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BASE AÉREA DE MORÓN B.L.U. 
 
 
INTRODUCCIÓN 
 
[1. Field Antenna book, U.S. Marine Corps] 
 
Radiación electromagnética 
 
La radiación electromagnética incluye ondas radioeléctricas, microondas, infra-rojo, 
luz visible, ondas ultravioletas, rayos-X, y rayos gamma. En conjunto componen el espectro 
electromagnético. Todas ellas se desplazan a la velocidad de la luz (186,000 millas/300 
millones de metros por segundo). La única diferencia entre ellas es su longitud de onda (la 
distancia que recorre la onda en un ciclo competo [vibración]), que está directamente 
relacionado con la cantidad de energía que las ondas llevan. Las de menor longitud de onda 
son las de mayor energía. En la figura1 se muestra la lista de los componentes del espectro 
electromagnético según la longitud de onda y la frecuencia (el número de ciclos completos 
[vibraciones] por segundo). 
 
 
Figura1. Espectro electromagnético 
 
Las frecuencias de trabajo de las antenas que conforman este proyecto pertenecen a la 
banda de HF. Para uso militar están reservadas las frecuencias entre 3-14Mhz. 
 
Fundamentos de propagación en HF 
 
La atmósfera 
 
La propagación normalmente tiene lugar dentro de la atmósfera. La atmósfera que 
rodea a la tierra se divide en varias capas, cada una de las cuales posee características únicas. 
La primera capa es la troposfera, se extiende desde la superficie de la tierra hasta unos 10Km. 
En esta capa, la temperatura del aire decrementa con la altitud a razón de 2,5°C cada 300 
metros. 
 
La segunda capa de la atmósfera es la troposfera, la cual se extiende desde los 10Km 
hasta los 50Km. En esta capa el aire permanece aproximadamente constante a una 
temperatura de unos -65°C. 
 
Comenzando en los 50Km y extendiéndose hasta los 500Km se encuentra la 
ionosfera. La ionosfera recibe su nombre debido a que las moléculas de su atmósfera están 
ionizadas, es decir, los electrones han sido arrancados de los átomos debido al constante 
bombardeo de los rayos del sol y de partículas de gran energía provenientes de éste. Debido a 
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la gran cantidad de electrones libres, la ionosfera puede influir notoriamente en el trayecto de 
propagación de las ondas radioeléctricas. 
 
Propagación por onda ionosférica 
 
Propagación por onda ionosférica. Con propagación por onda ionosférica nos 
referimos a ese tipo de comunicaciones que requieren de la ionosfera para producir el enlace 
de comunicación entre transmisores y receptores. La calidad de las comunicaciones radio por 
onda ionosférica dependen de las condiciones de la ionosfera. 
 
1. Estructura de la ionosfera [3. Transmisión por Radio, José María Hernando Rábanos]. La 
ionosfera está compuesta por cuatro capas distintas. A medida que incrementa la 
altura, decrementa la densidad molecular. Estas capas son D, E, F1 y F2. Durante el 
día, cuando los rayos del sol dan directamente sobre la atmósfera, las cuatro capas 
están presentes. En la noche, las capas F1 y F2 se funden en una única capa F y las 
capas D y E se disuelven. En realidad, el número de capas, su altura sobre la tierra y 
su intensidad relativa de ionización varían constantemente. 
 
La capa D sólo existe durante el día y tiene poco efecto en la reflexión de las ondas de 
alta frecuencia. El principal efecto de la capa D es atenuar las señales de HF cuando el 
trayecto de transmisión se da en regiones iluminadas por el sol. 
 
La capa E se usa durante el día para transmisiones radio a distancias intermedias 
(menos de 2.400Km/1.500 millas). Durante la noche, la intensidad de la capa E decrementa y 
deja de ser útil para las radiocomunicaciones. 
 
La capa F se encuentra por encima de los 380km/240millas sobre la tierra y está 
ionizada todo el tiempo. Se subdivide en dos capas bien definidas (F1 y F2) durante el día y 
sólo una capa durante la noche (F). Durante la noche, la capa F se encuentra por encima de 
los 260Km/170millas y se utiliza para comunicaciones de larga distancia (sobre los 
2.400Km/1.500millas). La capa F2 es la más usada para comunicaciones a larga distancia, 
aún cuando su grado de ionización varía apreciablemente de un día para otro (figura2). 
 
La rotación de la tierra alrededor del sol y los cambios en la actividad solar 
contribuyen a las variaciones ionosféricas. Hay principalmente dos tipo de variaciones 
debidas al comportamiento del sol: regular (predecible) e irregular. 
 
Variaciones regulares de la ionosfera. Las cuatro variaciones regulares son: 
 
- Diaria: Causadas por la rotación de la tierra. 
- Estacional: Causada por la progresión de norte a sur del sol. 
- Cada 27 días: Causada por la rotación del sol sobre su eje. 
- Cada 11 años: Causada por el ciclo de actividad de manchas solares. 
 
