ONDAS 
PRESENTADO POR: 
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LUIS ARTURO TAIMBUDTAIMBUD 
SIBUNDOY- PUTUMAYO 
2014 
DANIELA ROSERO 
SERVICIO NACI...
ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS 
Son aquellas ondas que no necesitan un medio material para propagarse. Incluyen, 
entre otras, la...
Se halla a partir de dos constantes Del medio en que se propaga para las ondas 
eléctricas y magnéticas. 
Los campos eléct...
están formadas, como su nombre indica por la conjunción de un campo eléctrico y otro 
magnético. La unión de estos campos ...
Ondasdecimétricas: (300 MHz => 3000 MHz) Frecuencias ultra-elevadas U.H.F (10 
cm => 1 cm 
Ondascentimétricas: (3000 MHz =...
Esta sencilla emisora Morse que acabo de diseñar es muy probable que no me llegase 
a funcionar porque: por un lado, al co...
Decíamos antes que si pusiésemos solo la onda portadora en la antena, en los 
receptores podía ocurrir o que no se escucha...
en este caso el oscilador de A.F. se sustituye por los sonidos de este tipo recogidos 
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uno de los elipsoides de revolución concéntricos teóricamente infinitos que definen 
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La Difracción de Fresnel 
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Un claro ejemplo lo tenemos en los emisores de radiodifusión FM y TV, en los que 
para conseguir máximas distancias es imp...
frequencies) de 3 a 30 MHz, VHF (very high frequencies) de 30 a 300 MHz, UHF (ultra 
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para su propagación pero la mayoría...
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Los fenómenos de interferencias pueden ser muy molestos cuando el tiempo de 
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Pero estos resultados son muy variables y dependen de los métodos de propagación, 
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efectuar conexiones a varios centenares...
Teflón polietileno...). Si uno de los conductores está rodeado por otro, hablamos 
entonces de línea coaxial. 
Ejemplos de...
electromagnético producido por la onda progresiva no es perceptible a alguna 
distancia de la línea. 
Ondas estacionarias ...
Ejemplo: un cable coaxial muy común (Ref. RG58A) de una longitud de 30 metros 
presenta 6dB de pérdidas a 130MHz. Si se ap...
tamañodelUniverso (véase Cosmologíafísica) aunque formalmente el espectro 
electromagnético es infinito y continuo. 
Rango...
La espectroscopia puede detectar una región mucho más amplia del espectro 
electromagnético que el rango visible de 400 a ...
En radiocomunicaciones, los rangos se abrevian con sus siglas en inglés. Los rangos 
son: 
Abreviatura 
inglesa 
Banda 
IT...
Frecuencias super bajas: SLF (Super Low Frequencies), son aquellas que se 
encuentran en el intervalo de 30 a 300 Hz. En e...
de comunicación en tierra, en servicios de telefonía celular y en 
comunicaciones militares. 
Frecuencias super altas: SHF...
generan calor, aunque a veces pueden ser generadas por algunos diodos emisores de 
luz y algunos láseres. 
Las señales son...
400 terahercios) es detectada por el ojo humano y 
se percibe como luz visible. Otras longitudes de onda, especialmente en...
onda está entre 10 a 0,01 nanómetros, correspondiendo a frecuencias en el rango de 
30 a 30.000 PHz (de 50 a 5.000 veces l...
El científico neerlandés Christoph Hendrik Diederik Buys Ballot investigó esta hipótesis 
en 1845 para el caso de ondas so...
Sin embargo, no debemos olvidar que como la velocidad del medio no cambia, la 
longitud de onda será la misma, por lo tant...
Fuente alejándose del observador 
Haciendo un razonamiento análogo para el caso contrario: fuente alejándose; 
podemos con...
En este caso particular, el trompetista emite la nota La a 440 Hz; sin embargo, el 
observador percibe una nota que vibra ...
Sustituyendo en la función de ondas y comparando con la función de onda en el 
sistema de referencia receptor: 
Obtenemos ...
de salida) en mayor medida se verá atenuada la señal. 
