Calculadora de alcance de walkie-talkies
¿Hasta dónde llega de verdad su radio FRS, GMRS o de radioaficionado? Elija las radios, la altura de las antenas, el terreno y los árboles. La estimación sale de un modelo de propagación publicado, comprueba los límites de potencia de la FCC para su canal y muestra los cálculos.
¿Cómo se calcula el alcance?
La calculadora encadena cinco pasos. Cada uno es una fórmula publicada o una estimación editorial señalada como tal, y la tabla de cálculo bajo el resultado muestra las cifras para sus datos.
1. Horizonte radioeléctrico
Las señales de VHF y UHF viajan casi en línea de vista, curvadas ligeramente por la atmósfera. Con el radio terrestre efectivo estándar de 4/3, el horizonte radioeléctrico es d (km) = 4.12 x (sqrt(h1) + sqrt(h2)) con las alturas en metros, o d (mi) = 1.41 x (sqrt(h1) + sqrt(h2)) con las alturas en pies. Dos portátiles a 1.5 m (5 pies) tienen un horizonte de unos 10.1 km (6.3 millas). Ninguna potencia pasa más allá, y por eso la altura de la antena importa tanto.
2. Pérdida mediana del trayecto (modelo de Egli)
Dentro del horizonte, la pérdida sale del modelo de Egli (J. J. Egli, "Radio Propagation Above 40 MC Over Irregular Terrain", Proceedings of the IRE, octubre de 1957), un ajuste empírico a mediciones de unos 40 a 1,000 MHz. Su forma cerrada es P_R = G_T G_R (h_T h_R / d^2)^2 (40 / f)^2 P_T, que en decibelios, con antenas isotrópicas, la distancia en km, las alturas en m y la frecuencia en MHz, queda así:
L = 120 + 40 log(d) - 20 log(h_T) - 20 log(h_R) + 20 log(f / 40)
El último término es el factor de terreno de Egli, la pérdida mediana adicional del terreno irregular frente a una tierra lisa: 21.3 dB a 462 MHz y 11.3 dB a 146 MHz. La calculadora lo escala según la clase de terreno: nada en terreno llano abierto o agua (pura pérdida de tierra plana), la mitad en terreno suavemente ondulado (una interpolación editorial entre los dos casos que cubre la fórmula de Egli) y todo en terreno con colinas. La pérdida nunca baja de la pérdida en espacio libre, 32.45 + 20 log(f) + 20 log(d), lo que solo importa a distancias cortas o desde grandes alturas.
3. Pérdidas adicionales
| Pérdida | Valor a 462 MHz | Fuente |
|---|---|---|
| Una loma bloquea el trayecto | 20.5 dB además del terreno ondulado | Aproximación de filo de cuchillo único de ITU-R P.526, J(v) = 6.9 + 20 log(sqrt((v - 0.1)^2 + 1) + v - 0.1), con v = 2.4 (una colina que tapa claramente la vista) |
| Valle profundo o cañón | 15 dB además de la mediana de Egli | Estimación editorial |
| Árboles dispersos | 7.9 dB | Modelo de vegetación de Weissberger, L = 1.33 f^0.284 d^0.588 (f en GHz, profundidad de vegetación d en m), suponiendo 30 m de árboles en el trayecto |
| Bosque denso | 16.0 dB | Modelo de Weissberger, suponiendo 100 m de árboles en el trayecto |
| Casas de barrio residencial | 10 dB | Estimación editorial |
| Edificios de pueblo o ciudad | 20 dB | Estimación editorial; la diferencia de 10 dB con el barrio residencial se acerca a la de 8.4 dB que da el modelo de Okumura-Hata entre sus casos urbano y suburbano a 462 MHz |
| Una radio en interiores | 12 dB | Estimación editorial; los edificios reales van de unos pocos dB (estructura de madera, cerca de una ventana) a mucho más (metal, hormigón, sótanos) |
| Portátil pegado al cuerpo | 3 dB por portátil | Estimación editorial; las mediciones publicadas de pérdida por el cuerpo en UHF varían mucho según cómo se sujete la radio y en qué posición |
| Coaxial, por cada 30.5 m (100 pies) | RG-58 12.7 dB, LMR-240 5.4 dB, LMR-400 2.7 dB | LMR: tablas de atenuación publicadas por Times Microwave. RG-58: ajustado a los 3.3 dB por cada 30.5 m (100 pies) a 50 MHz y 21.5 dB a 1 GHz que se citan para este cable |
Las ganancias de antena usan cifras habituales: unos -3 dBi para una antena de serie de portátil, unos 0 dBi para un látigo de portátil de tamaño completo, 2.15 dBi para una antena de techo de cuarto de onda, y las cifras en dBd (3 dB y 6 dB) pasadas a dBi sumando 2.15, porque la mayoría de los fabricantes de antenas de vehículo y de base indican dBd. Elija "Ganancia personalizada" si la ficha de su antena dice otra cosa.
4. Balance del enlace
Potencia recibida = potencia de transmisión (dBm) + ganancia de la antena de transmisión + ganancia de la antena de recepción - pérdidas del coaxial - pérdida por el cuerpo - pérdida del trayecto - pérdidas adicionales. El enlace funciona mientras ese valor se mantiene por encima del umbral del receptor, -116 dBm por defecto. El alcance fiable reserva un margen de desvanecimiento de 10 dB para las fluctuaciones de la señal; el mejor caso no reserva ninguno. Se calculan los dos sentidos de la conversación y el más débil fija el alcance, así que una base de 50 W que habla con un portátil de 5 W queda limitada por la respuesta del portátil.