 II
 
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Figura2. Estructura de la ionosfera 
 
Variaciones irregulares de la ionosfera. Al plantear un sistema de comunicaciones, el 
estado actual de las cuatro variaciones regulares debe ser anticipado. Hay, además, 
variaciones irregulares impredecibles que deben ser consideradas. Estas tienen un efecto 
degradante y no pueden ser controladas o compensadas. Algunas variaciones irregulares son: 
 
- Esporádicas. Cuando está excesivamente ionizada, la capa E a menudo elimina los 
reflejos de las capas superiores, impidiendo que alcancen la tierra. Puede causar 
también la propagación de cientos de señales miles de millas más allá del rango 
normal. Estos efectos pueden ocurrir a cualquier hora. 
- Disturbio repentino de la ionosfera. Los disturbios repentinos de la ionosfera 
coinciden con erupciones solares y causan una ionización anormal de la capa D. 
Este efecto causa la absorción total de todas las frecuencias alrededor de 1Mhz. 
Esto puede ocurrir sin aviso durante las horas diurnas y puede durar desde unos 
pocos minutos hasta varias horas. Cuando ocurre, los receptores parecen dejar de 
funcionar. 
- Tormentas ionosféricas. Durante estas tormentas las señales en torno a los 
1,5MHz llegan al receptor en forma de ráfagas de desvanecimientos rápidos 
llamados desvanecimientos flutter. Estas ráfagas pueden durar horas, incluso días 
y se suelen extender por toda la tierra. 
 
Manchas solares. Las manchas solares generan estallidos de radiación que causan 
altos niveles de ionización. Cuanto mayor sean las manchas solares, mayor será la 
ionización. Durante periodos de baja actividad de manchas solares, las frecuencias en torno a 
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20 Mhz tienden a no poder usarse porque las capas E y F están débilmente ionizadas para 
reflejar señales a la tierra. Al comienzo del ciclo de la mancha solar no es inusual conseguir 
propagación a nivel mundial con frecuencias en torno a los 30 Mhz. 
 
Características de las frecuencias en la ionosfera. El rango de distancias alcanzadas 
en las transmisiones radio está determinado por la densidad de ionización de cada capa. Las 
frecuencias más altas requieren una mayor densidad de ionización para ser reflejadas a la 
tierra. Así, las capas más altas (E y F) reflejan las frecuencias más altas porque son las que 
poseen mayor densidad de ionización. La capa D, la cual es la menos ionizada, no refleja 
frecuencias en torno a los 500Khz. Así, en cualquier momento y para cada capa ionizada, hay 
un límite superior de frecuencia para el que las ondas de radio enviadas verticalmente hacia 
arriba son reflejadas de vuelta a la tierra. A este límite se le llama frecuencia crítica. 
 
Las ondas de radio enviadas verticalmente hacia arriba a frecuencias superiores de la 
frecuencia crítica atraviesan la capa y no se reflejan. Sin embargo, todas las frecuencias por 
debajo de la frecuencia crítica son reflejadas de nuevo a la tierra. Las señales radiousadas en 
comunicaciones se envían generalmente a la ionosfera con un cierto ángulo denominado 
ángulo de incidencia. Las señales transmitidas a frecuencias superiores a la frecuencia crítica 
serán reflejadas a la tierra si el ángulo de incidencia es más pequeño que un cierto ángulo 
llamado ángulo crítico. Para el ángulo crítico y ángulos por encima de éste, las señales con 
frecuencias por encima de la frecuencia crítica atravesarán la ionosfera y no serán reflejadas 
de vuelta a la tierra. Al ir disminuyendo el ángulo de transmisión se llegará a un ángulo en el 
que las ondas de radio enviadas se reflejaran de vuelta a la tierra. 
 
Trayectos de propagación. 
 
La distancia desde la antena transmisora hasta el punto donde las señales ionosféricas 
retornan a la tierra se conoce como distancia de salto. La distancia de salto depende del 
ángulo de incidencia, la frecuencia de operación y de la altura y densidad de la ionosfera. La 
altura de la antena, en relación con la frecuencia de operación, afecta al ángulo para el cual 
se produce la reflexión de las ondas radioeléctricas transmitidas hacia la tierra. Ajustando este 
ángulo de incidencia podemos controlar el área de cobertura para obtener la deseada. Bajar la 
altura de la antena incrementa el ángulo de transmisión y amplia la zona de cobertura. 
 
A las transmisiones en las que usamos trayectos casi verticales se las conoce como 
ondas ionosféricas de incidencia casi vertical (NVIS). Elevar la altura de la antena, 
decrementa el ángulo de incidencia. 
 
Cuando una onda transmitida es reflejada hacia la superficie de la tierra, ésta absorbe 
parte de la energía. La energía restante retorna de nuevo a la ionosfera para volver a ser 
reflejada hacia la tierra. Al resultado de esta transmisión en la que se refleja alternativamente 
la onda radioeléctrica entre la ionosfera y la tierra es conocido como hops (saltos). Los hops 
permiten a las ondas radioeléctricas ser recibidas a grandes distancias desde el origen. 
 
Desvanecimiento. La propagación de señales radioeléctricas a través de diversos 
medios está sujeta a la variabilidad de las características físicas de estos medios. Por ello, la 
pérdida básica de propagación es una variable aleatoria. Supuesto invariable con el tiempo el 
valor medio de la potencia transmitida, la variabilidad de la pérdida básica implica que la 
potencia recibida sea también variable. Se denomina, en general, potencia recibida nominal al 
valor mediano de la potencia recibida. 
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Se conoce con el nombre de desvanecimiento a toda disminución de la potencia 
recibida de la señal con relación a su valor nominal. La diferencia entre este nivel nominal y 
el nivel recibido en condiciones de desvanecimiento se llama profundidad de 
desvanecimiento y se expresa en dB. Al intervalo de tiempo que media entre la disminución y 
la recuperación del nivel nominal, se le llama duración del desvanecimiento. 
 