Más concretamente, es el cociente Zin / (Zin + ZOUT) el que debe te...
También llamada Sinusoidal. Se trata de una señal analógica, puesto que existen 
infinitos valores entre dos puntos cuales...
Una onda senoidal se caracteriza por: 
Amplitud: máximo voltaje que puede haber, teniendo en cuenta que la onda no 
tenga ...
amplitud de un movimiento oscilatorio, ondulatorio o señal electromagnética es una 
medida de la variación máxima del desp...
es la señal que contiene la información que se desea transmitir. Entre los tipos de 
modulación AM se encuentra la modulac...
Ejemplos de ondas de distintas frecuencias; se observa la relación inversa con la 
longitud de onda. 
Para calcular la fre...
y negro) de la señal de video. La frecuencia modulada es el único método factible para 
la grabación de video y para recup...
El FSK (Frequency-shift keying) es un tipo de modulación de frecuencia cuya señal 
modulante es un flujo de pulsos binario...
10. Que es PSK? 
La modulación por desplazamiento de fase o PSK (Phase Shift Keying) es una forma de modulación angular qu...
El período: cuando producimos ondas en sucesivos impulsos hacia arriba y hacia abajo, 
las ondas formadas viajan. El tiemp...
14. Cual es la formula de la longitud de onda? 
La longitud de onda λ es inversamente proporcional a la frecuencia f, sien...
17. Que es QAM? 
(Quadrature amplitude modulation) 
es a la vez uno analógico y uno digital de modulación del sistema. Se ...
Digamos que tenemos el balín de un balero con una falla en el canal externo. Cada vez 
que el balín pega esta falla crea u...
de las entradas de datos para permitir su transmisión desde la entrada seleccionada a 
la salida que es única. 
La entrada...
en los sistemas de transmisión digitales. En ella, el ancho de banda total del medio de 
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El dispositivo que une las señales se conoce como multiplexor mientras que el que las 
separa es un demultiplexor. Con el ...
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  1. 1. ONDAS PRESENTADO POR: PRESENTADO A: LUIS ARTURO TAIMBUDTAIMBUD SIBUNDOY- PUTUMAYO 2014 DANIELA ROSERO SERVICIO NACIONAL DE APRENDISAJE SESA
  2. 2. ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Son aquellas ondas que no necesitan un medio material para propagarse. Incluyen, entre otras, la luz visible y las ondas de radio, televisión y telefonía. Todas se propagan en el vacío a una velocidad constante, muy alta (300 0000 km/s) pero no infinita. Gracias a ello podemos observar la luz emitida por una estrella lejana hace tanto tiempo que quizás esa estrella haya desaparecido ya. O enterarnos de un suceso que ocurre a miles de kilómetros prácticamente en el instante de producirse. Las ondas electromagnéticas se propagan mediante una oscilación de campos eléctricos y magnéticos. Los campos electromagnéticos al "excitar" los electrones de nuestra retina, nos comunican con el exterior y permiten que nuestro cerebro "construya" el escenario del mundo en que estamos. Las O.E.M. son también soporte de las telecomunicaciones y el funcionamiento complejo del mundo actual. ORIGEN Y FORMACIÓN: Las cargas eléctricas al ser aceleradas originan ondas electromagnéticas Dipolo oscilante El campo E originado por la carga acelerada depende de la distancia a la carga, la aceleración de la carga y del seno del ángulo que forma la dirección de aceleración de la carga y al dirección al punto en que medimos el campo (sen q). Un campo eléctrico variable engendra un campo magnético variable y este a su vez uno eléctrico, de esta forma las o. a.m. se propagan en el vacío sin soporte material Para saber más sobre su origen y propagación pulsa aquí CARACTERÍSTICAS de LA RADIACIÓN E.M. Los campos producidos por las cargas en movimiento pueden abandonar las fuentes y viajar a través del espacio (en el vacío) creándose y recreándose mutuamente. Lo explica la tercera y cuarta ley de Maxwell. Las radiaciones electromagnéticas se propagan en el vacío a la velocidad de la luz "c". Y justo el valor de la velocidad de la luz se deduce de las ecuaciones de Maxwell,
