lunes, 21 de septiembre de 2009

Frecuencia Intermedia

Se denomina Frecuencia intermedia (FI) a la Frecuencia que en los aparatos de radio que emplean el principio superheterodino se obtiene de la mezcla de la señal sintonizada en antena con una frecuencia variable generada localmente en el propio aparato mediante un oscilador local (OL) y que guarda con ella una diferencia constante. Esta diferencia entre las dos frecuencias es precisamente la frecuencia intermedia.

En los receptores de radio convencionales el valor de la frecuencia intermedia es normalmente 455 ó 470 kHz, en los receptores de modulación de amplitud (AM) y de 10,7 MHz en los de modulación de frecuencia (FM), aunque en aparatos más sofisticados, los denominados de doble conversión, se utiliza un segundo valor de FI más pequeño. En los receptores de televisión del sistema PAL empleado en Alemania, España y otros países, la FI se selecciona a 38,9 MHz.

La utilidad del empleo de una frecuencia intermedia radica en el hecho de que todos los circuitos sintonizados existentes a partir de la etapa en que se efectúa la mezcla, trabajan a una frecuencia fija (la de la FI) y por tanto son más fáciles de ajustar. De este modo se mejora la selectividad y se facilita el diseño de las etapas amplificadoras. Si no se empleara la frecuencia intermedia, sería preciso diseñar circuitos sintonizadores que tuvieran al mismo tiempo una gran selectividad y un gran rango de selección de frecuencias de actuación, algo difícil y caro de conseguir.

La frecuencia intermedia en el sistema PAL de televisión

En el sistema PAL empleado en Alemania, España y otros países de modulación y transmisión de la señal de TV, la frecuencia intermedia del receptor es de 38,9 MHz. Esta frecuencia varía según la variante del sistema empleado, pero el funcionamiento básico del sistema es el mismo, incluso para el sistema estadounidense NTSC. En adelante, los valores citados para las frecuencias corresponden a las del sistema PAL.

El oscilador local (OL) se hace funcionar a una frecuencia igual a la del canal que se desea seleccionar más la FI. Esta señal se mezcla con la de radiofrecuencia (RF) procedente de la antena, dando lugar a la salida a un desplazamiento e inversión del espectro de la señal: la frecuencia de la portadora de luminancia pasa a 38,9 MHz, y la frecuencia de la portadora de sonido, que en RF es 5,5 MHz mayor que la portadora de luminancia, pasa en FI a ser 5,5 MHz menor que la de luminancia. Es decir, en lenguaje llano, lo que antes estaba "a la izquierda" ahora pasa "a la derecha" y viceversa (inversión del espectro).

PROPAGACIONES DE ONDAS

Propagación por ondas Celestes:

Se les llama ondas celestes a las ondas electromagnéticas que se dirigen sobre el nivel del horizonte.En forma normal las ondas celestes se irradian en un Angulo relativamente grande con la
tierra, se irradian hacia el cielo en donde son reflejadas o refractadas hacia la superficie terrestre por la ionosfera.

Propagación de ondas terrestres:

Una onda terrestre es una onda electromagnética que viaja por la superficie de la tierra, por eso se les llama ondas superficiales.

Ventajas del la propagación de ondas terrestres:

• Con la potencia suficiente de transmision, se pueden usar las ondas terrestres para comunicarse entre dos lugares cualquiera en el mundo.

• Las ondas terrestres se afectan poco por las condiciones variables de la atmosfera

Desventajas del la propagación de ondas terrestres;

• Requieren una potencia de transmisión relativamente alta.

• Se limitan a frecuencias muy bajas, y requieren grandes antenas.

• La perdida en el terreno varia mucho de acuerdo con el material superficial y su composición.

Propagación de las ondas espaciales;

• Incluyen ondas directas (transmisión por línea de vista, LOS) y las reflejadas en el suelo.

Términos y definiciones de propagación:

Frecuencia critica:

– Se define como la máxima frecuencia que se puede propagar directo hacia arriba y es reflejada por la ionosfera.

Angulo critico:

– Es el Angulo vertical máximo al cual se puede propagar una frecuencia y seguir reflejándose por la ionosfera.

Máxima frecuencia útil:

– MUF, es la mayor frecuencia que se puede usar en propagación de ondas celestes entre dos puntos específicos de la superficie terrestre.

• Distancia de salto:

– Es la distancia mínima desde una antena de transmisión a la que regresara a la tierra una onda celeste de determinada frecuencia (debe ser menor que la MUF)

FOSTER SEELEY

Discriminador Foster-Seeley.
El discriminador de fase, más comúnmente denominado discriminador Foster-Seeley, que vemos en la figura 13, es similar al detector Travis. El Foster-Seeley convierte en tensiones de audio las variaciones de frecuencia o fase de las ondas FM o PM que entran en el receptor. Debido a que el circuito también es sensible a las variaciones de amplitud de la onda de FM, es necesaria una etapa limitadora que preceda inmediatamente al discriminador. Los bobinados primario y secundario de T1 se sintonizan a la frecuencia central de FI. Este método de sintonización simplifica enormemente el ajuste del circuito y proporciona una mayor linealidad. La salida del circuito tiene la misma curva de respuesta en forma de S que la del detector Travis.

El Foster-Seeley funciona basándose en el principio de que dos tensiones de ca en serie se suman vectorialmente. Esto significa que la relación de fases entre las dos tensiones es un factor importante al determinar la tensión combinada. La tensión total resultante de dos tensiones de corriente alterna en serie viene determinada por la relación de fase entre las dos tensiones. La entrada al circuito Foster-Seeley es una señal de FI, a través de una etapa limitadora, que varía en +-75kHz, según un índice de audio. La salida del circuito es la señal de audio detectada. El circuito funciona de modo similar al detector Travis. Cuando ambos diodos conducen, se producen tensiones iguales pero de polaridad opuesta en los bornes de R1 y R2, las tensiones tienden a anularse y la salida es 0 V. Sin embargo, si D1 conduce con más fuerza, la salida es una tensión positiva, y si es D2 el que más conduce, la salida es una tensión negativa. Por tanto, la señal de salida de audio puede recuperarse cuando se dan las siguientes condiciones:

1. Ambos diodos conducen exactamente igual a fc.
2. El diodo D1 es más conductor a frecuencias por encima de fc.
3. El diodo D2 es más conductor a frecuencias por debajo de fc.

