El enlace quedó impecable en enero. Señal firme, ping de 2 ms, cliente feliz, foto para el Instagram de la empresa. En mayo llegan las lluvias, y el enlace empieza a caerse todas las tardes. ¿Mala suerte? No: una suma que nadie hizo. Un radioenlace punto a punto no se «instala a ver si funciona»; se calcula antes, con aritmética que cabe en una servilleta. Esta guía es esa servilleta, con todos los números a la vista.
El presupuesto del enlace: una suma en una servilleta
Piensa en el enlace como tu sueldo a fin de mes. La potencia del transmisor es el ingreso, el camino cobra peajes, y las antenas son bonos que te pagan en ambas puntas. Lo que llega al receptor es:
Prx = Ptx + Gtx − Lcables − FSPL + Grx
Donde Ptx es la potencia del radio en dBm, Gtx y Grx las ganancias de las antenas en dBi, Lcables las pérdidas de coaxial y conectores, y FSPL la pérdida de espacio libre, el peaje grande. Todo en decibeles, y esa es justamente la gracia: los dB convierten multiplicaciones horribles en sumas de colegio. Ojo con las unidades, eso sí: dBm es potencia absoluta (referida a 1 mW), dB es una razón, y dBi es ganancia referida a una antena isotrópica. Se suman entre sí precisamente porque las razones «escalan» a la potencia absoluta. Si los dBm todavía te miran feo, date una vuelta por el conversor dBm/mW: 23 dBm son unos 200 mW, 30 dBm son 1 W, y de ahí para arriba.
La regla de vida es una sola: si Prx − sensibilidad del receptor ≥ margen, el enlace vive. La sensibilidad es el piso que declara el fabricante para cada modulación, y el margen es tu colchón contra el mundo real: apunta a 10–15 dB, no menos. Todo lo que sigue en esta guía existe para llenar esa desigualdad con números honestos.
FSPL: el peaje que cobra el vacío
La pérdida de espacio libre suena a que el aire «absorbe» la señal, pero no absorbe nada: es pura geometría. La energía sale de la antena y se reparte sobre una esfera cada vez más grande, y tu antena receptora captura siempre la misma ventanita de esa esfera. Más lejos, esfera más grande, porción más chica. La fórmula, con frecuencia en MHz y distancia en km:
FSPL = 32.45 + 20·log10(f) + 20·log10(d)
$ fspl --freq 5800 --dist 10 FSPL = 32.45 + 20·log10(5800) + 20·log10(10) = 32.45 + 75.27 + 20.00 = 127.7 dB
Ese 127.7 dB significa que al otro lado llega una parte entre casi seis billones de lo que salió. Suena apocalíptico, pero los receptores modernos escuchan señales de −90 dBm sin despeinarse, así que la cuenta cierra. Dos propiedades de la fórmula te sirven para pensar rápido en terreno:
- Doblar la distancia cuesta +6 dB, siempre. Y el logaritmo hace algo curioso: el primer kilómetro a 5.8 GHz ya cuesta 107.7 dB; los otros nueve, apenas 20 dB más. Lo caro es existir, no viajar.
- Subir de frecuencia también cuesta: pasar de 2.4 a 5.8 GHz agrega 7.7 dB de pérdida en el mismo vano. A cambio ganas espectro limpio y antenas más compactas para la misma ganancia — a 5.8 GHz la onda mide unos 5.2 cm, contra 12.5 cm a 2.4 GHz (juega con el conversor de frecuencia y longitud de onda).
EIRP: lo que de verdad sale de la antena
La antena no amplifica nada — no tiene de dónde sacar watts — pero concentra. Una antena de 14 dBi toma la energía que iría en todas direcciones y la aprieta en un haz, como pasar de una ampolleta a una linterna. La potencia «aparente» en la dirección del haz es el EIRP:
EIRP = Ptx + Gantena − Lcables
Con un radio de 23 dBm, antena de 14 dBi y 1 dB de jumper: 23 + 14 − 1 = 36 dBm ≈ 4 W equivalentes, saliendo de un equipo que consume menos que una ampolleta. El conversor de antena y RF te hace estas cuentas, incluidas las conversiones dBi↔dBd que los catálogos usan para confundirte.
Sobre la ley, dos frases y ninguna más: las bandas libres tienen límites de EIRP que fija el regulador de cada país — en Chile, SUBTEL — típicamente del orden de 36 dBm en punto-multipunto y con más holgura para enlaces punto a punto con antenas direccionales. Antes de subir potencia revisa la norma vigente para tu banda: la multa siempre sale más cara que la antena buena.
La zona de Fresnel: la salchicha invisible
Aquí muere la mayoría de los enlaces «bien instalados». La señal de radio no viaja por un hilo entre las dos antenas: ocupa un volumen con forma de elipsoide — una salchicha invisible, gorda al medio y afinada en las puntas. Si algo se mete dentro de esa salchicha, parte de la energía se difracta y llega en contrafase, restándose de la señal directa. Resultado: ves la otra torre con binoculares y el enlace igual anda pésimo.
