Todo proyecto de radio empieza con la misma pregunta: ¿hasta dónde llegará? Es también la pregunta que causa más decepciones después de la entrega, porque el alcance impreso en una ficha técnica describe una condición de laboratorio: un transmisor, un receptor, línea de visión despejada, sin edificios, sin interferencias y nadie en el camino.
La cobertura real la decide el trayecto entre dos antenas: la altura a la que está cada una, cuánta potencia llega al receptor y cuánto elimina o refleja el entorno en el camino. Una vez claras esas palancas, la mayoría de los problemas de «necesitamos más potencia» resultan ser problemas de antena.
¿Hasta dónde puede llegar realmente una radio bidireccional?
Sobre terreno abierto con un trayecto despejado, el límite es el horizonte, no la potencia. Una aproximación útil es que el horizonte de radio en kilómetros es aproximadamente 3,57 veces la raíz cuadrada de la altura de la antena en metros; así, dos portátiles sostenidos a 1,5 m pueden «verse» entre sí a unos 8–9 km sobre agua abierta, y más allá no se ve nada en absoluto.
Los emplazamientos reales nunca son agua abierta. El terreno, los edificios, los árboles y la forma en que las personas sostienen el equipo reducen esa cifra rápidamente. Reglas prácticas que se sostienen sobre el terreno:
- de portátil a portátil en exteriores, terreno abierto o suburbano de baja densidad: aproximadamente 1–3 km;
- de portátil a portátil en interiores, entre plantas: a menudo una planta o menos;
- de portátil a repetidor con antena elevada: kilómetros por un emplazamiento o una localidad;
- de móvil a móvil en exteriores: varios kilómetros, determinado principalmente por el terreno.
Las cifras difieren en un orden de magnitud, y lo que las mueve es principalmente la altura de la antena y el trayecto, no los vatios. Duplicar la potencia de transmisión añade 3 dB, lo que en una zona edificada suele traducirse en un 10–20% más de alcance: vale la pena, pero no sustituye a la altura de la antena ni a la pérdida de trayecto equivalente a tres paredes de hormigón.
| Qué cambia la cobertura | Por qué importa | Qué puede cambiar en el diseño |
|---|---|---|
| Altura de la antena | Factor dominante. La distancia de línea de visión crece con la raíz cuadrada de la altura, así que elevar una antena de 5 m a 20 m duplica aproximadamente la distancia al horizonte | Mástil, posición en el tejado, planta en la que se instala la antena, mástil portátil |
| Ganancia y diagrama de antena (dBi) | 3 dB de ganancia duplican la potencia radiada efectiva, pero solo en la dirección hacia la que apunta el diagrama; las antenas de alta ganancia aplanan el diagrama y pueden dejar un hueco justo bajo el mástil | Tipo de antena, inclinación descendente, orientación |
| Potencia de transmisión | 3 dB más de potencia dan aproximadamente un 10–20% más de alcance en zonas edificadas: real, pero modesto | Clase de portátil, móvil o repetidor, dentro del límite de potencia de la licencia |
| Banda de frecuencias | VHF llega más lejos sobre terreno abierto y a través de la vegetación; UHF se comporta mejor entre edificios y en su interior | Versión VHF o UHF del equipo, repetidor y antena |
| Terreno y obstáculos | Una loma, un terraplén o una línea densa de árboles pueden bloquear un trayecto por completo | Selección del emplazamiento, un repetidor adicional o un trayecto de enlace |
| Materiales de construcción | Cada límite elimina energía, y el hormigón y el metal son mucho peores que el yeso laminado | Posición del repetidor, antenas distribuidas |
| Línea de alimentación y conectores | Cada 3 dB perdidos en el cable son la mitad de la potencia que nunca llega a la antena | Tipo de cable, tramos más cortos, conectores de calidad |
| Interferencias y nivel de ruido de fondo | Un nivel de ruido elevado aumenta la señal que debe superar la transmisión deseada y reduce el alcance útil | Selección de frecuencias, filtrado, un estudio adecuado |
¿Por qué se derrumba el alcance entre portátiles dentro de los edificios?
Tres efectos se acumulan en interiores y explican la mayor parte de la diferencia entre el plano del emplazamiento y la realidad.