Por medio del transformador, la señal de FI de entrada se acopla desde la bobina primaria L1 hasta la bobina secundaria con toma central L2-L3. Debido a esta configuración con toma central, la tensión V2 que se genera en L2 está desfasada 180° con respecto a la tensión V3 inducida en L3. La conducción de D1 está controlada por V2, y V3 controla la conducción de D2. Recuérdese que estas dos tensiones son iguales en amplitud pero están desfasadas 180° en fc. La señal de FI de entrada está también capacitivamente acoplada a L4 por medio de C2. En L4 se genera la tensión V4 que también controla la conducción de ambos diodos. La configuración del circuito es tal que V4 está 90° adelantada a V3 y 90° retrasada con respecto a V2. Sin embargo, esto sólo es cierto cuando la señal de FI está en su frecuencia central. Por esta razón, la cantidad de corriente que conduce D1 está determinada por V2 y V4, y la cantidad que conduce D2 está determinada por V3y V4. El resultado Es una tensión de salida cero para la frecuencia de entrada de fc. Puesto que el circuito resonante paralelo resuena a fc, Xl es igual (y anula) a Xc, y el circuito resonante aparece resistivo. Sin embargo, por encima de fc, Xl es mayor que Xc. Así pues, la reactancia neta hace que la fase de V2 se aproxime más a la fase de V4, mientras que V3 se desfasa más con respecto a V4. Este cambio de fase significa que V4 tiende a sumarse a V2 y restarse a de V3, lo que hace que D1 conduzca con más intensidad que D2. Este hecho produce una oscilación de tensión de salida positiva cada vez que la señal de salida FI oscila por encima de fc. A frecuencias por debajo de fc, Xc es mayor que Xl y la reactancia neta varía la fase de V2 y V3 en dirección contraria. En este caso, V4 tiende a sumarse a V3 y a restarse de V2. El diodo D2 conduce con más intensidad que el diodo D1, produciendo una tensión de salida negativa. Así pues, cada vez que la señal de FI oscila por debajo de fc, la salida tiene una tensión oscilante negativa. Gracias a esta oscilación de la tensión de salida positiva-negativa, el discriminador produce una onda sinusoidal de salida. Así pues, la señal recuperada es una reproducción de la señal moduladora original.

MUF

La frecuencia máxima utilizable (MUF, de sus siglas en inglés: Maximum usable frequency) describe la máxima frecuencia que puede utilizarse para establecer una comunicación entre dos puntos, utilizando la propagación por reflexión ionosférica.

La MUF es una predicción numérica para un día determinado y a una hora determinada, con un 50% de error. Se la calcula como una frecuencia mediana que predice eficazmente la MUF el 50% de los días de un mes.

En la práctica, hay que tomar un 80 a un 90% de la MUF para tener una frecuencia práctica utilizable.


DEMODULADOR DE FM


Si el PLL es enganchado a una señal de frecuencia modulada (FM), el VCO rastrea la frecuencia instantánea de la señal de entrada. La tensión de error filtrada, que fuerza al VCO a mantener enganche con la señal de entrada, lue go se convierte en la salida de FM de modulada. La linealidad de esta señal demodulada depende solamente de la linealidad de la característica de trans ferencia tensión de control a frecuencia del VCO. Los multivibradores RC son utilizados en las aplicaciones del PLL como demodulador de FM porque tienen un intervalo de control mucho más grande que los osciladores de cristal, pero su estabilidad frente a los posibles cambios producidos por el paso del tiempo y por la temperatura no es muy buena.

Debe notarse que, dado que el PLL está enganchado durante el proceso de demodulación de FM, la respuesta es lineal y puede ser prevista fácilmente a partir de un planteo de lugar geométri co de las raíces.

Las aplicaciones de demodulación de FM son numerosas; sin embargo, algunas de las más populares son:

Detección de FM Difundida (o Transmitida)

Aquí, el PLL puede ser usado como un detector completo de franja FI, FM y como limitador para detectar, ya sean señales de FM de banda ancha o de banda angosta, con mayor linealidad de la que puede obtenerse por otros medios. Para frecuencias dentro del rango del VCO, el PLL funciona como un receptor contenido en sí mismo, dado que combina las funciones de selectividad de fre cuencia y demodulación. Un uso crecientemente popular del PLL es en receptores de exploración (scanning-receivers) donde se puede monitorear secuencialmen te un número de canales, trans mitidos mediante la simple varia ción de la frecuencia de operación libre del VCO.

Telemetría FM

Esta aplicación involucra la demo dulación de una subportadora de fre cuencia modulada del canal principal. Un ejemplo popular aquí es el uso del PLL para recuperar la señal SCA (hilo musical, por ejemplo) de la señal com binada de muchas estaciones de ra diodifusión de FM comerciales. La se ñal SCA puede ser una subportadora modulada de 67kHz, que la pone por encima del espectro de frecuencias del material normal estéreo o monoaural de los programas de FM. Conectando el circuito, que vemos en la figura 8, a un punto entre el discriminador de FM y el filtro desenfatizador de un re ceptor de FM de banda comercial (ca sera) y sintonizando el receptor a una estación que difunde música SCA, uno puede obtener horas de música ambiental libre de anuncios comerciales.


MODULACIÓN ANGULAR

En una señal analógica pueden variar tres propiedades: la amplitud, la frecuencia y la fase. En el trabajo anterior estudiamos la modulación de amplitud AM. A continuación se tratara sobre la modulación de frecuencia (FM) y la modulación (PM), la modulación de frecuencia y en fase, son ambas formas de modulación angular.

Desdichadamente, a ambas formas de modulación angular se les llama simplemente FM cuando en realidad, existe una diferencia clara aunque sutil, entre las dos. Existen varias ventajas en utilizar la modulación angular en vez de la modulación de amplitud, tal como la reducción delruido, la fidelidad mejorada del sistema y el uso más eficiente de la potencia. Sin embargo, FM y PM, tienen varias desventajas importantes, las cuales incluyen requerir un ancho de banda extendida y circuitos más complejos, tanto en el transmisor, como en el receptor.

La modulación angular fue introducida en el año 1931, como una alternativa a la modulación en amplitud. Se sugirió que la onda con modulación angular era menos susceptible al ruido que AM y consecuentemente, podía mejorar el rendimiento de las comunicaciones de radio. El mayor E.H. Armstrong desarrollo el primer sistema radio FM con éxito, en 1936 (quien también desarrollo el receptor superheterodino) y, en julio de 1939, la primera radiodifusión de señalesFM programada regularmente comenzó en Alpine, New Jersey. Actualmente la modulación angular se usa extensamente para la radio difusión de radio comercial, transmisión de sonido detelevisión, radio móvil de dos sentidos, radio celular y los sistemas de comunicaciones pormicroondas y satélite.

Conceptos generales

La expresión general para una portadora sin modulación puede escribirse como:

(1)

Donde:

V(t) = Valor instantáneo del voltaje.

Vc = Amplitud máxima.

ω = Frecuencia angular en rad/s.

φ = Angulo de fase en radianes.

Dispositivos de microondas

La ingeniería de microondas/milimétricas tiene que ver con todos aquéllos dispositivos, componentes y sistemas que trabajen en el rango frecuencial de 300 MHz a 300 GHz. Debido a tan amplio margen de frecuencias, tales componentes encuentran aplicación en diversos sistemas de comunicación. Ejemplo típico es un enlace de Radiocomunicaciones terrestre a 6 GHz en el cual detrás de las antenas emisora y receptora, hay toda una circuitería capaz de generar, distribuir, modular, amplificar, mezclar, filtrar y detectar la señal. Otros ejemplos lo constituyen los sistemas de comunicación por satélite, los sistemas radar y los sistemas de comunicación móviles, muy en boga en nuestros días.