  3. 3. Se halla a partir de dos constantes Del medio en que se propaga para las ondas eléctricas y magnéticas. Los campos eléctricos y magnéticos son perpendiculares entre sí (y perpendiculares A la dirección de propagación) y están en fase: alcanzan sus valores máximos y mínimos al mismo tiempo y su relación en todo momento está dada por E=c· B El campo eléctrico procedente de un dipolo está contenido en el plano formado por El eje del dipolo y la dirección de propagación. El enunciado anterior también se cumple si sustituimos el eje Del dipolo por la dirección de movimiento de una carga acelerada Las ondas electromagnéticas son todas semejantes (independientemente de cómo Se formen) y sólo se diferencian e n su longitud de onda y frecuencia. La luz es una onda electromagnética Las ondas electromagnéticas transmiten energía incluso en el vacío. Lo que vibra a su paso son los campos eléctricos y magnéticos que crean a propagarse. La vibración puede ser captada y esa energía absorberse. Las intensidad instantánea que posee una onda electromagnética, es decir, la energía que por unidad de tiempo atraviesa la unidad de superficie, colocada perpendicularmente a la dirección de propagación es: I=c· eoE2. La intensidad media que se propaga es justo la mitad de la expresión anterior. La intensidad de la onda electromagnética al expandirse en el espacio disminuye con el cuadrado de la distancia y como "I "es proporcional a E2 y por tanto a sen2Q. Por lo tanto existen direcciones preferenciales de propagación RADIO PROPAGACIÓN La transmisión de las ondas Cualquier transmisión tanto de radio como de televisión se hace a través de las denominates Ondas electromagnéticas. Este tipo de ondas se caracterizan porque
  4. 4. están formadas, como su nombre indica por la conjunción de un campo eléctrico y otro magnético. La unión de estos campos es la que permite que este tipo de ondas se pueda transmitir por el espacio. Este tipo de ondas se propaga por el espacio (independientemente de cuál sea su frecuencia) a la velocidad de la luz; a la particularidad que tiene este tipo de ondas de viajar por el espacio es a lo que se le denomina técnicamente como propagación de las ondas electromagnéticas. Una onda electromagnética se define con tres parámetros: a. La frecuencia: nos define el número de ondas que se transmiten en un segundo. b. La velocidad: que como decíamos es siempre la misma ya que es independiente de la frecuencia. Esta velocidad es igual a la velocidad de la luz (300.000 kilómetros por segundo). c. La longitud de onda: que es el resultado de dividir la velocidad de propagación (la velocidad de la luz) por la frecuencia. El resultado viene expresado en metros. La siguiente tabla muestra la clasificación de las ondas electromagnéticas a tenor de los tres parámetros antes enunciados: Longitud de onda: Frecuencia, Siglas, Valores, Denominación, Valores, Denominación (100km => 10km) Ondas miriamétricas: (3 kHz => 30 kHz) Frecuencias muy bajas V.L.F. (10 km => 1 km) Ondas kilométricas: (30 kHz => 300 kHz) Frecuencias bajas L.F. (1000 m => 100 m) Ondas hectométricas: (300 KHz => 3000 KHz) Frecuencias medias M.F. (100 m => 10 m) Ondas decamétricas: (3 MHz => 30 MHz) Frecuencias altas H.F. (10 m => 1 m) Ondas métricas: (30 MHz => 300 MHz) Frecuencias muy elevadas V.H.F. (100 cm => 10 cm)