Pérdida por materiales. Cada superficie entre dos radios elimina energía. Valores típicos de planificación: aproximadamente 3–6 dB a través de un tabique de yeso laminado, 8–15 dB por pared de ladrillo o bloque, 15–30 dB a través de hormigón armado y un bloqueo casi total por revestimiento metálico, puertas forradas de metal o el hueco de un ascensor.
Pérdida por el cuerpo. Un portátil llevado en el cinturón o sostenido contra el pecho pierde 3–6 dB o más en comparación con el mismo equipo sobre un trípode. Por eso, una prueba de recorrido con el equipo sobre una mesa parece mucho mejor que una con el equipo puesto; la prueba debe realizarse tal como se usará el equipo.
Desvanecimiento multitrayecto. En UHF, una longitud de onda ronda los dos tercios de un metro, y las copias reflejadas de la señal llegan en oposición de fase y se cancelan; una variación de 10–20 dB en una fracción de longitud de onda es normal. La cobertura es estadística, no binaria: una ubicación está cubierta hasta una calidad de audio declarada durante un porcentaje de tiempo declarado, no simplemente «cubierta».
En la práctica:
- Las plantas son el límite más difícil. Una losa de hormigón armado es una barrera severa, y la cobertura por debajo de la antena transmisora suele ser peor que por encima.
- Los pasillos, las cajas de escaleras, los vestíbulos de ascensores, las salas de máquinas y los sótanos son las zonas muertas clásicas.
- La dirección que falla primero suele ser la subida —del portátil al repetidor— incluso cuando el repetidor se oye claro, porque el portátil es el transmisor más débil del enlace y el que va pegado al cuerpo.
- Prevea al menos 10–15 dB de margen sobre la señal mínima utilizable en lugar de diseñar al umbral. El desvanecimiento y un edificio con carga encontrarán los puntos débiles.
¿Qué aporta realmente un repetidor a la cobertura?
Un repetidor es un receptor y un transmisor que funcionan como una sola unidad: escucha en una frecuencia mientras transmite simultáneamente en otra. Eso es funcionamiento dúplex, y la separación entre las dos frecuencias —la separación dúplex, por ejemplo 5 MHz en planes comerciales UHF o 600 kHz en VHF— debe coincidir con el par que especifica su licencia. Un duplexor, esencialmente un conjunto de filtros de cavidad, combina ambos en una antena y mantiene la potencia de transmisión fuera del receptor.
Tres cosas cambian cuando un repetidor entra en el enlace:
- Altura. Sus antenas están en un mástil o en el tejado, así que el sistema gana 20–30 m de altura en un extremo en lugar de los 1,5 m de un portátil.
- Topología. Todos los equipos hablan con el repetidor y el repetidor repite, así que dos portátiles que no se oyen directamente pueden oír ambos al repetidor. Una malla de enlaces poco fiables se convierte en una estrella con un nodo central potente.
- Potencia y calidad del receptor. Un repetidor fijo puede entregar más potencia a una antena de mayor ganancia que un portátil, desde una ubicación más alta y más silenciosa.
La cobertura a través de un repetidor es asimétrica. La bajada suele ser fuerte; la subida está limitada por la potencia y la antena del portátil, y es la dirección que debe probarse. El rendimiento de subida lo determina en último término el portátil que lleva el equipo de trabajo, y por eso un portátil digital como el BF-TD516 se especifica junto con el repetidor y no después.
La capacidad de canales es el segundo trabajo del repetidor. Un canal analógico —de 25 kHz de ancho, o de 12,5 kHz en banda estrecha— transporta una conversación a la vez. DMR y PDT Tier II cambian la aritmética: una portadora de 12,5 kHz se divide en dos intervalos de tiempo TDMA, de modo que dos conversaciones funcionan a la vez en una frecuencia. Dos grupos de conversación con patrones de tráfico diferentes pueden compartir una portadora; dos que coinciden en la misma hora cargada, no. Dimensione los canales según el tráfico de la hora cargada —el enfoque estándar es un cálculo de Erlang frente a un grado de servicio objetivo—, no según el número total de equipos del emplazamiento.
