelen tener buenos receptores en términos de sensibilidad y control AGC. Y la sensibilidad real apenas se puede modificar, solo comprobar ocasionalmente. Puede ocurrir que la entrada del receptor se destruya por una descarga eléctrica cercana, lo que reduce significativamente la sensibilidad. Existen preamplificadores, pero debido a su alto nivel de ruido inherente y a una entrada del receptor sobrecargada, causan más daño que beneficio.
Existen diferencias en la recepción con dispositivos adicionales, como la reducción de ruido y el supresor de ruido. Si la radio no ofrece esto directamente, pueden ser útiles dispositivos adicionales como los filtros de bhi, por ejemplo. La posición de la antena también influye mucho, por ejemplo, si está situada cerca de fuentes de interferencia como una línea eléctrica.
Con la información adecuada para obtener el mejor alcance
Una buena autonomía depende de muchos factores, algunos de los cuales podemos influir.
- Una buena antena direccional proporciona más alcance que una antena omnidireccional, pero solo en una dirección.
- Una mayor potencia proporciona un mayor alcance, siempre que lo permita la ley. Hay radios con 12 vatios de potencia de transmisión y otras con 4 vatios.
- Una buena ubicación de la antena ayuda mucho, siempre y cuando el cable no tenga que ser excesivamente largo.
- Un buen cable siempre ayuda, sin peros ni excusas.
- Las buenas condiciones de propagación son el factor más importante, pero no podemos influir en ellas. Sin embargo, podemos informarnos sobre cuáles son las condiciones y cómo podrían evolucionar en las próximas horas y días.