La tecnología de semiconductores, que proporciona dispositivos activos que operan en el rango de las microondas, junto con la invención de líneas de transmisión planares; ha permitido la realización de tales funciones por circuitos híbridos de microondas.

En estos circuitos, sobre un determinado sustrato se definen las líneas de transmisión necesarias. Elementos pasivos (condensadores, resistencias) y activos (transistores, diodos) son posteriormente incorporados al circuito mediante el uso de pastas adhesivas y técnicas de soldadura. De ahí el nombre de tecnología híbrida de circuitos integrados (HMIC: "Hibrid Microwave Integrated Circuit"). Recientemente, la tecnología monolítica de circuitos de microondas (MMIC), permite el diseño de circuitos/subsistemas capaces de realizar, muchas de las funciones mencionadas anteriormente, en un sólo "chip". Por las ventajas que ofrece ésta tecnología, su aplicación en el diseño de amplificadores para receptores ópticos, constituye un campo activo de investigación y desarrollo. Prueba de ello es el trabajo realizado con la Universidad Politécnica de Madrid.

El diseño de circuitos de microondas en ambas tecnologías, ha exigido un modelado preciso de los diferentes elementos que forman el circuito. De especial importancia son los dispositivos activos (MESFET, HEMT, HBT); pues conocer su comportamiento tanto en pequeña señal como en gran señal (régimen no lineal), es imprescindible para poder predecir la respuesta de un determinado circuito que haga uso de él. El análisis, modelado y simulación de éstos dispositivos, constituye otra de las áreas de trabajo

Materiales en comunicaciones

La utilización de nuevos materiales con altas prestaciones es uno de los pilares del avance espectacular de las tecnologías de la información y comunicaciones. El desarrollo de aplicaciones basadas en sus propiedades requiere un profundo conocimiento previo de éstas. En particular, el descubrimiento de superconductividad en óxidos cerámicos multimetálicos a temperaturas superiores a 77 K (superconductores de alta temperatura, SAT) puede permitir del desarrollo práctico de algunas aplicaciones de la superconductividad económicamente inviables con los superconductores clásicos. Sin embargo, la gran complejidad de los SAT y su naturaleza granular dificultan la puesta en marcha de aplicaciones de los mismos de forma inmediata, a pesar del gran esfuerzo investigador que en este campo se está realizando en los países avanzados. En concreto, en nuestro grupo se ha trabajado en la caracterización experimental y modelado fenomenológico de las propiedades electromagnéticas de superconductores de alta temperatura crítica, incidiendo especialmente en las implicaciones de la granularidad, y en el desarrollo de aplicaciones de los mismos en magnetometría y en cintas para el transporte de corriente sin pérdidas. Por otra parte, en relación con las aplicaciones de la superconductividad clásica, se ha trabajado en la implementación en España de los patrones primarios de tensión (efecto Josephson) y resistencia (efecto Hall cuántico), en colaboración con grupos nacionales y extranjeros especializados en metrología eléctrica básica. Por último, también se ha colaborado con otros grupos de investigación en la caracterización electromagnética de materiales de interés tecnológico, como imanes permanentes o aceros estructurales

TRANSMISIÓN SIN CABLES

INTRODUCCION

Cuando se piensa en comunicación de datos generalmente se piensa en comunicación a través de cable, debido a que la mayoría de nosotros tratamos con este tipo de tecnología en nuestro día a día. Haciendo a un lado las complicadas redes cableadas también tenemos la llamada COMUNICACIÓN INALÁMBRICA muy comúnmente a nuestro alrededor.

La Comunicación de data inalámbrica en la forma de microondas y enlaces de satélites son usados para transferir voz y data a larga distancia. Los canales inalámbricos son utilizados para la comunicación digital cuando no es económicamente conveniente la conexión de dos puntos vía cable; además son ampliamente utilizados para interconectar redes locales (LANS) con sus homologas redes de área amplia (WANS) sobre distancias moderadas y obstáculos como autopistas, lagos, edificios y ríos. Los enlaces vía satélite permiten no solo rebasar obstáculos físicos sino que son capaces de comunicar continentes enteros, barcos, rebasando distancia sumamente grandes.

Los sistemas de satélites y de microondas utilizan frecuencias que están en el rango de los MHz y GHz, usualmente utilizan diferentes frecuencias para evitar interferencias pero comparten algunas bandas de frecuencias.

COMUNICACIÓN VÍA MICROONDAS

Básicamente un enlace vía microondas consiste en tres componentes fundamentales: El Transmisor, El receptor y El Canal Aéreo. El Transmisor es el responsable de modular una señal digital a la frecuencia utilizada para transmitir, El Canal Aéreo representa un camino abierto entre el transmisor y el receptor, y como es de esperarse el receptor es el encargado de capturar la señal transmitida y llevarla de nuevo a señal digital.

El factor limitante de la propagación de la señal en enlaces microondas es la distancia que se debe cubrir entre el transmisor y el receptor, además esta distancia debe ser libre de obstáculos. Otro aspecto que se debe señalar es que en estos enlaces, el camino entre el receptor y el transmisor debe tener una altura mínima sobre los obstáculos en la vía, para compensar este efecto se utilizan torres para ajustar dichas alturas.

ANTENAS Y TORRES DE MICROONDAS

La distancia cubierta por enlaces microondas puede ser incrementada por el uso de repetidoras, las cuales amplifican y redireccionan la señal, es importante destacar que los obstáculos de la señal pueden ser salvados a través de reflectores pasivos. Las siguientes figuras muestran como trabaja un repetidor y como se ven los reflectores pasivos.








La señal de microondas transmitidas es distorsionada y atenuada mientras viaja desde el transmisor hasta el receptor, estas atenuaciones y distorsiones son causadas por una perdida de poder dependiente a la distancia, reflexión y refracción debido a obstáculos y superficies reflectoras, y a pérdidas atmosféricas.

La siguiente es una lista de frecuencias utilizadas por los sistemas de microondas:

Common Carrier Operational Fixed

2.110 2.130 GHz

1.850 1.990 GHz

2.160 2.180 GHz

2.130 2.150 GHz

3.700 4.200 GHz

2.180 2.200 GHz

5.925 6.425 GHz

2.500 2.690 GHz

10.7 11.700 GHz

6.575 6.875 GHz

12.2 12.700 GHz

Debido al uso de las frecuencias antes mencionadas algunas de las ventajas son:

Antenas relativamente pequeñas son efectivas.

A estas frecuencias las ondas de radio se comportan como ondas de luz, por ello la señal puede ser enfocada utilizando antenas parabólicas y antenas de embudo, además pueden ser reflejadas con reflectores pasivos.

Ora ventaja es el ancho de banda, que va de 2 a 24 GHz.