¿Qué tipo de repetidor encaja en su emplazamiento?
La elección la determina menos la marca que el lugar donde puede ir la antena, la permanencia de la instalación y cuántos emplazamientos deben funcionar como un solo sistema.
| Tipo de repetidor | Perfil de cobertura | Uso típico | Notas de planificación |
|---|---|---|---|
| Repetidor fijo de bastidor, como el R2000 | Edificio, campus o localidad, determinado casi por completo por la altura de la antena | Sistemas permanentes de un solo emplazamiento: hoteles, fábricas, polígonos industriales, equipos de seguridad | Espacio en bastidor, alimentación de red con respaldo, línea de alimentación con pérdidas aceptables, protección contra rayos, duplexor sintonizado para la separación con licencia |
| Repetidor profesional de alta potencia, como el HR1060 | Cobertura mayor de uno o dos emplazamientos, ciclo de trabajo más exigente | Sistemas industriales y municipales más grandes, servicios públicos, depósitos de transporte | Confirme la clasificación de servicio continuo, la refrigeración y la alimentación de respaldo para el tráfico previsto, no para un día medio |
| Repetidor portátil o de mochila | Local y temporal; área de cobertura limitada por dónde se puede transportar | Eventos, obra, túneles y sótanos, búsqueda y rescate, cobertura durante reparaciones | Capacidad de batería frente al ciclo de trabajo, carga en campo, protección de la carcasa, separación dúplex que coincida con su licencia |
| Red multisitio interconectada por IP | Varios emplazamientos funcionando como un solo sistema | Campus con muchos edificios, grupos hoteleros, flotas regionales | Primero los canales locales y después el transporte; planifique latencia, sincronización horaria y respaldo |
| Sistema troncalizado, como el BF-9300/9500 | Escala de ciudad o región | Flotas grandes y varios departamentos de usuarios con alta demanda de canales | Agrupación de canales, integración con despacho, licencias en cada emplazamiento antes del despliegue |
La primera pregunta es aburrida y decisiva: ¿dónde va la antena? Un repetidor modesto en un buen tejado supera a uno potente en una sala de máquinas, y la pérdida de cable, el coste del mástil, la puesta a tierra y el acceso para mantenimiento se derivan de esa decisión.
¿Cuándo tiene sentido un repetidor portátil o de mochila?
Un repetidor portátil existe para situaciones en las que la infraestructura permanente no está disponible, no se desea o aún no se ha construido:
- eventos temporales, obras y operaciones estacionales;
- túneles, sótanos y edificios apantallados donde una instalación fija es poco práctica;
- trabajos de búsqueda, rescate y emergencia donde el repetidor debe llevarse a terreno elevado;
- cobertura a corto plazo mientras se instala o repara un sistema permanente.
La ingeniería no cambia porque la caja sea pequeña, y dos factores deciden si un repetidor portátil funciona.
Dónde va la antena. Un repetidor portátil dejado en la planta baja de un edificio de hormigón es un repetidor con una mala ubicación de antena. Subirlo dos o tres plantas, a una azotea o al punto más alto al alcance suele valer más que cualquier diferencia de potencia entre modelos.
La separación dúplex. La unidad debe funcionar en el par de frecuencias que asigna su licencia. Los repetidores compactos —la clase BF-TR8500 y BR680, por ejemplo— están diseñados para separaciones definidas, así que confirme su par con licencia antes de hacer el pedido, no después de que lleguen las unidades.
Después vienen las preguntas prácticas: capacidad de batería frente al ciclo de trabajo previsto, carga en campo, si la caja está protegida para uso exterior (una clasificación IP según IEC 60529: IP54 cubre la entrada de polvo y las salpicaduras de agua; IP66, la estanqueidad al polvo y los chorros de agua potentes), cómo se transporta la antena y quién enciende la unidad. Compruebe también la situación de licencia: un repetidor portátil sigue ocupando dos frecuencias y sigue necesitando autorización.
¿Cómo se enlazan emplazamientos separados por kilómetros?