El origen exacto del desvanecimiento raramente se conoce. Hay pocos conocimientos 
de precauciones a tomar para reducir o eliminar los efectos de los desvanecimientos. Con 
mucha frecuencia es necesario aumentar la potencia de transmisión o la ganancia de la antena 
para superar el desvanecimiento. Sólo cuando el nivel de señal se desvanece por debajo de un 
determinado nivel de ruido de fondo para una fracción apreciable de tiempo se aumenta la 
potencia del transmisor o se aumenta la ganancia de la antena mejorando así el rendimiento 
general del circuito. 
 
Frecuencias máxima y mínima útiles. Al utilizar una determinada capa ionizada y 
una antena transmisora con un ángulo fijo de radiación, hay una frecuencia máxima a la cual 
la onda radioeléctrica retornará a la tierra a una determinada distancia. A esta frecuencia se le 
llama MUF (maximum useful frecuency). Es la media mensual de la frecuencia diaria más 
alta que es predicha para la transmisión de onda ionosférica en un trayecto concreto a una 
hora concreta del día. La MUF es siempre mayor que la frecuencia crítica porque el ángulo 
de incidencia es siempre menor de 90°. Si la distancia entre el transmisor y el receptor 
aumenta, la MUF también aumentará. Por encima de la MUF la onda atraviesa la ionosfera y 
no es reflejada a la tierra. Las ondas radioeléctricas pierden parte de su energía por absorción 
de la capa D y una parte de la capa E a ciertas frecuencias de transmisión. 
 
La absorción total es menor y las comunicaciones más satisfactorias cuanto mayor sea 
la frecuencia usada, hasta llegar al nivel de MUF. La absorción es mayor, aproximadamente, 
para el rango de frecuencias entre los 500Khz y los 2Mhz durante el día. En la noche la 
absorción decrementa para todas las frecuencias. La frecuencia por debajo de la cual la 
absorción es tan intensa que la señal queda enmascarada por el ruido se conoce como LUF 
(lowest useful frecuency). La LUF depende tanto de la potencia de salida del transmisor 
como de la distancia de transmisión. 
 
Otros factores que afectan a la propagación 
 
Muchas cosas pueden afectar a la propagación de las ondas radioeléctricas. Colinas, 
montañas, construcciones, embalses de agua, vallas altas e incluso otras antenas pueden 
alterar las condiciones y fiabilidad de un trayecto de propagación. La conductividad del 
terreno local o una extensión de agua pueden producir una alteración importante en la señal 
transmitida o recibida. La radiación de energía desde la superficie del sol afecta también 
gravemente a las condiciones de la ionosfera y altera las características de propagación a 
larga distancia desde los 2 hasta los 30Mhz. 
 
Ruido 
 
Por ruido se entiende toda señal de radio indeseable, artificial o natural. El ruido 
enmascara y degrada la calidad de la señal de información deseada. La relación señal a ruido 
S/N es el factor de calidad más importante en los sistemas receptores. Incrementar el 
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amplificador del receptor no mejora la S/N ya que ambas señales serán amplificadas por igual 
y la relación S/N permanecerá invariable. 
 
Ruido natural 
 
El ruido natural tiene dos fuentes principales: Tormentas (ruido atmosférico) y 
estrellas (ruido galáctico). Ambas fuentes generan pulsos de energía electromagnética para 
todas las frecuencias. El ruido atmosférico es dominante desde los 0 hasta los 5Mhz, mientras 
que el ruido galáctico es más importante para todas las frecuencias superiores. Los 
transmisores a baja frecuencia deben generar señales muy potentes para superar el ruido. 
 
Ruido artificial 
 
El ruido artificial procede de la civilización urbana y aparece donde quiera que se use 
potencia electromagnética. Se genera casi en cualquier parte donde hay un circuito eléctrico. 
Aunque cada fuente pueda ser pequeña, el conjunto de todas ellas puede generar una señal de 
considerable potencia como para ocultar una señal de información débil. Este ruido es 
molesto cuando la antena receptora está cerca de la fuente de ruido, pero al estar cerca de la 
fuente, la señal de ruido recibida tiene características particulares que ayudan a detectarlas. 
Las ondas cercanas a una fuente tienden a ser polarizadas verticalmente. Una antena 
receptora con polarización horizontal recibirá generalmente menos ruido que una antena con 
polarización vertical. 
 
Las corrientes de ruido artificial son inducidas por algunos conductores cercanos a la 
fuente, incluyendo a la antena, la línea de transmisión y los equipos utilizados. Si la antena y 
la línea de transmisión están balanceadas respecto a tierra, el ruido será balanceado y 
cancelado respecto a los terminales de entrada del receptor y este ruido no será recibido. 
 
Otros métodos para evitar el ruido artificial consisten en localizar las fuentes más 
molestas y apagarlas o mover el sistema de recepción. Desplazarel sistema un kilómetro de 
una calle o autopista muy transitada reduce significativamente el ruido. Aunque las antenas 
de banda ancha son eficientes ya que no tienen que sintonizarse para cada frecuencia de 
trabajo, algunas veces una antena de banda estrecha puede marcar la diferencia entre la 
existencia o no de comunicación. La banda de HF está actualmente tan utilizada que la 
interferencia y el ruido son las principales razones para una comunicación pobre. Una antena 
de banda estrecha rechazará señales interferentes fuertes cerca de la frecuencia deseada y 
ayudará a mantener una buena comunicación. 
 
Efectos de la tierra 
 
Dado que la mayoría de las antenas tácticas se levantan en la tierra y no en el espacio 
libre, el terreno alterará los diagramas de radiación teóricos en espacio libre de las antenas. 
La tierra también afectará algunas de las características eléctricas de las antenas, afectando 
notoriamente en antenas que deben montarse relativamente cerca de la tierra, en términos de 
longitud de onda. Así, antenas de media y alta frecuencia, elevadas por encima del suelo sólo 
una fracción de longitud de onda, presentarán un diagrama de radiación muy distinto al 
mostrado en el espacio libre. 
 