Como todo en la vida, el uso de estas frecuencias también posee desventajas:

Las frecuencias son susceptibles a un fenómeno llamado Disminución de Multicamino (Multipath Fafing), lo que causa profundas disminuciones en el poder de las señales recibidas.

A estas frecuencias las perdidas ambientales se transforman en un factor importante, la absorción de poder causada por la lluvia puede afectar dramáticamente el Performance del canal.

Amplificador de potencia

Una de las funcionalidades más importantes de un transistor es la de amplificar señales.

Los reguladores de potencia más sencillos son lineales. Existen dos tipos de circuitos integrados (CI) aptos para esta función: los amplificadores lineales y los reguladores de tensión lineales.

Los transistores bipolares de potencia se pueden emplear tanto en aplicaciones lineales como en conmutación, aunque son más lentos y sensibles al fenómeno de la segunda ruptura, el cual es el resultado de una distribución no uniforme de la corriente en la unión base-colector (polarizada inversamente durante conducción) del transistor de salida, provocando un aumento de la temperatura en aquella zona que puede destruir el dispositivo; y que es distinto de la ruptura primaria por avalancha. Como la ganancia de corriente de los BJT es pequeña, normalmente se los emplea en configuración Darlington.

El montaje más típico del transistor bipolar como amplificador de potencia, es el de emisor común (EC)

Recta de carga para señal

Un amplificador en EC tiene dos rectas de carga: una para continua y otra para señal. Las rectas de carga serán diferentes siempre que la resistencia para señal del colector sea distinta de la resistencia para continua del colector. Las rectas de carga pasan por el punto de trabajo para continua (punto Q). Por ese motivo ICQ (Intensidad de Corriente en Colector) y VCEQ (diferencia de potencial entre el Colector y el Emisor) son muy importantes en el funcionamiento con señales grandes.

La recta de carga para señal tiene una mayor pendiente que la recta de carga para continua si la resistencia de colector para señal es menor que la resistencia de colector para continua.

Límites para la excursión de señal

Cuando la señal es grande, puede producirse un recorte en uno o en los dos semiciclos. Si el punto Q se haya en el centro de la recta de carga para continua, se produce primero el recorte de ICQrc. Si el punto Q se encuentra por encima del centro de la recta de carga para continua, se puede producir primero el recorte de VCEQ (máxima variación hacia la izquierda), o bien de ICQrc (máxima variación hacia la derecha). Depende de cual de los valores sea menor.

Funcionamiento en Clase A

El funcionamiento en clase A se produce cuando el transistor conduce durante todo el ciclo de señal sin entrar en saturación o en corte. El rendimiento del amplificador se define como la potencia de señal en la carga dividida por la potencia entregada por la fuente de alimentación, todo multiplicado por 100.

El rendimiento de un amplificador clase A es pequeño, en general muy por debajo del 25%. (visita las páginas web de transistoresbipolares).

Limitación de potencia para un transistor

La temperatura en la unión del transistor limita la potencia que un transistor puede disipar sin que se destruya. La temperatura del encapsulado se halla entre la temperatura de la unión y la temperatura ambiente. Los disipadores de calor permiten que el calor escape con mayor facilidad de un transistor, lo que hace que disminuya la temperatura de la unión.

FUENTE

Conmutación de circuito

Es aquella en la que los equipos de conmutación deben establecer un camino físico entre los medios de comunicación previo a la conexión entre los usuarios. Este camino permanece activo durante la comunicación entre los usuarios, liberándose al terminar la comunicación. Ejemplo: Red Telefónica Conmutada.

Su funcionamiento pasa por las siguientes etapas: solicitud, establecimiento, transferencia de archivos y liberación de conexión.

Ventajas

  • La transmisión se realiza en tiempo real, siendo adecuado para comunicación de voz y video.
  • Acaparamiento de recursos. Los nodos que intervienen en la comunicación disponen en exclusiva del circuito establecido mientras dura la sesión.
  • No hay contención. Una vez que se ha establecido el circuito las partes pueden comunicarse a la máxima velocidad que permita el medio, sin compartir el ancho de banda ni el tiempo de uso.
  • El circuito es fijo. Dado que se dedica un circuito físico específicamente para esa sesión de comunicación, una vez establecido el circuito no hay pérdidas de tiempo calculando y tomando decisiones de encaminamiento en los nodos intermedios. Cada nodo intermedio tiene una sola ruta para los paquetes entrantes y salientes que pertenecen a una sesión específica.
  • Simplicidad en la gestión de los nodos intermedios. Una vez que se ha establecido el circuito físico, no hay que tomar más decisiones para encaminar los datos entre el origen y el destino.

Desventajas

  • Retraso en el inicio de la comunicación. Se necesita un tiempo para realizar la conexión, lo que conlleva un retraso en la transmisión de la información.
  • Acaparamiento (bloqueo) de recursos. No se aprovecha el circuito en los instantes de tiempo en que no hay transmisión entre las partes. Se desperdicia ancho de banda mientras las partes no están comunicándose.
  • El circuito es fijo. No se reajusta la ruta de comunicación, adaptándola en cada posible instante al camino de menor costo entre los nodos. Una vez que se ha establecido el circuito, no se aprovechan los posibles caminos alternativos con menor coste que puedan surgir durante la sesión.
  • Poco tolerante a fallos. Si un nodo intermedio falla, todo el circuito se viene abajo. Hay que volver a establecer conexiones desde el principio.

Telepuerto

Un telepuerto es una estación terrestre de comunicaciones para la retransmisión de distintos servicios de televisión, voz y datos vía satélite. Estos complejos, que reciben su nombre por las similitudes conceptuales que presenta con las estaciones portuarias, son puntos de conexión entre los satélites y las redes de comunicaciones terrestres, permitiendo la transmisión y recepción de señales de comunicación y solventando así la falta de redes de transmisión por cable en áreas remotas o aisladas. Suelen estar formados por un conjunto de grandes antenas que emiten las señales ya preparadas (comprimidas, digitalizadas y con el acceso condicional incorporado) al satélite.


FUENTE

ASI - Asynchronous Serial Interface


La interfaz comúnmente utilizada (y estandardizada por el DVB) para señales televisivas digitales comprimidas es el ASI(Asynchronous Serial Interface).

Esa interfaz de hecho está utilizada normalmente como interfaz de entrada y/o salida de multiplexors, codificadores MPEG-2, moduladores digitales DVB-T etc. La interfaz ASI, creada para transportar flujos de datos (Transport Stream) MPEG, es extremadamente flexible y puede transportar datos a qualquiera velocidad (bit-rate) entre cero y más de 200Mbit/s.

En linea con estos principios Elber ha adoptado el ASI como "medio transmisivo" garantizando un utilizo eficaz de la banda y flexibilidad en el transporte de señales SD y HD. El uso de esta tecnología permite la realización de soluciones con altas prestaciones, afidables, versátiles y compactas para aplicaciones fijas, semi-fijas y móviles.