  5. 5. Ondasdecimétricas: (300 MHz => 3000 MHz) Frecuencias ultra-elevadas U.H.F (10 cm => 1 cm Ondascentimétricas: (3000 MHz => 30000 MHz) Frecuencias súper-elevadas S.H.F. Podemos hacer otro tipo de clasificaciones, como la que se suele hacer con las ondas de radio (Ondas largas, ondas cortas y ondas medias), para no alargar el tema no entraremos en estas clasificaciones. La transmisión de las ondas: principios Una onda electromagnética la podemos crear y transmitir, luego, con los aparatos adecuados, la podemos recibir y utilizar. Para poner una onda electromagnética en el espacio necesitamos una serie de elementos: vamos a poner como ejemplo una emisora de radio (pero sería aplicable a cualquier otro tipo de emisión), en este caso lo que queremos transmitir es la voz; nuestra voz, al estar delante del micrófono, se convierte en corrientes eléctricas que un emisor se encarga de convertir en corrientes de Radio Frecuencia (R.F.), estas corrientes se aplican a una antena de emisión (que es la encargada de convertir las corrientes del emisor en ondas electromagnéticas). Estas ondas viajan por el espacio, si dentro del alcance de estas ondas ponemos un receptor, la antena de este receptor se encarga de convertir esas ondas electromagnéticas en débiles corrientes eléctricas; estas corrientes el receptor las amplifica y las trata de forma conveniente para que sean capaces de excitar el altavoz. El transmisor más sencillo que podemos construir se basaría en un circuito electrónico llamado oscilador, que en este caso debería oscilar dentro de la gama de las R.F.; esa R.F., aplicada a una antena, generaría ondas electromagnéticas que se propagarían por el espacio. Pero este sencillo transmisor no nos serviría de mucho porque el receptor (dependiendo del tipo de receptor que elijamos) o bien nos emite un pitido constante o bien no emite ningún tipo de sonido. Vamos a poner por caso que yo, de alguna manera, hago que la señal de R.F. se corte durante unos instantes, a la antena llegarán trenes de pulsos de R.F. que serán irradiados. Si yo tengo un receptor de los que emiten un pitido, cuando está presente la señal de R.F., conseguiré "oír" las pulsaciones que alguien haga en el manipulador de mi emisora; estamos en el principio de la transmisión Morse por lo que puedo transmitir mensajes.
  6. 6. Esta sencilla emisora Morse que acabo de diseñar es muy probable que no me llegase a funcionar porque: por un lado, al conectar el oscilador directamente a la antena, la potencia de salida sería muy pequeña y la potencia de salida va a estar ligada íntimamente al alcance de la emisora: a más potencia más alcance; por otro lado la antena absorbe una potencia un poco grande lo que hará que el oscilador se esté corriendo continuamente de frecuencia. Para salvar estos inconvenientes, entre el oscilador y la antena, se colocan una serie de amplificadores, especiales para estos casos, que se llaman amplificadores de R.F. A cada amplificador de R.F. se le denomina etapa, un emisor tendrá tantas etapas como sean necesarias para dar su potencia de salida. A la primera etapa, la que va inmediatamente detrás del oscilador, se le denomina amplificador separador o buffer; a las etapas que siguen la buffer se le va denominando consecutivamente primera etapa de potencia, segunda etapa de potencia, etc. Al amplificador final, el que va conectado a la antena, se le denomina amplificador (o etapa) final de potencia. Una onda electromagnética la podemos crear y transmitir, luego, con los aparatos adecuados, la podemos recibir y utilizar. Para poner una onda electromagnética en el espacio necesitamos una serie de elementos: vamos a poner como ejemplo una emisora de radio (pero sería aplicable a cualquier otro tipo de emisión), en este caso lo que queremos transmitir es la voz; nuestra voz, al estar delante del micrófono, se convierte en corrientes eléctricas que un emisor se encarga de convertir en corrientes de Radio Frecuencia (R.F.), estas corrientes se aplican a una antena de emisión (que es la encargada de convertir las corrientes del emisor en ondas electromagnéticas). La manipulación de las ondas de R.F. En el ejemplo propuesto anteriormente del transmisor Morse, nos debe quedar claro que la onda del oscilador en sí no nos transmitiría nada; cuando manipulamos esa onda es cuando conseguimos que se transmita información. A la onda que genera el oscilador y que nos sirve para llevar la información es a lo que se denomina onda portadora.