 
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Teoría de tierra para antenas 
 
La tierra es un buen conductor para media y baja frecuencia y actúa como un gran 
espejo para la energía radiada. La tierra refleja una gran cantidad de energía que es radiada 
hacia abajo por una antena montada sobre ella. Usando esta característica de la tierra, una 
antena de sólo un cuarto de longitud de onda puede ser equivalente a una antena de media 
onda. Una antena de un cuarto de longitud de onda se levanta verticalmente con su extremo 
más bajo conectado eléctricamente a la tierra (figura3), comportándose como una antena de 
media onda. La tierra hace las veces del cuarto de longitud de onda perdido y las reflexiones 
sustituyen la parte de la energía radiada que normalmente debería ser aportada por la mitad 
inferior en una antena de media onda sin tierra. 
 
 
Figura3. Antena de un cuarto de onda conectada a tierra 
 
Tipos de tierra 
 
Cuando se usan antenas conectadas a tierra, es especialmente importante que la tierra 
sea lo más conductora posible. Esto reduce las pérdidas de tierra y proporciona la mejor 
superficie de reflexión posible para la energía radiada hacia abajo desde la antena. La 
conexión a tierra debe hacerse de modo que la tierra introduzca la menor resistencia. En altas 
frecuencias, Es común utilizar tierras artificiales formadas por grandes superficies metálicas. 
 
Hay distintos tipos de conexiones a tierra dependiendo del tipo de instalación y de las 
pérdidas que se puedan tolerar. En muchas instalaciones sencillas, la conexión a tierra se hace 
con una o más barras de metal pinchadas en el suelo. Donde no puedan conseguirse 
resultados más satisfactorios, pueden conectarse cables de tierra a dispositivos existentes que 
estén puestos a tierra. Estructuras de metal o sistemas de tuberías bajo tierra, son 
comúnmente usadas como conexiones a tierra. 
 
Cuando una antena deba ser levantada sobre un suelo de baja conductividad, hay que 
tratar de reducir la resistencia de este suelo. Se puede tratar el suelo con sustancias que sean 
altamente conductivas. Algunas de estas sustancias son cloruro de sodio (sal común), cloruro 
de calcio, sulfuro de cobre (vitriolo azul), sulfato de magnesio (sal de Epsom) y nitrato de 
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potasio (salitre). La cantidad requerida depende del tipo de suelo y la humedad que éste 
tenga. 
 
¡CUIDADO!, cuando se usen estas sustancias, es importante que no caigan en 
depósitos de agua potable cercanos. 
 
Medidas de contra-antena 
 
Cuando no se puede realizar una conexión a tierra por la alta resistencia del suelo o 
porque el sistema de tierra existente no es practicable, puede emplearse una medida de 
contra-antena para reemplazar la usual conexión a tierra. La medida de contra-antena 
(figura4) consiste en un dispositivo hecho a base de hilos conductores que se extienden una 
corta distancia por encima de la tierra y aíslan a la antena de ella. 
 
Cuando montamos una antena vertical, la contra-antena debe formar un simple patrón 
geométrico. No es necesario que sea perfectamente simétrico. La contra-antena se presenta a 
la antena como una tierra artificial que ayuda a producir el patrón de radiación requerido. 
 
 
Figura4. Contra-antena con hilos conductores 
 
Plano de tierra 
 
Un plano de tierra consiste en una zona bastante amplia de mallado o pantalla de 
metal que se sitúa sobre la superficie de la tierra bajo la antena. Hay dos principales ventajas 
al usar estos planos de tierra. Primero, reduce las pérdidas por absorción de la tierra que 
ocurren cuando una antena se alza sobre una tierra de conductividad pobre. Segundo, la 
resistencia de la tierra se puede calcular con mayor precisión. 
 
La puesta a tierra 
 
Una de las dudas más frecuente es la toma de tierra. Uno de los apartados de las 
memorias que se ha de presentar ante la Jefatura Provincial de Telecomunicaciones hace 
referencia a la obligación de instalar una toma de tierra adecuada. No se especifica medidas 
ni sistemas de colocación porque Telecomunicaciones no tiene competencia sobre este 
apartado técnico que ya está descrito y normalizado en las Normas Tecnológicas de la 
Edificación, NTE, concretamente en el capítulo dedicado a las Instalaciones 1ª parte. 
 
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Confusiones 
 
Existe un cierto desconcierto sobre todo lo referido a la puesta a tierra. Una creencia 
muy extendida es que la puesta a tierra de los mástiles de las antenas protege de la caída de 
rayos. Desgraciadamente no es del todo cierto. Si se tiene la mala fortuna que una chispa 
eléctrica incida sobre su elemento radiante, no sólo no lo protegerá sino que, probablemente, 
se volatizará. Precisamente, una antena en lo alto de un mástil o torreta conectada a un cable 
puesto a tierra, es lo más parecido a un pararrayos y, por lo tanto, tiene más posibilidades de 
atraer un rayo que otra completamente aislada en el espacio. En realidad, lo único que 
protege realmente de los rayos es el pararrayos. 
 
La puesta a tierra del mástil de la antena es conveniente para descargar la electricidad 
estática acumulada, debido a la acción del viento o eventuales chispas atmosféricas e, igual 
como la de los equipos eléctricos de cualquier clase, también vale para cerrar el circuito 
eléctrico. 
 