Sin restamping ni remultiplexing, estos equipos resultan compatibles con qualquier sistema con interfaz ASI y son utilizables en redes SFN. En particolar, el concentrador ASIRK210 realiza una "cobertura" completamente transparente de las señales en entrada, permitiendo en recepción la reconstrucción del los flujos orignales.

Los
stream de entrada pueden llegar desde varias fuentes como por ejemplo encoder HD, Multiplexor DVB-T o convertidores varios.

Significativo es el caso del converter
4MPX/ASI, equipo innovador en grado de transportar en un único ASI 4 señales audio MPX convertidos y digitalizados internamente en el equipo. Cada señal audio está elaborada en manera digital, basado en una tecnología DSP (Digital Signal Processor).

El flujo de salida tiene un bit-rate igual a 9.6 Mb/sec.

La parte principal de la linea de producción es el modem digital
modem digital DDM310, equipo altamente reconfigurable con esquemas de modulación adaptable en base a la bit-rate y al nivel de protección requeridos, permitiendo un utilizo óptimal de la banda.

En configuración modulador, recibe en entrada una señal ASI y una señal E1 (2.048 Mb/sec), llevando en salida la señal FI modulado a 70 MHz. Vice versa, en configuración demodulador regenera las señales originales (ASI, E1) desde el IF.

La linea de equipos SL
Equipos SL Slim Line realiza en fin las conversiones de frecuencia IF ÷ RF, y vice versa, en la gama 2 ÷ 15 GHz.

Los modelos
slim-line transmisor T_SL y receptor R_SL de interno teienen un diseño compacto (rack 1U estándar 19”) que no compromite las performance del producto.

Las características más importantes son el bajor retras de grupo (menor de 10 ns), la excelente figura de ruído del receptor (menor de 5dB) y la doble conversión de frecuencia de la señal FI, que permite de obtener valores of 500 MHz de agilidad.

Todas estas características permiten a los equipos de ser las solución ideal para el transporte de señales en modulación sea analógico che digital.


PDH/SDH - Plesiochronous Digital Hierarchy/Synchronous Digital Hierarch


La Plesiochronous Digital Hierarchy o o PDH es una tecnología usada en las redes de telecomunicaciones para transportar grandes cantidades de datos en un sistema de transporte digital como las fibras ópticas y sistemas a microondas. El términe plesiocrona deriva del greco plesio, que significa cercano, y chronos, que significa tiempo, referiéndose al hecho que los elementos de las redes PDH, aunque trabajando en la misma frecuencia de cifra nominal, en realdad no son sincrónicos entre ellos. Esta terminología ha sido introducida enseguida a la concepción y al desarollo de las tecnologías de transmisión sincrónica (SDH y SONET).

La tecnología PDH permite la transmisión de datos que han el mismo nivel (rate) nominal pero un niivel efectivo un poco diferente. El sistema PDH es caracterizado por una multiplexación basada en la división de tiempo a interpolación de bit (bit interleaving): El flujo multiplexado está construido tomando un bit a la vez de cada tributario en secuencia, sistemando pués los bit en el relativo time slot de la trama del flujo resultante. Esta operación está realizada por un equipo llaado multiplexor. En un sistema plesiocrono, dado que cada uno de los tributarios a multiplexer funciona a un proprio nivel efectivi similar pero independente de los demás, es necesario un mecansimo de compensación. En fase de transmisión entonces el multiplexor inserta los slot adjuntivos para compensar la anticipación o el retraso de los bit respecto a la frecuencia nominal de la multiplexación, de manera para hacer posible la decodiicación en fase de recepción. Estos slot se llaman bit de justificiación (justification) o de llenado (stuffing).

La Synchronous Digital Hierarchy (Jerarquía Digital Sincrónica), comunmente dicho SDH, es un protocolo de nivel físico usado para la transmisión telefónica y de datos en redes geográficas en fibra óptica o por cable eléctrico.

La tarea del SDH es de unir los flujos de datos en diferentes bit rate, retransmitiendolos juntos a gran distancias. Contrario al PDH, con el SDH todos los elementos de la red son sincronizados entre ellos mismos con el mismo clock. Junto a esto, la definición de una estructura de trama especial con añadidura di informaciones de servicio (overhead) permitiendo así no solamente la estracción da cada tributario original sin tener que efectuar la entera demultplexación del flujo completo pero permite también de transferir informaciones esenciales para la correcta gestión de la red y para la auto-protección en referencia a daños o condiciones anórmalas o de deterioro.

Para mantener la compatibildad con esta tipología de infrastructuras ya presentes en el territorio, a lado de las proprias aplicaciones consolidadas del "broadcast" y aptos para el transporte de señales A/V, Elber diversifica la propria gama de productos atraverso soluciones en radioenlaces de tipo telecom. Así se puede equipar el modem digital de Elber, y de consecuencia el radioenlace, con las más comunes interfaces apartiendo a las jerarquías PDH e SDH como por ejemplo:

  • E1

  • E3

  • DS3

  • STM-1

En particular un radioenlace con interfaz E3 puede ser indicado para el transporte de flujos ethernet a 34 Mpbs. El objetivo es realizar extensas redes LAN con grandes distancias con el auxilio de radionlaces en alternativa al soporte físico in doppino o fibra (especialmente se no disponible).

Fundamental en esto contesto es el modem digital DDM310, altamente reconfigurable y personalizable en base a las exigencias.

La interfaz datos I/O E3 (34.368 Mb/s) está procesada internamente y modulada/demodulada digitalmente en la frecuencia intermedia de 70 MHz.

La linea de equipos SL realiza las conversiones de frecuencias FI ÷ RF, y viceversa, en la gama 2 ÷ 15 GHz.

Los modelos slim-line transmisor T_SL y receptor R_SL de interno se distinguen por un design compacto (rack 1U standard 19") que no compromite las performance del producto.

Las características más importantes son el bajo retraso de grupo (menor de 10 ns), la excelente figura de rumor del receptor (menor de 5dB) y la doble conversión de frecuencia de la señal FI, que permite de obtener valores par a 500 MHz de agilidad.


FUENTE

domingo, 20 de septiembre de 2009

Salud y antenas

Antenas-Salud: Alemania, técnicos dicen que no causan daños a la salud

La Asociación de Electrotécnica (VDE) de Alemania aseguró que con base a las más recientes investigaciones científicas quedan descartados por ahora eventuales daños a la salud a causa de radiaciones de teléfonos celulares o antenas de radio.


"Los médicos no pudieron detectar daños a la salud, ni a nivel experimental ni epidemiológico, ocasionados por campos magnéticos de radio", agregó la VDE al presentar su análisis sobre eventuales daños a la salud basado en unas 60 publicaciones científicas de actualidad.

El estudio de la Asociación de Electrotecnia subrayó que tampoco se pudo determinar si los niños y las personas enfermas o ancianas reaccionan de forma más sensible que los adultos a los campos electromagnéticos de radio.

La Oficina Federal alemana para la Protección de Radiaciones advirtió el año pasado a los usuarios de celulares contra posibles riesgos para la salud ocasionados por el llamado "electrosmog", y recomendó que se evitara que los niños usaran esos teléfonos.