  7. 7. Decíamos antes que si pusiésemos solo la onda portadora en la antena, en los receptores podía ocurrir o que no se escuchase nada o que se oyese un pitido (dependiendo del tipo de receptor). Esto se produce porque en el receptor otro oscilador está trabajando a la misma frecuencia que el oscilador del transmisor, a esta adecuación de frecuencias es a lo que se le conoce como sintonización del receptor. Cuando se produce la sintonización, ambos osciladores están en la misma frecuencia, en el receptor una de las etapas amplificadoras se va a encargar te tratar la onda portadora, bien anulándola (caso del receptor con sonido nulo), bien amplificando solo la portadora que está sintonizada y anulando el resto de las que llegan a la antena (receptor con el pitido). El transmisor que nos ha servido de ejemplo sería el típico transmisor de onda continua, la manipulación sobre la portadora se hace poniendo en antena trozos más o menos grandes de esta portadora. Este tipo de transmisión se suele utilizar en comunicaciones a largas distancias. Una variante de este tipo de transmisión es la transmisión por onda continua modulada, empleada principalmente en comunicaciones de emergencia; la única diferencia entre los dos estriba en que en este último tipo se utilizan dos osciladores: el de R.F., que genera la portadora, y el de Audio Frecuencia (A.F.). Las señales de los osciladores, en este tipo de transmisores se mezclan de forma que la señal de A.F. se monta sobre la señal de R.F. (modulación). Lo que se transmite son trozos de portadora convenientemente modulada. En el dibujo se la izquierda se ha intentado representar la señal que tendríamos en la etapa final de R.F., donde observaríamos "trozos de portadora (convenientemente modulada) y espacios de silencio o ausencia de portadora (los trazos grises y azul no se verían, se han representado para que veamos cómo se modula la señal original, la señal de salida sería únicamente el trazo rojo; esto es aplicable también a los ejemplos siguientes). Para la transmisión del sonido y la imagen se utilizan dos métodos: la transmisión por modulación de amplitud y la transmisión por modulación de frecuencia. La transmisión por modulación de amplitud no difiere de la transmisión por onda continua modulada,
  8. 8. en este caso el oscilador de A.F. se sustituye por los sonidos de este tipo recogidos por un micrófono, un dispositivo de música, una cámara, etc. La señal captada por estos dispositivos se amplifica convenientemente y se utilizar para modular la portadora; si enganchásemos un osciloscopio en la etapa final de R.F. veríamos una señal parecida a la de la derecha, En este caso, en la transmisión, siempre tenemos portadora, cuando el micrófono capte un sonido, la portadora se modulará (tramos más estrechos) y en los silencios la portadora se transmitirá con toda su amplitud. La transmisión por modulación de frecuencia consiste en modular la portadora de forma que la señal de entrada le haga aumentar o disminuir su frecuencia (no su amplitud como en el caso anterior). En este caso, también, la portadora se está irradiando continuamente por la antena: en los silencios la portadora saldrá con la frecuencia del oscilador, cuando el dispositivo de sonido o imagen capte una señal, ésta modulará la portadora haciéndole variar su frecuencia. Un osciloscopio colocado en la etapa final de R.F. vería "acortamientos y estiramientos continuos" de la portadora. (EN este gráfico, el tramo azul, sí forma parte de la señal, se ha representado así para resaltar la modulación). Zona de Fresnel Tanto en óptica como en comunicaciones por radio o inalámbricas, la zona de Fresnel es una zona de despeje adicional que hay que tener en consideración además de haber una visibilidad directa entre las dos antenas. Este factor deriva de la teoría de ondas electromagnéticas respecto de la expansión de las mismas al viajar en el espacio libre. Esta expansión resulta en reflexiones y cambios de fase al pasar sobre un obstáculo. El resultado es un aumento o disminución en el nivel de intensidad de señal recibido. Debiendo considerar la curvatura de la tierra (K), que generalmente puede tomar valores de K=2/3 (peor caso) y K=4/3(caso óptimo) En la óptica y comunicaciones por radio, una zona de Fresnel (pronunciada como zona FRA-nel, de origen francés), nombrada en honor del físico Auguste Jean Fresnel, es