NTE-IAA 
 
Las Normas Tecnológicas de la Edificación NTE es una publicación del Ministerio de 
Fomento y consta de varios volúmenes donde se desarrollan todas las normativas inherentes a 
las edificaciones y sus instalaciones. La conocida como NTE-IAA trata todo lo referente a las 
instalaciones colectivas de antenas de Televisión y Radio en Frecuencia Modulada, pero 
puede aplicarse, al menos en parte, a las antenas de HF. 
 
La NTE-IAA, apartado 3, referente al Criterio de diseño, dice que: Cuando sea 
necesaria la instalación de pararrayos, de acuerdo con la NTE-IPP: Instalaciones de 
Protección Pararrayos, el equipo de captación quedará, en su totalidad, dentro del campo de 
protección del pararrayos y a una distancia no inferior a 5 metros del mismo. Sin embargo, 
las antenas de HF, por sus características y tamaño, no suelen quedar protegidas de esta 
manera. Esto obliga a pensar en una instalación autoprotegida cuando diseñemos nuestro 
sistema radiante. 
 
Norma NTE-IEB-32 
 
Prácticamente es la única referencia que hace la NTE sobre la puesta a tierra de 
antenas. En ella dice brevemente que El conductor de puesta a tierra de 6 mm2 de sección. 
Conectado al mástilasí como al equipo de amplificación con la línea de puesta a tierra del 
edificio (sic). El redactado es muy simple y esquemático pero de él se deduce que la toma de 
tierra de la antena puede conectarse a la común de la instalación, si existe. 
 
La normativa referente a las instalaciones de puesta a tierra también está debidamente 
tipificada en la NTE-IEP, que trata sobre la instalación de pararrayos. De ella podemos 
aprender y deducir algunos aspectos interesantes. Observando los esquemas y el redactado de 
ambas normativas (IAA e IEP), no queda muy claro como han de efectuarse las instalaciones. 
Mientras que en la normativa NTE-IAA dice en su Criterio de diseño que podrá estudiarse la 
posibilidad de situar las antenas y el pararrayos sobre el mismo mástil, en el Criterio de 
diseño de la NTE-IEP diferencia claramente la línea de puesta a tierra de la antena de la 
bajada de pararrayos. El único punto en común está situado en la cimentación del edificio, 
donde discurre el anillo de conducción de puesta a tierra. Sin embargo, en el Real Decreto 
2623/1986 de 21 de diciembre, dice en el artículo 17 que Los soportes de las antenas no 
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podrán ser fijados a soportes o anclajes de pararrayos ni a los de conducciones aéreas de 
energía eléctrica (sic) Una reproducción de este articulado puede leerse en el modelo del 
pliego de solicitud de nueva licencia o modificación, que suministra Telecomunicaciones. 
 
De todas maneras, como la instalación HF queda siempre fuera del ámbito de 
cobertura del pararrayos, en caso que exista, la puesta a tierra del mástil o torreta puede ir 
conectada al cable del pararrayos pero, ¿como ha de ser esta conexión? 
Habida cuenta que si sucediera una descarga sobre la antena, esta sería de gran 
intensidad, ha de descartarse desde el principio cualquier tipo de soldadura de estaño 
habitual. La única admisible es la soldadura aluminotérmica pero también es aceptable la 
unión mecánica, mediante abrazaderas adecuadas que aseguren un empalme fuerte y una 
amplia superficie de contacto. 
 
No hay toma de tierra 
 
Basta buscar algún lugar adecuado donde clavar una pica de acero, recubierto de 
cobre de 1,4 cm. de diámetro y una longitud de 200 cm. Esta pica deberá hincarla mediante 
golpes cortos y no muy fuertes, de manera que se garantice una penetración sin roturas (sic). 
Si esta operación la ha hecho en un extremo del patio, el conductor que va de allí hasta la 
casa puede ir enterrado por el suelo a una profundidad igual o mayor de 0,5 metros, aunque 
si la resistividad del suelo es elevada, será suficiente con 0,3 metros. Si el conductor de toma 
de tierra está protegido mecánicamente mediante un envolvente, la sección puede ser de 16 
mm2 si es de cobre, o acero galvanizado o bien, si no está protegido contra la corrosión, 
deberá ser de 25 mm2 si es de cobre o de 50 mm2. si fuera de hierro (ITC-BT18 del nuevo 
Reglamento de Baja Tensión del año 2002, BOE nº 224 de 18 de septiembre de 2002. El 
número de picas también dependerá de las características propias del suelo sobre el que está 
instalada. La conexión del cable de tierra a la línea de tierra que baja desde su antena deberá 
hacerla dentro de una caja de conexiones específica que puede encontrar en su suministrador 
de material eléctrico. 
 
Prácticas como conectar el cable de tierra a la tubería del agua está actualmente 
prohibido. 
 
¿Protección contra rayos? 
 
Como decíamos al principio, un mástil o torreta de antena, puesta a tierra no se 
diferencia en casi nada de un pararrayos, salvo que conectamos a esta línea los equipos de 
radio. 
 
La única protección posible para los equipos ante una tormenta eléctrica, es la 
desconexión física de los aparatos. Las bajadas exteriores de coaxiales y cables de rotor 
deberían ir a parar a una caja de conexiones ubicada en el exterior del edificio. Cuando se 
prevea que se aproxima una tormenta eléctrica todos los cables deberían desconectarse, de 
manera que no exista ninguna posibilidad que una descarga caída sobre su antena penetre 
hacia el interior. 
 
