Analizador de cables y antenas: cómo medir VSWR, pérdida de cable y distancia al fallo

El analizador de cables y antenas comprueba la parte radiante de una instalación de radio: el cable, los conectores, los jumpers y la antena. Con un solo puerto, envía una señal barriendo una banda de frecuencias y mide cuánta vuelve reflejada. Si todo está bien adaptado, casi no vuelve nada. Si hay un conector flojo, un cable dañado o una antena defectuosa, la señal se refleja y el equipo lo muestra. Es una herramienta básica en el mantenimiento de estaciones base y de otros sistemas de radio.

Qué mide

• Pérdida de retorno (RL): cuánta señal vuelve reflejada, en dB. Cuanto mayor es el valor en dB, mejor está adaptado el sistema.
• VSWR (relación de onda estacionaria): la misma información expresada como una relación, por ejemplo 1,3:1. Cuanto más cerca de 1:1, mejor.
• Pérdida del cable: cuánta señal se pierde dentro del cable, en dB.
• Distancia al fallo (DTF): a qué distancia, desde el equipo, está el punto que refleja la señal.
• Carta de Smith y fase: disponibles en muchos equipos, para análisis más avanzados.

El equipo debe calibrarse antes de medir, en el extremo donde vas a conectar el sistema. Normalmente se usan tres elementos: abierto, corto y carga (OSL). Esto elimina el error del propio cable de prueba y de los adaptadores.

1. Selecciona el rango de frecuencias y el número de puntos que vas a usar.
2. Monta el cable de prueba que vas a usar en la medida.
3. Conecta en su extremo el abierto, después el corto y después la carga, y confirma cada paso en el equipo.
4. Comprueba la calibración conectando la carga: debe dar una pérdida de retorno muy alta.

Calibra de nuevo si cambias de banda o de cable de prueba, o si hay un cambio fuerte de temperatura. No muevas ni flexiones el cable de prueba después de calibrar.

El esquema tiene dos partes:

• 1. Calibración: el analizador con su cable de prueba, y los tres elementos de calibración (abierto, corto y carga de 50 Ω) que se conectan uno cada vez en el extremo del cable.
• 2. Medida en el sistema radiante: una torre con su antena. El equipo de radio está desconectado (marcado con una X) y el analizador ocupa su lugar, al pie del cable principal.

             "Esquema del montaje del analizador de cables y antenas: calibración con abierto, corto y carga, y medida del VSWR en una antena de torre"

Cómo medir el VSWR de una antena

1. Limpia y revisa los conectores. Aprieta con la llave dinamométrica adecuada, sin pasarte.
2. Calibra en el extremo del cable de prueba.
3. Desconecta el equipo de radio y conecta el analizador en su lugar, al pie del cable que va a la antena.
4. Fija el barrido en la banda de trabajo de la antena.
5. Lee la pérdida de retorno o el VSWR en la banda, y no solo en un punto.
6. Anota la medida, la banda y la fecha.

El resultado incluye todo lo que hay entre el equipo y el final: jumpers, cable principal, conectores y antena.

Cómo medir la pérdida de un cable

1. Calibra el equipo.
2. Conecta el cable por un extremo, con el otro abierto o en corto.
3. Selecciona la función de pérdida de cable y el rango de frecuencias.
4. Lee el resultado en dB. Compáralo con el valor teórico de la hoja de características del cable, a esa frecuencia y longitud.

Una pérdida mucho mayor que la teórica indica un cable dañado, humedad o un conector defectuoso.

Cómo localizar un fallo (DTF)

1. Calibra el equipo en el rango de frecuencias de la medida.
2. Introduce los parámetros del cable: el factor de velocidad y la pérdida por unidad de longitud. Los da el fabricante. En muchos coaxiales de espuma ronda 0,88, aunque depende del modelo.
3. Indica la distancia máxima que quieres explorar, algo mayor que la longitud real del cable.
4. Lee los picos en la gráfica. Cada pico es un punto que refleja: un conector, un empalme del cable o un daño. El primero suele ser un conector.
5. Compara la distancia del pico con el trazado real del cable para saber dónde está.

La resolución mejora cuanto más ancho es el barrido de frecuencias, y la distancia máxima que puedes medir depende del número de puntos.

Relación entre pérdida de retorno y VSWR

Un VSWR de 1,5:1 equivale a unos 14 dB de pérdida de retorno, y refleja alrededor de un 4 % de la potencia. Muchos operadores aceptan hasta 1,5:1 en el sistema radiante, pero otros exigen 1,3:1 o menos. Consulta el criterio de aceptación de tu proyecto.

Cómo interpretar el resultado

• VSWR alto en toda la banda: problema en el cable o en la antena, o conectores mal montados.
• VSWR alto solo en una parte de la banda: antena fuera de su banda o con un defecto.
• Un pico claro en la DTF: conector flojo, sucio o con agua, o cable doblado o aplastado en esa distancia.
• Pérdida de cable mayor de la esperada: cable envejecido, humedad o conectores defectuosos.
• Medidas que cambian al mover el cable: conector o cable de prueba defectuoso.

Errores habituales

• Medir sin calibrar, o calibrar con otro cable.
• Mover o doblar el cable de prueba después de calibrar.
• Usar adaptadores sin incluirlos en la calibración.
• No apretar bien los conectores, o apretarlos demasiado.
• Introducir mal el factor de velocidad en la DTF, lo que da distancias erróneas.
• Medir solo en una frecuencia en lugar de en toda la banda.
• Olvidar desconectar el equipo de radio antes de conectar el analizador.

Seguridad

• Nunca conectes el analizador a un equipo transmitiendo. La potencia de un transmisor puede destruir la entrada. Comprueba en tu ficha la potencia máxima admitida.
• Cuidado con la tensión continua. Algunas líneas llevan alimentación para amplificadores de mástil u otros equipos. Si es así, usa un bloqueador de continua adecuado o desconecta la alimentación antes de medir.
• Trabaja en altura solo con la formación y la protección anticaídas correspondientes, y respeta las zonas de exposición a la radiofrecuencia.

Preguntas frecuentes

¿Qué diferencia hay entre un analizador de cables y antenas y un analizador de espectro?
El primero mide cómo está adaptado el sistema radiante, con su propia señal. El segundo escucha las señales que hay en el aire, por ejemplo para buscar interferencias. Se usan juntos.

¿Se puede medir con la antena montada en la torre?
Sí, y es lo habitual. Mides desde el pie del cable, con el sistema completo, y la DTF te dice a qué distancia está cada problema.

¿Hace falta calibrar siempre?
Sí, antes de cada sesión de medida y cada vez que cambies de banda o de cable de prueba.

¿Cuánto es un buen VSWR?
Cuanto más cerca de 1:1, mejor. En la práctica, muchos operadores aceptan hasta 1,5:1, pero depende de cada proyecto.

¿Sirve para fibra óptica?
No. Para fibra se usan el OTDR, el medidor de potencia y la fuente de luz.