A partir de cierta distancia, o entre emplazamientos sin un trayecto de radio utilizable, se deja de cubrirlo todo desde una antena y se empiezan a enlazar sistemas:
- Enlace de RF. Un trayecto UHF o VHF dedicado entre dos repetidores, útil donde el terreno permite una línea despejada y no hay red disponible. Necesita su propia frecuencia con licencia, antena y mástil.
- Interconexión IP y radio sobre IP. Cada emplazamiento conserva sus repetidores locales y una pasarela transporta el tráfico por una WAN, VPN o línea dedicada: la opción habitual para campus, grupos hoteleros y emplazamientos con varios edificios. Vigile la latencia y el jitter del enlace (decenas de milisegundos no son relevantes; varios cientos son audibles), el cifrado en la red además del cifrado por el aire, la asignación de grupos de conversación y la sincronización horaria.
- Simulcast o multisitio con votación. Un sistema con votación permite que cada emplazamiento conserve su propio canal y selecciona el trayecto de recepción más fuerte; el simulcast transmite una frecuencia desde varios emplazamientos a la vez y necesita referencias de tiempo precisas. El simulcast ofrece la experiencia más fluida y conlleva la mayor carga de ingeniería y licencias.
- Troncalizado. Para flotas grandes y varios departamentos, un sistema troncalizado agrupa canales y los asigna a demanda: más eficiente en espectro que los canales convencionales fijos, pero un proyecto mayor en todos los sentidos.
Sea cual sea la opción, deje por escrito el modo de fallo: si cae el enlace con la sede central, cada emplazamiento debe seguir funcionando localmente en lugar de quedarse en silencio.
¿Cómo debe planificar el estudio de cobertura y la prueba de aceptación?
Las afirmaciones de cobertura solo son útiles cuando se miden contra algo acordado.
1. Defina el requisito. Qué zonas deben funcionar, en interior y exterior; quién debe oír a quién; qué dirección importa más; qué cuenta como cubierto. Una convención muy utilizada de la metodología TIA TSB-88 es la puntuación DAQ (calidad de audio entregada), donde un valor de aproximadamente DAQ 3,4 —habla comprensible con solo un ligero esfuerzo y repetición rara vez necesaria— es un umbral de aceptación habitual, junto con un objetivo de cobertura como el 95% de las ubicaciones.
2. Haga el estudio de gabinete. Planos del emplazamiento, planos de planta, terreno, materiales de construcción, la altura disponible para una antena, rutas de cable y dónde puede ir el bastidor. Prevea la cobertura antes de gastar dinero en hardware e identifique los edificios que necesitarán ayuda.
3. Mida el nivel de ruido de fondo. Antes de elegir frecuencias, explore los canales que pretende usar. Una portadora existente o un producto de intermodulación fuerte elevan el nivel de ruido de fondo y reducen el alcance real; encontrarlo en la fase de estudio es mucho más económico que encontrarlo después de la instalación.
4. Recorra o conduzca la prueba. Utilice un receptor calibrado, o radios en un modo de servicio que informe del nivel de señal y la tasa de error de bits, a una altura realista de uso en el cuerpo, en las frecuencias finales y con baterías completamente cargadas. Registre el nivel de señal y la calidad de audio en una cuadrícula definida de puntos, anote dónde está cada punto para que el resultado pueda reproducirse y pruebe la bajada y la subida por separado.
5. Ponga el resultado por escrito. Un mapa de cobertura, la lista de puntos con su puntuación, las zonas muertas, los hallazgos de interferencias y las correcciones propuestas. Este documento, no un folleto comercial, es la base de la prueba de aceptación.
6. Acepte el sistema terminado. Pruebe la programación final y las posiciones finales de las antenas, delante de las personas que lo aprobarán, contra los umbrales acordados en el paso uno, con una cláusula de nueva prueba para cualquier ubicación que se mejore más adelante. Conserve los resultados como referencia: cualquier cambio posterior en antenas, potencia, programación o el edificio deja obsoleto el registro anterior.
La cobertura es una decisión de diseño y una medición, no una especificación en una caja. Decida pronto si el emplazamiento necesita un repetidor, dónde puede ir la antena y cómo se verificará el resultado; esas tres respuestas determinan el resto de la lista de materiales, el coste de instalación y la experiencia del usuario desde el primer día.