El coordinador de la investigación, Jiri Silny, un catedrático de la Universidad Tecnológica de Aachen, advirtió sin embargo que los teléfonos móviles pueden afectar el funcionamiento de un marcapasos si se encuentran a una distancia de 20 centímetros de éste.

Explicó que las radiaciones de celulares pueden ocasionar un calentamiento leve de la cabeza de hasta una décima de grado centígrado, pero precisó que tampoco se comprobó si esas emisiones radiactivas influyan en la capacidad de reacción de una persona.

Los resultados de la Asociación alemana de Electrotécnia apoyan con ello las estimaciones de la Comisión alemana de Protección de Radiaciones (SSK), que considera que los niveles radiactivos vigentes no provocan daños a la salud. Agencias

Redes Satelitales

¿Qué es una red Satelital ?

Como su nombre lo indica son redes que utilizan como medios de transmisión satélites artificiales localizados en órbita alrededor de la tierra. En este tipo de redes los enrutadores tienen una antena por medio de la cual pueden enviar y recibir. Todos los enrutadores pueden oír las salidas enviadas desde el satélite y en algunos casos pueden también oír la transmisión ascendente de los otros enrutadores hacia el satélite.

La tecnología de redes satelitales, representada por satélites poderosos y complejos y el perfeccionamiento de las estaciones terrenas están revolucionando el mundo. Así por ejemplo, la necesidad de interconectar terminales remotos con bases de datos centralizadas, de una manera veloz y eficiente, han conducido a una nueva tecnología conocida como 'Very Small Apertura Terminal (VSAT)".

Un satélite artificial puede ampliar las señales antes de devolverla, que los hace ver como una gran repetidora de señales en el cielo. El satélite contiene varios transpondedores, cada uno de los cuales capta alguna porción del espectro, amplifica la señal de entrada y después la redifunde a otra frecuencia para evitar la interferencia con la señal de entrada. Los haces retransmitidos pueden ser amplios y cubrir una fracción substancial de la superficie de la tierra, o estrechos y cubrir un área de solo cientos de Kms. de diámetro.

Los satélites de comunicación por lo general tienen un haz que cubre una parte de la Tierra debajo de él, variando de un haz amplio de 10.000 km de diámetro hasta un haz localizado de 250 Km. de diámetro. Las estaciones dentro del área de haz pueden enviar marcos al satélite en la frecuencia de enlace ascendente. El satélite entonces vuelve a difundirlos por la frecuencia de enlace descendente. Se usan diferentes frecuencias para el enlace ascendente y descendente a fin de evitar que el transpondedor entre en oscilación. Los satélites sin procesamiento "a bordo", sino que simplemente repiten lo que escuchan (la mayoría de ellos), con frecuencia se llaman satélites de codo.

http://cetitdh.tripod.com/Red_Sat.htm

Cable de Par Trenzado

CABLE PAR TRENZADO

Es de los más antiguos en el mercado y en algunos tipos de aplicaciones es el más común, consiste en dos alambres de cobre o a veces de aluminio, aislados con un grosor de 1 mm aproximado. Los alambres se trenzan con el propósito de reducir la interferencia eléctrica de pares similares cercanos. Los pares trenzados se agrupan bajo una cubierta común de PVC (Policloruro de Vinilo) en cables multipares de pares trenzados (de 2, 4, 8, ...hasta 300 pares).

Un ejemplo de par trenzado es el sistema de telefonía, ya que la mayoría de aparatos se conectan a la central telefónica por intermedio de un par trenzado. Actualmente se han convertido en un estándar, de hecho en el ámbito de las redes LAN, como medio de transmisión en las redes de acceso a usuarios (típicamente cables de 2 ó 4 pares trenzados). A pesar que las propiedades de transmisión de cables de par trenzado son inferiores y en especial la sensibilidad ante perturbaciones extremas a las del cable coaxial, su gran adopción se debe al costo, su flexibilidad y facilidad de instalación, así como las mejoras tecnológicas constantes introducidas en enlaces de mayor velocidad, longitud, etc.

Básicamente se utilizan se utilizan los siguientes tipos de cable pares trenzados:

CABLE DE PAR TRENZADO NO APANTALLADO (UTP, Unshielded Twisted Pair):

Cable de pares trenzados más simple y empleado, sin ningún tipo de apantalla adicional y con una impedancia característica de 100 Ohmios. El conector más frecuente con el UTP es el RJ45, parecido al utilizado en teléfonos RJ11 (pero un poco mas grande), aunque también puede usarse otro (RJ11, DB25,DB11,etc), dependiendo del adaptador de red.

Cable par trenzado

Es sin duda el que hasta ahora ha sido mejor aceptado, por su costo accesibilidad y fácil instalación. Sus dos alambres de cobre torcidos

Cable par trenzado

aislados con plástico PVC, han demostrado un buen desempeño en las aplicaciones de hoy. Sin embargo a altas velocidades puede resultar vulnerable a las interferencias electromágneticas del medio ambiente.

Cable par trenzado

CABLE DE PAR TRENZADO APANTALLADOS (STP, kshielded Twisted Pair):

En este caso, cada par va recubierto por una malla conductora que actúa de apantalla frente a interferencias y ruido eléctrico. Su impedancia es de 150 OHMIOS.

El nivel de protección del STP ante perturbaciones externas es mayor al ofrecido por UTP. Sin embargo es más costoso y requiere más instalación. La pantalla del STP para que sea más eficaz requiere una configuración de interconexión con tierra (dotada de continuidad hasta el terminal), con el STP se suele utilizar conectores RJ49.

Cable par trenzado

Es utilizado generalmente en las instalaciones de procesos de datos por su capacidad y sus buenas características contra las radiaciones electromanéticas, pero el inconveniente es que es un cable robusto, caro y difícil de instalar.

CABLE DE PAR TRENZADO CON PANTALLA GLOBAL (FTP, Foiled Twisted Pair):

En este tipo de cable como en el UTP, sus pares no están apantallados, pero sí dispone de una apantalla global para mejorar su nivel de protección ante interferencias externas. Su impedancia característica típica es de 120 OHMIOS y sus propiedades de transmisión son mas parecidas a las del UTP. Además puede utilizar los mismos conectores RJ45.

Tiene un precio intermedio entre el UTP y STP.

El desmembramiento del sistema Bell en 1984 y la liberación de algunos países en el sistema de telecomunicaciones hizo, que quienes utilizaban los medios de comunicación con fines comerciales tuvieran una nueva alternativa para instalar y administrar servicios de voz y datos. Método que se designó como cableado estructurado, que consiste en equipos, accesorios de cables, accesorios de conexión y también la forma de cómo se conectan los diferentes elementos entre sí.