Se utilizará una caja de PVC estanca y preparada para resistir las inclemencias del 
tiempo de tamaño adecuado que albergue todos sus cables y futuras instalaciones de tal 
manera que se pueda acceder fácilmente a ella para desconectar la parte que se introduce 
dentro del edificio. 
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Al realizar una nueva instalación radiante, lo primero que se deberá hacer, una vez 
posicionados los anclajes, es conectar la base del mástil o torreta a la toma de tierra, con 
objeto de evitar accidentes debidos a una chispa o la electricidad estática. 
 
Mantenimiento 
 
Una vez al mes es conveniente revisar y regar con abundante agua la instalación de 
toma a tierra. 
 
Según el criterio de mantenimiento de la NTE-IEP-6, donde se especifica la 
utilización, entretenimiento y conservación, Cada año, en la época en que el terreno está más 
seco, se comprobará su continuidad eléctrica en los puntos de puesta a tierra, y así mismo 
después de cada descarga eléctrica si el edificio tiene instalación de pararrayos. 
 
La Prueba de servicio indica que los controles a realizar consisten en comprobar la 
resistencia de puesta a tierra medida en los puntos de puesta a tierra. Si es mayor de 15 
Ohmios no se aceptará como válida la instalación. En las instalaciones provisionales de obra, 
se admite hasta un máximo de 80 Ohmios. 
 
En resumen: 
 
1.- La toma de tierra en el mástil o torreta es necesaria y obligatoria. 
2.- El cable de toma de tierra será de 6 mm2, desnudo o forrado (amarillo-verde) 
3.- La única protección eficaz contra los rayos es el pararrayos. 
4.- Desconectar los equipos de las antenas y corriente cuando hay tormenta eléctrica. 
5.- No usar las cañerías de agua como sustitutivo de una toma de tierra. 
 
[12. http://elradioaficionadopatitieso.blogia.com/2007/102201-la-puesta-a-tierra.php] 
 
Puesta a Tierra para Cableado Apantallado 
 
Los servicios eléctricos, el equipo de telecomunicaciones y todos los sistemas de bajo 
voltaje requieren ser unidos a tierra siguiendo los requisitos locales y nacionales y los 
estándares de la industria por razones de seguridad; mientras que la necesidad específica de 
poner a tierra los sistemas de cableado de red apantallados es un asunto de desempeño. Un 
sistema de cableado adecuadamente puesto y unido a tierra lleva las corrientes de ruido 
inducidas por interferencia electromagnética (EMI por sus siglas en inglés) en el ambiente 
hacia la tierra junto con el blindaje, protegiendo así los conductores que llevan los datos del 
ruido externo. La pantalla también minimiza las emisiones del cableado. 
 
[13. http://www.siemon.com/es/white_papers/07-11-13_grounding.asp] 
 
Cálculo de la longitud de una antena 
 
La longitud de una antena debe ser considerada desde dos puntos de vista: físico y 
eléctrico. Los dos nunca serán iguales. La reducción de la velocidad de la onda en la antena y 
un efecto capacitivo (en los extremos) hacen que la antena parezca más larga eléctricamente 
que físicamente. Los factores que contribuyen a ello son el ratio del diámetro de la antena y 
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su longitud y los efectos capacitivos de los equipos terminales (por ejemplo, aislantes o 
abrazaderas) utilizados en los extremos de la antena. 
 
Para calcular la longitud física de la antena se usa una corrección de 0,95 para 
frecuencias entre 3 y 50Mhz. Las cifras dadas son para una antena de media onda. 
 
MhzenfrecuenciaMhzenfrecuencia
metrosLongitud
__
50,142
__
95,0150)( =×= 
 
MhzenfrecuenciaMhzenfrecuencia
piesLongitud
__
468
__
95,0492)( =×= 
 
La longitud de una antena de hilo largo(media onda o superior) se calcula usando la 
siguiente fórmula, donde N es el número de medias longitudes de onda en la longitud total de 
la antena. 
 
Mhzenfrecuencia
NmetrosLongitud
__
)05.0(150)( −⋅= 
 
Mhzenfrecuencia
NpiesLongitud
__
)05.0(492)( −⋅= 
 
Líneas de transmisión 
 
Las líneas de transmisión (líneas de alimentación de antena) conducen o guían la 
energía eléctrica desde el transmisor hasta el receptor. De forma estándar se utiliza el cable 
coaxial como línea de transmisión. Mientras las radios, cables y antenas se mantengan en 
buen estado, operarán en el modo en que fueron diseñados. 
 
Propiedades 
 
Tipos de líneas de transmisión 
 
Las líneas de transmisión se clasifican de acuerdo a su construcción y longitud y se 
dividen en dos categorías principales: líneas balanceadas y no balanceadas. Los términos 
balanceada y no balanceada describen la relación entre los conductores de la línea de 
transmisión y la tierra. Las líneas de transmisión también pueden clasificarse como 
resonantes o no resonantes, cada una de las cuales puede tener una serie de ventajas sobre la 
otra para unas circunstancias dadas. 
 
Línea balanceada. Una línea balanceada está compuesta por dos conductores 
idénticos, normalmente hilos conductores circulares, separados por aire o un material aislante 
(dieléctrico). Las caídas de tensión entre cada conductor y tierra producida por una señal de 
RF a medida que avanza por la línea balanceada son iguales y opuestas (es decir, si en un 
determinado momento uno de los conductores soporta un voltaje positivo respecto a tierra, el 
otro soporta un voltaje negativo de igual magnitud). Algunas líneas balanceadas llevan un 
tercer conductor en forma de pantalla trenzada, la cual actúa como tierra. Conductores con 
 XII
 
 BASE AÉREA DE MORÓN B.L.U. 
 
 
separación de varios centímetros son de uso común. La Figura 5 muestra líneas balanceadas y 
no balanceadas. 
 