5. Cálculo de la distancia
Como la pérdida crece con 40 log(d), la distancia a la que se agota el balance tiene una solución cerrada. Después la calculadora la limita al horizonte radioeléctrico y le indica qué límite manda: si manda el horizonte, solo ayuda la altura de la antena; si manda la intensidad de la señal, importan la potencia, las antenas, el coaxial y el terreno. En modo repetidora, el enlace de cada radio con la repetidora (467 MHz de subida, 462 MHz de bajada) se calcula del mismo modo, con la altura de la repetidora como una de las antenas, y el resultado es un radio de cobertura alrededor de la repetidora.
¿Qué deja fuera el modelo?
- El perfil real del terreno entre usted y la otra radio. Una colina justo en medio puede reducir el alcance a unos cientos de metros; una vista despejada sobre un valle puede llevarlo mucho más allá de estas cifras. Para un trayecto concreto, mire un mapa topográfico.
- El conducto troposférico y otras formas inusuales de propagación, que a veces llevan las señales UHF mucho más allá del horizonte.
- La radio CB y la HF. A 27 MHz y por debajo, la onda de superficie y el salto se comportan de otra manera, así que la CB queda fuera de este modelo.
- Los modos digitales, las interferencias y el ruido de otros usuarios, y la calidad del receptor de cada radio más allá del umbral que usted indique.
La estimación es una mediana: la mitad de los trayectos reales de esa clase funcionarán mejor y la otra mitad peor. Tómela como una cifra de planificación, no como una garantía, y pruebe las radios antes de depender de ellas.
¿Qué límites de la FCC comprueba?
Para FRS: 2 W ERP en los canales 1-7 y 15-22, 0.5 W ERP en los canales 8-14 (47 CFR 95.567), antena no desmontable (47 CFR 95.587) y sin repetidoras. Para GMRS: 5 W ERP en los canales 1-7, 0.5 W ERP en los canales 8-14 solo para unidades portátiles, y 50 W de potencia de salida del transmisor para estaciones móviles, de base y repetidoras en los canales principales 15-22 (47 CFR 95.1767). La ERP se calcula como la potencia más la ganancia de la antena menos 2.15 dB menos la pérdida del coaxial. La calculadora señala un ajuste que supera un límite; no le dice que una instalación sea legal, lo que también depende de la certificación de la FCC de la radio. Estas normas solo rigen en Estados Unidos: Europa y muchos otros países usan PMR446, con sus propios organismos reguladores.
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Preguntas frecuentes
Respuestas rápidas a lo que más nos preguntan los lectores
¿Hasta dónde llegan de verdad los walkie-talkies?
Entre dos personas en el suelo, la mayoría de los portátiles FRS y GMRS se quedan muy por debajo de la cifra de la caja. Con este modelo, dos portátiles GMRS de 5 W a la altura de la cabeza alcanzan 0.9 a 1.6 km entre las casas de un barrio residencial, 0.5 a 1.0 km en un sendero con colinas y bosque, y 2.9 a 5.1 km en terreno llano abierto o sobre el agua. Dos radios FRS sin licencia en terreno ondulado abierto alcanzan 1.2 a 2.2 km.
¿Por qué la caja dice 36 millas?
El alcance del embalaje es una cifra de mejor caso con línea de vista, normalmente de un punto alto a otro. La calculadora la reproduce: ponga un portátil de 5 W a 914 m (3,000 pies) por encima del otro en terreno abierto y la estimación es 70 a 125 km. Vuelva a bajar las dos radios al suelo en un barrio residencial y las mismas radios logran 0.9 a 1.6 km.
¿Da más alcance una antena más alta o más potencia?
Las dos cosas ayudan, y la altura suele costar menos. En terreno ondulado, subir un portátil de 1.5 a 4.6 m (de 5 a 15 pies) lleva a dos portátiles GMRS de 1.6 a 2.7 km de alcance fiable, mientras que multiplicar por diez la potencia de las dos radios (de 5 W a 50 W) da 2.8 km. La altura también eleva el horizonte radioeléctrico, algo que la potencia no puede hacer. Consulte la guía de antenas GMRS para ver las opciones prácticas.
¿Hasta dónde llega GMRS a través de una repetidora?
Una repetidora escucha en una entrada de 467 MHz y retransmite en 462 MHz desde una antena alta, así que cada radio solo tiene que llegar hasta la torre. Con una repetidora de 50 W y la antena a 30 m (100 pies), este modelo da a un portátil de 5 W 8.4 a 15 km desde la repetidora y a un móvil de 50 W 23 a 28 km, en terreno ondulado con poco bosque. Cómo encontrar y usar una se explica en la guía de repetidoras GMRS.
¿GMRS tiene más alcance que FRS?
Algo más, sobre todo porque GMRS permite más potencia en los canales 15-22, antenas desmontables, radios de vehículo y de base, y repetidoras. De portátil a portátil en terreno ondulado abierto, el modelo da 1.2 a 2.2 km para FRS y 1.6 a 2.8 km para GMRS de 5 W. El gran salto llega con una radio móvil, una antena mejor o una repetidora. La comparativa GMRS vs FRS cubre la parte de las normas.
¿Necesito licencia para usar estas radios?
Las radios FRS no necesitan licencia. Para transmitir en GMRS hace falta una licencia GMRS de la FCC: sin examen, una tarifa de solicitud de US$35, 10 años de vigencia, y cubre a su familia directa. Las radios de radioaficionado de 2 m y 70 cm necesitan una licencia de radioaficionado, que sí exige un examen. La guía de la licencia GMRS explica la solicitud paso a paso.
¿Sirve esta calculadora para la radio CB?
No. La CB funciona a 27 MHz, donde la onda de superficie y la propagación ocasional por salto se comportan de forma distinta a la radio de VHF y UHF con línea de vista. El modelo de esta página está hecho para unos 40 a 1,000 MHz.