Cable par trenzado

El EIA/TIA define el estándar EIA/TIA 568 para la instalación de redes locales (LAN). El cable trenzado mas utilizado es el UTP sin apantallar que trabajan con las redes 10Base-T de ethernet, Token Ring, etc. La EIA/TIA-568 selecciona cuatro pares trenzados en cada cable para acomodar las diversas necesidades de redes de datos y telecomunicaciones. Existen dos clases de configuraciones para los pines de los conectores del cable trenzado denominadas T568A y T568B. La configuración más utilizada es la T568A.

Cable par trenzado

Cable par trenzado

El cable par trenzado se maneja por categorías de cable:

Categoría 1: Cable de par trenzado sin apantallar, se adapta para los servicios de voz, pero no a los datos.

Categoría 2: Cable de par trenzado sin apantallar, este cable tiene cuatro pares trenzados y está certificado para transmisión de 4 mbps.

Categoría 3: Cable de par trenzado que soporta velocidades de transmisión de 10 mbps de ethernet 10Base-T, la transmisión en una red Token Ring es de 4 mbps. Este cable tiene cuatro pares.

Categoría 4: Cable par trenzado certificado para velocidades de 16 mbps. Este cable tiene cuatro pares.

Categoría 5: Es un cable de cobre par trenzado de cuatro hilos de 100 OHMIOS. La transmisión de este cable puede se a 100 mbps para soportar las nuevas tecnologías como ATM (Asynchronous Transfer Mode).

Existen varias opciones para el estándar 802,3 que se diferencian por velocidad, tipo de cable y distancia de transmisión.

10Base-T: Cable de par trenzado con una longitud aproximada de 500 mts, a una velocidad de 10 mbps.

1Base-5: Cable de par trenzado con una longitud extrema de 500 mts, a una velocidad de 1 mbps.

100Base-T: (Ethernet Rápida) Cable de par trenzado, nuevo estándar que soporta velocidades de 100 mbps que utiliza el método de acceso CSMA/CD.

Cable par trenzado
100VG AnyLan: Nuevo estándar Ethernet que soporta velocidades de 100 mbps utilizando un nuevo método de acceso por prioridad de demandas sobre configuraciones de cableado par trenzado.


Radares SAR

Radar de apertura sintética


Imagen de la superficie de Venus cartografiada por el SAR de la sonda Magallanes

Un Radar de Apertura Sintética (acrónimo SAR, del inglés Synthetic Aperture Radar) es un tipo de sistema radar. Consiste en procesar mediante complicados algoritmos la información capturada por la antena del radar. Este procesado busca combinar la información obtenida en varios barridos de la antena para recrear un solo "barrido virtual". Al final el sistema radar proporciona el mismo rendimiento que daría si estuviese equipado con una antena mucho más grande y directiva que la que tiene en realidad. Su uso se limitaba, en su creación, a casos en los que el radar estaba en movimiento y los blancos relativamente inmóviles (aviones). También se ha usado profusamente en aplicaciones de teledetección y en cartografía.

Douglas DC-8 equipado con un sistema SAR de la NASA

En una aplicación SAR típica se acopla una antena de radar en un lateral del fuselaje de una aeronave. Debido a los fenómenos de difracción, para obtener un haz de radiación estrecho se necesitaría una antena muy grande, que evidentemente no puede ser instalada en un avión. Por tanto, los pulsos emitidos por el radar del avión serán anchos. El sistema se configura de tal manera que el pulso sea ancho en la dirección vertical: típicamente iluminará el terreno desde inmediatamente debajo del avión hasta el horizonte.

Si el terreno es aproximadamente plano, el tiempo que tardan en llegar los diferentes ecos permite distinguir puntos del terreno situados a diferentes distancias en la línea de trayectoria de la nave: si el eco tarda "t" s en volver a la antena, sabremos que ha sido reflejado por un punto situado aproximadamente a una distancia r={c \cdot t \over 2}, donde "c" es la velocidad de la luz. Distinguir puntos a lo largo de la trayectoria del avión es difícil con una antena pequeña. Sin embargo, si se va guardando información de amplitud y fase de cada señal reflejada en un determinado punto del terreno y la nave va emitiendo una ráfaga de pulsos a medida que avanza, entonces será posible combinar los resultados de dichos pulsos. En resumen: una antena pequeña emite una serie de pulsos consecutivos, recibe una serie de ecos y los combina de modo que parezca que es una sola observación (simultánea) de una antena grande. Se ha creado una "apertura sintética" mucho más grande que la longitud real de la antena y de hecho mucho más grande que el propio avión.

Combinar las series de observaciones es computacionalmente muy costoso. Normalmente no se hace a bordo del avión, sino que las observaciones se mandan a estaciones terrestres y allí se combinan usando técnicas basadas en transformadas de Fourier. El resultado es un "mapa de reflectividad radar". De cada punto del terreno se sabrá cómo distorsiona la amplitud y la fase del pulso. En las aplicaciones más simples la información de fase se desecha. A partir de la información de amplitud se pueden extraer multitud de datos sobre la superficie. Estos mapas no son fáciles de interpretar. En la actualidad se está recopilando información experimental resultado de sobrevolar con vuelos de prueba terrenos ya conocidos.

Antes de que hubiese ordenadores rápidos, el postprocesado se hacía usando técnicas holográficas.

ONDAS TERRESTRES

Las ondas terrestres son aquellas que se propagan sobre la superficie de la Tierra o muy cerca de ella. La figura 8 representa las formas de propagación en estas condiciones. Esta tiene lugar de dos modos diferentes, uno directo, desde la antena emisora hasta el receptor, y otro reflejado sobre la superficie de la Tierra o los obstáculos que encuentra en su camino.


La onda superficiales guiada, por decirlo de alguna manera, sobre la superficie de la Tierra siguiendo su curvatura y si la Tierra fuese un conductor perfecto la transmisión alcanzaría distancias enormes, pero no ocurre así. Se inducen tensiones entre las ondas y el suelo que dan lugar a una cierta pérdida de energía que, como hemos dicho, provoca una atenuación o pérdida de la energía de propagación de la onda y, con ello, acortan en gran medida la distancia útil a la que es capaz de llegar la señal radiada por la antena del emisor.

En la propagación tiene una gran importancia la frecuencia de la señal, las ondas de alta frecuencia son atenuadas más rápidamente que las ondas de frecuencias más bajas.

Fijémonos un poco más en estos dos tipos de propagación sobre la superficie de la Tierra.
Para la propagación directa de las ondas tiene una importancia considerable la altura de las antenas. En los alrededores de las ciudades estamos acostumbrados a ver antenas que se elevan más de un centenar de metros, los reemisores para las emisoras de radio y televisión se levantan a grandes alturas, sobre los montículos dominantes de la orografía del terreno que se desee cubrir con la señal, lo cual condiciona la longitud de onda y el alcance directo de la emisión.

Cuando las antenas emisora y receptora están a la vista, la señal que recibe esta última no es única, sino que es la resultante de dos ondas, la onda directa y la reflejada. Ambas se encuentran y se suman, de tal modo que la onda resultante puede quedar reforzada o disminuida según que dichas señales lleguen en fase o en oposición de fase.