Línea no balanceada. Las líneas no balanceadas son normalmente simples hilos 
conductores abiertos o un cable coaxial. Es la mitad de una línea balanceada. 
 
 
Figura5. Líneas de transmisión balanceadas y no balanceadas 
 
Línea no resonante. Una línea no resonante es una línea que no tiene ondas de tensión 
y corriente. Puede considerarse casi infinitamente larga al estar terminada en su impedancia 
característica. Ya que no hay reflexiones, toda la energía que pasa a lo largo de la línea es 
absorbida por la carga (excepto por una pequeña cantidad de energía disipada en la línea). 
 
Línea resonante. Una línea de transmisión resonante tiene ondas de corriente y 
tensión. La línea es de longitud finita y no termina en su impedancia característica. Existen, 
por tanto, reflexiones. Una línea resonante, como un circuito de sintonización, es resonante 
sólo para alguna frecuencia particular. La línea resonante presentará a su fuente de 
alimentación una alta o baja impedancia resistiva múltiplo de un cuarto de longitud de onda. 
Si la impedancia es alta o baja depende de si la línea termina en circuito abierto o cerrado. En 
los puntos que no son múltiplos exactos de un cuarto de longitud de onda, la línea actúa como 
un condensador o una bobina. 
 
 
 
Minimizar pérdidas de potencia 
 
Para comunicarse con las mínimas pérdidas de potencia posible, deben tenerse en 
cuenta elementos como la impedancia de unión o la atenuación (pérdidas de la línea). 
 XIII
 
 BASE AÉREA DE MORÓN B.L.U. 
 
 
 
Impedancia 
 
Las corrientes y ondas no pueden moverse de un lugar a otro sin alguna disipación; su 
flujo es impedido. La impedancia describe la naturaleza y el tamaño de aquello que impide su 
flujo. La impedancia es una consideración importante a la hora de elegir una línea de 
transmisión apropiada. 
 
Una onda radioeléctrica consiste en un campo eléctrico y otro magnético dispuestos 
perpendicularmente uno del otro y desplazándose en la dirección de viaje de la onda. La 
impedancia asociada a esta onda es el ratio entre la diferencia de potencia (voltaje) y la 
corriente (amperaje) en un punto dado a lo largo de la línea de transmisión. 
 
En las líneas de transmisión, debido a la relación entre la longitud y la frecuencia, 
suele hablarse, más que de impedancia, de capacitancia o inductancia. En circuitos 
convencionales que contienen inductores y condensadores, la inductancia y capacitancia se 
presentan en grupos diferenciados. En una línea de transmisión, sin embargo, estas cantidades 
se distribuyen a lo largo de toda la línea y no pueden separarse una de la otra. 
 
Si un transmisor se conecta a una línea de transmisión terminada en carga cuya 
impedancia es diferente a la de la línea, sólo una porción de la energía disponible será 
aceptada por la antena de carga y la restante será reflejada por la línea hacia el transmisor. 
Así, la energía estará viajando en dos direcciones por la línea. 
 
Si un transmisor se conecta a una línea terminada en una carga cuya impedancia es 
exactamente igual a la impedancia de la línea, esta carga absorberá toda la energía excepto 
aquellas pérdidas debidas al dieléctrico y a la resistencia de la línea. La corriente que fluye a 
través de la línea será uniformemente distribuida a lo largo de su longitud y la caída de 
tensión entre los conductores de la línea será igual en todos los puntos. Cuando se da esta 
condición, se dice que la línea está perfectamente adaptada y porta sólo una onda incidente. 
Si la impedancia de la línea de transmisión y la carga también es igual a la impedancia 
interna (impedancia de salida) del transmisor, se producirá transferencia máxima de potencia 
(sistema de bajas pérdidas) que conlleva la mejor transferencia posible de señal. Es decir, el 
transmisor o receptor, la línea de transmisión y la antena tienen la misma impedancia. 
 
Atenuación 
 
Las líneas de transmisión no transfieren toda la energía aplicada en un extremo de la 
línea al extremo opuesto. La atenuación es la energía perdida en el interior de la línea, 
principalmente debida a la resistencia del conductor. También existen pérdidas debidas al 
material aislante que separa a los conductores (pérdidas del dieléctrico). Algunos materiales 
aislantes (por ejemplo, el teflón) tienen muy bajas pérdidas, especialmente por encima de los 
30Mhz. El polietileno, un material aislante muy común usado en cables coaxiales, tiene unas 
pérdidas medias de aproximadamente el doble que el teflón en el rango de los 100Mhz para 
cables con diámetros de menos de un centímetro. El aire seco es mejor aislante que la 
mayoría de los materiales sólidos, líquidos o flexibles. Algunos gases inertes (por ejemplo, el 
nitrógeno, el helio y el argón) son mejores que el aire y se usan normalmente bajo presión 
para rellenar cables coaxiales usados para transmisiones de gran potencia. 
 
 XIV
 
 BASE AÉREA DE MORÓN B.L.U. 
 
 
Las líneas de transmisión que usan conductores con grandes diámetros pierden menos 
energía que las líneas de transmisión con pequeños diámetros. Así entre dos cables coaxiales 
con igual dieléctrico se suele usar aquel con mayor diámetro, ya que conlleva menores 
pérdidas. También es cierto que los cables coaxiales con una impedancia de unos 75 ohms 
tienen pérdidas ligeramente inferior que cables de 50 ohms, cuando ambos cables tienen 
aproximadamente el mismo diámetro. 
 
