EoW November 2009

artículo técnico

inferiores al 10% eran sufi- cientes para bloquear el fun- cionamiento del chip. Una importante mejora del diseño de los chips conseguida en los últimos veinte años ha permitido realizar chips que soportan y continúan funcionando con porcentajes altos de señales reflejadas. Un dispositivo pasivo ideal debería tener exactamente 75ohm sin ninguna reflexión, pero esto no es posible. Por esta razón, la garantía sobre la pérdida de retorno, anteriormente mencionada, es un requisito fundamental para optimizar las presta-

Actualmente, un fabricante de cables prueba habitualmente muchos de sus cables HD según esta nueva norma para HD con una garantía de –23dB desde 5MHz hasta 1,6GHz y –21dB desde 1.6GHz hasta 4,5GHz. Se debería pretender una garantía similar en todos los dispositivos pasivos. Distancia del cable Las señales digitales presentan un pro- blema importante con la distancia. Los chips de recepción pueden efectuar una corrección de base del error hasta que la tasa de error se vuelve más alta de la que el chip puede manejar. Esto significa que la imagen digital es perfecta hasta la distancia crítica donde datos e imagen ya no pueden estar resueltos. El chip pasa rápidamente de una imagen perfecta a ninguna imagen en pocos pies de cable. Este fenómeno es llamado normalmente “límite digital” (digital cliff). El problema real es que un instalador o usuario puede estar muy cerca del límite digital y no saberlo. Simplemente añadiendo un cable de conexión, incluso un cable hecho específicamente para señales digitales, el usuario puede superar el límite digital. En la norma SMPTE 292M, hay una formula para determinar la distancia máxima de un determinado cable. Esta fórmula dice simplemente que cuando la señal disminuye 20dB por debajo de la frecuencia de reloj, ésta es la distancia límite. La Tabla 3 muestra el tamaño de algunos cables convencionales con esta distancia calculada para la HD. La Tabla muestra también la distancia máxima según la norma SMPTE 424M, en caso de señales de 1080p/60, también con pérdida de 20dB a la mitad del reloj. Sin embargo, las distancias de la Tabla 3 se basan en una fórmula, no en aplicaciones reales. Obviamente, las distancias reales dependen en gran medida del chip, y chips de muy buena calidad tendrán prestaciones mejores en caso de largas distancias respecto a las indicadas [nota4] .

Pérdida de retorno

Correspondencia (match)

Reflejada

-10 dB

90%

10%

-15 dB

96,84%

3,16%

-20 dB

99%

1%

-21 dB

99,21%

0,79%

-23 dB

99,5%

0,5%

-25 dB

99,68%

0,32%

-30 dB

99,9%

0,1%

-35 dB

99,97%

0,03%

-40 dB

99,99%

0,01%

Tabla 2 ▲ ▲ : Pérdida de retorno frente a la correspondencia (match)

ciones HD de cables, conectores y componentes similares. Nótese también que el requisito SMPTE para la pérdida de retorno (–15dB o 3,16% de reflexión) presenta un margen muy elevado. Se advierte a los instaladores que los fabricantes de componentes que declaran que cumplen la norma SMPTE simplemente están declarando que sus componentes no superan el requisito mínimo, lo que no es un inicio muy alentador para una instalación. Cuando se hace una conversión al formato 1080p/60, el reloj es el doble a 1,5GHz, y el tercer armónico aumenta a 4,5GHz. El espacio ocupado por la memoria, la cinta, el disco o el disco duro queda esencialmente en la mitad para almacenar estas imágenes, señales de sonido y metadatos. Las especificaciones correspondientes son contenidas en la norma SMPTE 424M. La pérdida de retorno mínima, según esta especificación extendida, es de –15dB a 1,5GHz y de –10dB a 3GHz [nota 2] . Los componentes deberían ser probados a 4,5GHz y se debería dar una cierta garantía sobre la pérdida de retorno. Conversión al formato 1080p/60

observar las reflexiones que se producen cuando la impedancia no es perfecta. La Figura 2 muestra el gráfico de la pérdida de retorno de un tramo de cable. La Figura 2 muestra la pérdida de retorno hasta 3GHz. Nótese que la pérdida de retorno actual varía con la frecuencia; en este ejemplo es superior a –30dB en la mayor parte del espectro, superando algunas veces los –40dB, con algunos picos alrededor de –25dB. Las dos líneas por encima de éste representan la garantía del fabricante (la primera) y, la línea más corta de encima, la línea del límite SMPTE como se indica en la norma de radiodifusión SMPTE 292M. En este ejemplo, la garantía del fabricante es que cualquier cable dedicado a la HD no tendrá características inferiores a –23dB desde 5MHz hasta 850MHz, y –21dB desde 850MHz hasta 3GHz. Esta garantía debería ser pretendida siempre en componentes pasivos como cables, conectores, paneles y cables de conexión, adaptadores y dispositivos similares. La línea límite SMPTE por encima de ésa es una pérdida de retorno de –15dB. La Tabla 2 muestra varios valores de pérdida de retorno respecto a la correspondencia (match) obtenida: el porcentaje de señal reflejada y el porcentaje entregado con éxito. ¿Cuánta reflexión? Incluso con un control de impedancia muy escaso, y una pérdida de retorno de –10dB, la reflexión constituye sólo un 10%, por lo tanto, el 90% de la señal alcanza su destino. Sin embargo, esta parte de señal reflejada no sale del cable, como en el caso de la resistencia, que convierte una pequeña parte de la señal en calor, sino que vuelve al chip que envía la señal. Los primeros diseños de chips tenían verdaderos problemas con la señal reflejada, donde niveles de reflexión

Tabla 3 ▼ ▼ : Distancia del cable por tipo de cable y señal

Cable

Diámetro

Distancia HD Distancia 1080p/60

7731A RG-11

0,405"

550 ft

360 ft

1694A RG-6

0,275"

400 ft

270 ft

1505A RG-59

0,235"

310 ft

220 ft

1855A “Mini”

0,159"

260 ft

150 ft

179DT “Micro”

0,100"

110 ft

80 ft

104

EuroWire – Noviembre de 2009