domingo, 2 de agosto de 2009

Radiofrecuencia

El término radiofrecuencia, también denominado espectro de radiofrecuencia o RF, se aplica a la porción menos energética del espectro electromagnético, situada entre unos 3 Hz y unos 300 GHz. Las ondas electromagnéticas de esta región del espectro se pueden transmitir aplicando la corriente alterna originada en un generador a una antena.

A partir de 1 GHz las bandas entran dentro del espectro de las microondas. Por encima de 300 GHz la absorción de la radiación electromagnética por la atmósfera terrestre es tan alta que la atmósfera se vuelve opaca a ella, hasta que, en los denominados rangos de frecuencia infrarrojos y ópticos, vuelve de nuevo a ser transparente.

Las bandas ELF, SLF, ULF y VLF comparten el espectro de la AF (audiofrecuencia), que se encuentra entre 20 y 20000 Hz aproximadamente. Sin embargo, éstas se tratan de ondas de presión, como el sonido, por lo que se desplazan a la velocidad del sonido sobre un medio material. Mientras que las ondas de radiofrecuencia, al ser ondas electromagnéticas, se desplazan a la velocidad de la luz y sin necesidad de un medio material.

Usos de la radiofrecuencia

Uno de sus primeros usos fue en el ámbito naval, para el envío de mensajes en código Morse entre los buques y tierra o entre buques.

Actualmente, la radio toma muchas otras formas, incluyendo redes inalámbricas, comunicaciones móviles de todo tipo, así como la radiodifusión.

Antes de la llegada de la televisión, la radiodifusión comercial incluía no solo noticias y música, sino dramas, comedias, shows de variedades, concursos y muchas otras formas de entretenimiento, siendo la radio el único medio de representación dramática que solamente utilizaba el sonido.

Otros usos de la radio son:

  • Audio
    • La forma más antigua de radiodifusión de audio fue la radiotelegrafía marina, ya mínimamente utilizada. Una onda continua (CW), era conmutada on-off por un manipulador para crear código Morse, que se oía en el receptor como un tono intermitente.
    • Música y voz mediante radio en modulación de amplitud (AM).
    • Música y voz, con una mayor fidelidad que la AM, mediante radio en modulación de frecuencia (FM).
    • Música, voz y servicios interactivos con el sistema de radio digital DAB empleando multiplexación en frecuencia OFDM para la transmisión física de las señales.
    • Servicios RDS, en sub-banda de FM, de transmisión de datos que permiten transmitir el nombre de la estación y el título de la canción en curso, además de otras informaciones adicionales.
    • Transmisiones de voz para marina y aviación utilizando modulación de amplitud en la banda de VHF.
    • Servicios de voz utilizando FM de banda estrecha en frecuencias especiales para policía, bomberos y otros organismos estatales.
    • Servicios civiles y militares en alta frecuencia (HF) en la banda de Onda Corta, para comunicación con barcos en alta mar y con poblaciones o instalaciones aisladas y a muy largas distancias.
    • Sistemas telefónicos celulares digitales para uso cerrado (policía, defensa, ambulancias, etc). Distinto de los servicios públicos de telefonía móvil.
  • Telefonía
  • Vídeo
  • Navegación
  • Radar
  • Servicios de emergencia
  • Transmisión de datos por radio digital
  • Calentamiento
  • Fuerza mecánica
  • Comunicaciones:
    • radionavegación
    • radiodifusión AM y FM
    • televisión
    • radionavegación aérea
    • radioaficionados

SIMBOLOGIA

Podemos encontrar una simbología estándar para identificar los circuitos en RF y microondas.

Amplificador . Sirve para amplificar las señales que se aplican a la entrada. El símbolo de un amplificador es el siguiente.


       Archivo:Amplificador.jpg   Amplificador variable 


Antena . Dispositivo cuya función es emitir o recibir ondas electromagnéticas del o hacia el espacio. Su símbolo es el siguiente:

      Archivo:Props36.jpg   Antena 


Filtro pasa-bandas . Un filtro pasa-banda ideal presenta una banda de paso entre dos frecuencias de corte, de forma que en este rango de frecuencias la señal no se ve atenuada. En cambio si el valor de frecuencia se encuentra por debajo del límite inferior fl de dicha banda o por encima del límite superior fh la señal se atenúa.

        Archivo:Filtro pasa banda.JPG   Filtro pasa bandas 

Filtro pasa-altas . Los filtros pasa-altas son circuitos que atenúan todas las señales cuya frecuencia está por debajo de una frecuencia de corte específica ωc y pasa todas aquellas señales cuya frecuencia es superior a la frecuencia de corte. Es decir, el filtro pasa altas funciona en la forma contraria al filtro pasa bajas.

       Archivo:filtro pasa alto.jpg   Filtro pasa altas 


Filtro pasa-bajas . Es el filtro cuyo funcionamiento es el siguiente; permite el paso de señales de frecuencias desde 0 Hertz hasta una frecuencia f1 y de esa frecuencia en adelante no permite paso de señal.

       Archivo:filtro pasa bajo.jpg Filtro pasa bajas     


Generador de señal . Circuito que tiene la función de generar las señales necesarias para la operación de los sistemas de microondas. Generalmente la fuente de la señal es un oscilador. La figura muestra un esquemático típico de un oscilador.


                Archivo: geerador de señal.jpg                         Generador de señal 


Atenuadores. Circuitos cuya función es reducir el nivel de potencia de la señal en un valor determinado. Típicamente se forman de resistencias en formación π o delta (Δ). Como se muestra en la siguiente figura.


          Archivo: Atenuador fijo.JPG  Atenuador fijo 
        Archivo: Atenuador variable.JPG Atenuador variable 


Divisor de potencia (splitter). Circuito que tiene la función de recibir una señal y dividir su potencia en dos o más salidas. Normalmente se forma de transformadores balanceados.

        Archivo: Splitter1.JPG Divisor o splitter  

Conmutador (switch). Circuito cuya función consiste en seleccionar y conectar, de dos o más entradas una salida.

      Archivo: Conmutador.JPG Conmutador 

Circulador. Es un conmutador rotativo que conecta una o varias entradas a una o varias salidas. Se usa típicamente en radares.

     Archivo: Circulador.JPG Circulador 

Duplexer. Filtro de dos bandas en un mismo circuito, para seleccionar dos bandas de frecuencias a la vez. Por ejemplo, las frecuencias “fordward” y las frecuencias de reversa en los sistemas de cable.

No hay comentarios:

Publicar un comentario