Baluns 
 
Hay veces en las que una antena balanceada se debe usar con un transmisor o receptor 
que tiene un circuito de salida o entrada no balanceado. Aunque es posible una conexión 
directa, no es una buena práctica. El balun puede ser usado para transformar energía de un 
dispositivo balanceado a uno no balanceado y viceversa. 
 
Algunos tipos de balun se construyen fácilmente. Con su uso se puede marcar la 
diferencia entre una comunicaciónpobre y una sólida y fiable. El balun suele situarse para 
poder conectar la antena a un cable coaxial. Sin embargo, es posible alimentar una antena 
balanceada con una línea balanceada y situar el balun en el transmisor o receptor (ver figura 6 
y 7). 
 
 
Figura 6. Balun situado en la antena 
 
 
Figura 7. Balun situado en el transmisor o receptor 
 
 
 
 
 XV
 
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Selección de antenas HF 
 
La banda de HF del espectro radioeléctrico es muy importante para las 
comunicaciones. Las ondas radioeléctricas entre los 3 y los 30Mhz son las únicas que tienen 
la capacidad de ser reflejadas o devueltas a la tierra por la ionosfera con predecible 
regularidad. Para optimizar la probabilidad de conseguir un enlace de onda ionosférica 
satisfactorio, seleccionaremos la frecuencia y el ángulo de take-off (si es posible) que es más 
apropiado para la hora del día en la que tiene lugar la transmisión. 
 
Seleccionar una antena que radie con un alto ángulo de elevación no es suficiente para 
asegurar comunicaciones óptimas. Diferentes objetos conductores de gran tamaño, en 
particular la superficie de la tierra, modificarán el patrón de radiación de la antena. Algunas 
veces, objetos dispersivos próximos pueden modificar el patrón de radiación favorablemente 
para concentrar más potencia hacia la antena receptora. 
 
Cuando se selecciona un lugar para una antena, debe evitarse el mayor número de 
objetos dispersivos como sea posible. Cómo la superficie de la tierra afecta al patrón de 
radiación, depende de la altura de la antena. La altura óptima por encima de la tierra eléctrica 
es de unos 0,4λ a la frecuencia de la antena transmisora. Sin embargo, la altura exacta no es 
crítica. 
 
Aunque NVIS es el modo principal de operación para propagación HF de corto 
alcance, las ondas de tierra y modos direccionales (LOS) también son útiles para trayectos 
cortos. Cómo de lejos una onda de tierra puede llegar satisfactoriamente depende de la 
conductividad del terreno o las masas de agua por las que viaje. 
 
Comunicaciones NVIS para HF 
 
La propagación NVIS es simplemente una propagación por onda ionosférica que usa 
antenas con un alto ángulo de radiación y opera en bajas frecuencias en la banda de HF. El 
uso de una selección apropiada de antenas puede mejorar la fiabilidad en comunicaciones a 
grandes distancias. 
 
Para comunicarse con estaciones que se encuentren de 100 a 300 kilómetros de 
distancia, debemos hacer uso de la propagación NVIS. Las antenas de bajo ángulo de 
radiación se diseñan para comunicaciones a media-larga distancia. Al usar este tipo de 
antenas, es normal la formación de una zona de salto en la que no habrá cobertura. Esta zona 
de salto es la zona sin comunicación que queda entre la mayor distancia a la que llegue la 
onda de tierra y la menor distancia a la que llegue la onda ionosférica. Dependiendo de las 
antenas utilizadas, las frecuencias de operación y las condiciones de propagación, la zona de 
salto puede comenzar en aproximadamente 20 ó 30 kilómetros y extenderse a varios cientos 
de kilómetros, impidiendo la comunicación con la estación deseada. 
 
La propagación NVIS utiliza antenas con un alto ángulo de radiación (entre 60° y 
90°) para radiar la señal casi vertical. La señal es entonces reflejada en la ionosfera y regresa 
a la tierra dibujando un patrón circular en torno al transmisor. Así, gracias al ángulo de 
radiación casi vertical, no habrá zonas de salto. Las comunicaciones serán permitidas durante 
varios cientos de kilómetros desde el transmisor. 
 
 XVI
 
 BASE AÉREA DE MORÓN B.L.U. 
 
 
La casi vertical subida y posterior bajada de la señal, hace posible la comunicación en 
zonas montañosas y de densa vegetación. Las antenas utilizadas para propagación NVIS 
requieren una radiación de alto ángulo de radiación con una pequeña onda de tierra (ver 
figura8). 
 
 
Figura8. Propagación NVIS. 
 
Conclusiones: 
 
- Las comunicaciones HF son debidas principalmente a propagaciones de onda 
ionosférica. De forma que cuanto menor sea el ángulo de radiación de la antena, 
mayor será el alcance logrado, pero también mayor las zonas de silencio que 
aparecen a lo largo del trayecto. 
- Las características de la comunicación varían dependiendo de si es de día o de 
noche, de la estación del año, de las manchas solares y de otros factores que 
modifican la ionización de las capas de la ionosfera. 
- La tierra es un buen conductor para media y baja frecuencia y actúa como un gran 
espejo para la energía radiada. La tierra refleja una gran cantidad de energía que 
es radiada hacia abajo por una antena montada sobre ella. 
- La toma de tierra en la torreta y el cable coaxial es necesaria. 
- Con la utilización del balun conseguiremos adaptar la antena a la línea de 
transmisión. 
 
 XVII