Cuando una onda llega a tierra, su frente se refleja y se invierte su fase, sufre un defase de 180 ° con relación a la onda que sale de la antena y cuando la distancia entre antenas es corta y quedan casi a la misma altura del suelo, prácticamente se considera idéntica la longitud recorrida por las dos ondas y se anula en la antena receptora. Estarán también en fase cuando la señal reflejada llegue a la antena receptora un múltiplo impar de una semionda y, en cambio, también estarán en oposición de fase cuando la señal reflejada llegue al punto receptor un múltiplo par de la semionda.

Entre las dos posiciones extremas (que las ondas estén en fase o en oposición de fase) pueden darse todos los casos intermedios, así la interacción entre las ondas directa y reflejada puede dar lugar a señales que irán desde un valor máximo a un valor mínimo.

En la práctica se procurará adecuar la longitud, la altura de la antena receptora y la situación de ésta con relación a la dirección de propagación, para que ésta sea directa y evitando en lo posible la interposición de obstáculos entre emisor y receptor.

Si la distancia entre antenas es mayor que la máxima distancia visual, teóricamente no debería recibirse señal en la antena receptora, pero como se ha expuesto antes, las ondas terrestres se difractan sobre la superficie contorneando los obstáculos. Las ondas sonoras, son de baja frecuencia y rodean con facilidad los grandes obstáculos, pero no sucede lo mismo con las ondas electromagnéticas en donde la difracción es más pequeña.

Durante el día, la mayor parte de las transmisiones tienen lugar basándose en la propagación de las ondas superficiales, pero los mejores resultados se consiguen con frecuencias medias y bajas puesto que las frecuencias elevadas sufren una atenuación mucho mayor.

La tierra es un gran absorbente de ondas sonoras debido a la resistencia que aquélla opone a las mismas, pero cuando aumenta el grado de humedad también lo hace la conductividad y ello favorece la propagación. Sucede esto porque la humedad propicia la conductividad eléctrica. Recuerde, por ejemplo, que la descarga de los pararrayos sólo era efectiva cuando la zona de tierra hacia la que se llevaba el conductor de bajada estaba suficientemente húmeda como para ofrecer una resistencia mínima.

Algo similar sucede con las ondas electromagnéticas superficiales: la conductividad es tanto mayor cuanto más húmedo está el terreno, asimismo es mucho mayor a través del mar que sobre tierra firme. Este es uno de los motivos por los que las emisoras situadas junto al mar aumentan en gran medida su alcance cuando dirigen sus emisiones en esta dirección. Por un lado el agua favorece la conductividad y por otro la ausencia de obstáculos físicos permite a la onda superficial adaptarse al máximo a la curvatura terrestre. Este tipo de emisora de cara al mar se dedica, sobre todo, a comunicaciones sobre este medio, dirigidas a los barcos, con ondas largas que llegan a distancias difíciles de alcanzar con ondas directas o reflejadas. La banda de frecuencia llega de 15 a 300 kHz, lo que supone una longitud de onda a partir de 1.000 m en adelante.

Por las especiales condiciones de propagación se utilizan poco con fines comerciales y su interés reside en aprovechar las ondas superficiales sobre el mar, donde la onda se atenúa muy poco y se alcanzan distancias de hasta 1.500 km. Estas señales son muy estables y no sufren variaciones diurnas ni estacionases.

Tal como va aumentando la frecuencia, desde 300 kHz hasta 3 M Hz, la distancia alcanzada apenas es superior a los 300 km y ello con potencias de emisión considerables y siempre que se mantengan unas condiciones ideales de propagación sobre la superficie terrestre por la que discurren.

A partir de 3 MHz, la onda terrestre sufre una atenuación tan grande que no es utilizable para distancias superiores a 30 km, lo que fija el límite de su empleo en la práctica, debiendo emplearse otros métodos de propagación para frecuencias mayores a distancias importantes.


ONDAS ESPACIALES

En la figura 7 pueden observarse claramente las ondas espaciales. Este tipo de ondas corresponde al que se proyecta desde la antena hacia el firmamento sin llegar a las proximidades de la superficie.

A su vez, las ondas espaciales pueden clasificarse en otros dos tipos, ondas troposféricas y ondas ionosféricas.

Las primeras se propagan por zonas cercanas a la superficie, hasta 10 km aproximadamente, mientras que las segundas lo hacen por encima de esta altura hasta llegar a 500 km, en la zona conocida como ionosfera.

Con estas últimas pretendemos desviar la trayectoria de las ondas electromagnéticas haciéndolas regresar de nuevo a la superficie de la Tierra en un lugar muy alejado del punto de emisión.

Ondas troposféricas

Las ondas troposféricas son aquellas que se propagan en la zona de la atmósfera que tiene este mismo nombre: troposfera. Esta región situada entre 300 y 10.000 metros sobre la superficie, es el lugar en donde se forman las nubes y en el que las ondas pueden sufrir algún tipo de modificación debido a la influencia de las capas del aire.


Las condiciones de propagación de estas ondas presentan una gran dependencia de la temperatura y humedad del aire contenido en la troposfera. Como estos valores no son constantes en ninguna zona, la propagación será irregular en esta capa atmosférica. Basta observar cualquier mapa meteorológico para darse cuenta de que la temperatura va disminuyendo con arreglo a la altura, cuanto más lejos estamos de la superficie más frío está el aire, y, por otro lado, las fotografías desde los satélites muestran una diferente localización de las nubes en cada momento del día y en cada punto del globo.

Una atmósfera ideal sería aquella que partiera de valores máximos de densidad y de conducción en las zonas bajas hasta llegar a una densidad prácticamente nula y sin humedad en las zonas altas.

Sin embargo, en la práctica, estas condiciones no se dan nunca lo normal es que en el aire de la troposfera se den zonas de turbulencias (masas cambiantes de nubosidad) y estratos más o menos paralelos de diferente temperatura y concentración de humedad, lo que permite alcanzar en casos especiales distancias importantes.

En la figura 9 representamos lo que sucede con la propagación de las ondas en las proximidades de zonas montañosas. La influencia que tienen las diferentes elevaciones del terreno sobre las masas de aire que las rodean hace que no existan grandes capas uniformes de aire que tengan idéntica temperatura y humedad, lo que conlleva una dispersión de las ondas que llegan a ellas.

A este tipo de propagación se le conoce como propagación por dispersión. La dispersión se aprovecha muy poco en las zonas montañosas pero resulta de gran utilidad sobre grandes llanuras o áreas marítimas, en donde los estratos son más estables, y sobre todo a frecuencias de cientos o miles de megahercios.

Las comunicaciones por dispersión resultan útiles en la transmisión de señales de televisión o telefonía utilizando grandes potencias y antenas direccionales. Con las señales de VHF, UHF y SHF se puede llegar a distancias mayores que el alcance visual pero perdiendo estabilidad y recogiendo perturbaciones de tipo atmosférico. La lluvia, la nieve, las tormentas con descargas eléctricas, etc. ocasionan importantes variaciones en la propagación de las ondas de este tipo.


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