El radio de la primera zona en el punto medio del vano, con d en km y f en GHz:
r = 8.657 × √(d / f)
Para nuestros 10 km a 5.8 GHz: r = 8.657 × √(10/5.8) ≈ 11.4 m. La práctica acepta despejar el 60% de ese radio — unos 6.8 m libres de todo bajo la línea de vista en el centro del vano — porque dentro del 60% la difracción todavía no muerde. Y fíjate en la fórmula: la frecuencia va dividiendo, así que a 2.4 GHz la salchicha engorda a 17.7 m de radio. Frecuencias bajas perdonan la lluvia, no los obstáculos.
Dos detalles que separan al que calcula del que reza. Primero, la Tierra es curva: en un vano de 10 km, el planeta mete una «panza» de un metro y medio en el punto medio que se suma a la altura de cualquier obstáculo. Segundo, los obstáculos crecen: un pino insigne o un eucalipto joven te regala uno o dos metros por año. El despeje que hoy sobra, en tres inviernos es un ticket de soporte. La calculadora de enlace inalámbrico te entrega el radio de Fresnel junto con el resto del presupuesto para que no lo estimes a ojo.
Ejemplo trabajado: 10 km a 5.8 GHz, paso a paso
Juntemos todo. Enlace rural típico: 10 km entre un cerro y una planta, banda de 5.8 GHz, radios integrados montados pegados a la antena (pérdida de cable ≈ 0).
- Anota los datos. Ptx = 23 dBm, antenas de 14 dBi por lado, sensibilidad = −85 dBm para la modulación que necesitas. Atención aquí: el datasheet presume la sensibilidad de la modulación más lenta; usa la de la tasa que de verdad quieres vender.
- Calcula el peaje. FSPL = 32.45 + 20·log10(5800) + 20·log10(10) = 32.45 + 75.27 + 20 = 127.7 dB.
- Arma la escalera. Sales con 23 dBm, la antena te sube a 23 + 14 = 37 dBm de EIRP, el vano te baja a 37 − 127.7 = −90.7 dBm, y la antena receptora te rescata: −90.7 + 14 = Prx ≈ −76.7 dBm.
- Mide el colchón. Margen = −76.7 − (−85) = 8.3 dB.
- Dicta el veredicto. El enlace enciende y en enero se ve espléndido… pero 8.3 dB está bajo los 10–15 dB de margen recomendado. Este es, exactamente, el enlace de la primera línea de esta guía: el que se cae en mayo.
- Arréglalo en el papel, que es gratis. Antenas de 20 dBi por lado suman 12 dB al presupuesto: margen de 20.3 dB, enlace de invierno. La otra palanca es acortar el vano con un repetidor; subir Ptx suele estar limitado por norma.
Margen, VSWR y el coaxial que cobra por metro
¿Por qué 10–15 dB de margen y no 3? Porque el FSPL es el único término educado de la ecuación; el resto del mundo se mueve. Reflexiones en el agua o en techos de zinc que llegan en contrafase (multipath), follaje que en invierno pesa el doble por el agua, ductos atmosféricos que doblan el haz. Dato para la sobremesa: bajo los 10 GHz la lluvia en sí atenúa poquísimo — a 5.8 GHz, fracciones de dB por kilómetro incluso con aguacero — pero todo lo que la acompaña (hojas mojadas, reflexiones nuevas, viento moviendo la antena) sí muerde. Sobre 10 GHz, en las bandas licenciadas, la lluvia pasa a ser la protagonista del cálculo. El margen es tu seguro contra todo eso a la vez.
VSWR: la señal que rebota antes de salir
Entre el radio y la antena hay otro campo de batalla. El VSWR mide cuánta señal rebota en una desadaptación de impedancia: con VSWR 1.5 rebota un 4% de la potencia (pierdes 0.18 dB), con VSWR 2.0 rebota un 11% (0.5 dB). El número parece inocente, y ahí está la trampa: la pérdida no es el problema, el síntoma sí. Un VSWR que sube es un conector mal ponchado, agua dentro del cable o una antena dañada — y eso empeora antes de mejorar. El conversor de antena y RF traduce entre VSWR, return loss y coeficiente de reflexión.
El coaxial: cada metro tiene precio
Y el clásico silencioso: el cable. El coaxial cobra por metro, sube su tarifa con la frecuencia (proporcional a √f), y no negocia:
| Cable | Atenuación @ 2.4 GHz | 10 m te cuestan |
|---|---|---|
| RG-58 | ≈ 51 dB / 100 m | ≈ 5.1 dB |
| RG-213 | ≈ 20 dB / 100 m | ≈ 2.0 dB |
| LMR-400 | ≈ 12.7 dB / 100 m | ≈ 1.3 dB |
| LMR-600 | ≈ 8.2 dB / 100 m | ≈ 0.8 dB |
Valores nominales aproximados; a 5.8 GHz multiplica por ~1.55. Traducción: 20 m de RG-58 a 2.4 GHz son 10.1 dB — más que todo el margen de nuestro ejemplo, quemado dentro de un tubo de plástico. La calculadora de pérdida de coaxial interpola por tipo de cable, frecuencia y largo exacto.
Ahora te toca: pasa tu próximo vano por la calculadora de enlace inalámbrico con las coordenadas y equipos reales, exige margen de dos dígitos y despeje del 60% de Fresnel con los árboles a tres años. Si la suma no da en el papel, no va a dar en el techo.