  9. 9. uno de los elipsoides de revolución concéntricos teóricamente infinitos que definen volúmenes en el patrón de radiación de la abertura circular (generalmente). Fresnel divide resultado en zonas de la difracción por la abertura circular. La sección transversal de la primera zona de Fresnel es circular. Las zonas subsecuentes de Fresnel son anulares en la sección transversal, y concéntricas con las primeras. El concepto de las zonas de Fresnel se puede también utilizar para analizar interferencia por obstáculos cerca de la trayectoria de una viga (antena) de radio. Esta zona se debe determinar primero, para mantenerla libre de obstrucciones. La obstrucción máxima permisible para considerar que no hay obstrucción es el 40% de la primera zona de Fresnel. La obstrucción máxima recomendada es el 20%. Para el caso de radiocomunicaciones depende del valor de K (curvatura de la tierra) considerando que para un K=4/3 la primera zona de Fresnel debe estra despejada al 100% mientras que para un estudio con K=2/3 se debe tener despejado el 60% de la primera zona de Fresnel. Para establecer las zonas de Fresnel, primero debemos determinar la línea de vista de RF ("RF LoS", en inglés), que en términos simples es una línea recta entre la antena transmisora y la receptora. Ahora la zona que rodea el RF LoS es la zona de Fresnel. El radio de la sección transversal de la primera zona de Fresnel tiene su máximo en el centro del enlace. En este punto, el radio r se puede calcular como sigue: r = radio en metros (m). d = distancia en kilómetros (km). f = frecuencia transmitida en megahercios (MHz). La fórmula genérica de cálculo de las zonas de Fresnel es: Donde: rn = radio de la enésima zona de Fresnel. d1 = distancia desde el transmisor al objeto en km. d2 = distancia desde el objeto al receptor en km.
  10. 10. d = distancia total del enlace en km. f = frecuencia en MHz. La Difracción de Fresnel La condición de validez es algo débil y permite que los parámetros de dimensión del obstáculo tengan valores comparables: la apertura es pequeña comparada con el camino óptico. De esta forma es interesante investigar en el comportamiento del campo eléctrico sólo en una pequeña porción de área cercana al origen de la fuente luminosa, es decir para valores de x e y mucho más pequeños que z, en este caso se puede asumir que , esto viene a significar que: . De esta forma, al igual que la difracción de Fraunhofer, la difracción de Fresnel ocurre debido a la curvatura del frente de onda. Para la difracción Fresnel el campo eléctrico en un punto ubicado en (x,y,z) está dado por: Esta es la integral de difracción de Fresnel; y viene a significar que si la aproximación de Fresnel es válida, el campo propagado es una onda esférica, originada en la apertura y moviéndose a lo largo del eje Z. La integral modula la amplitud y la fase de una onda esférica. La solución analítica de esta expresión es sólo posible en casos muy raros. PROPAGACIÓN TERRESTRE Ondas aéreas Son aquellas que parten de la antena del emisor y llegan hasta la antena del receptor a través del propio aire pero sin llegar a la ionosfera. Según su trayectoria pueden ser: Ondas directas, reflejadas y otras influenciadas por ciertos efectos como son por refracción troposférica o por difracción. Onda directa Tocar terreno ni ionosfera. La atenuación es mínima, siendo únicamente la que se produce por el espacio abierto o agentes meteorológicos (lluvia, nieve,... ) Es la típica de frecuencias superiores a 30MHz (V-U-SHF).
  11. 11. Un claro ejemplo lo tenemos en los emisores de radiodifusión FM y TV, en los que para conseguir máximas distancias es imprescindible tener la antena emisora lo más alta posible (o ubicaciones de repetidores o reemisores en cotas altas del terreno). Otro ejemplo lo tenemos en los radioenlaces de microondas (SHF o frecuencias >3GHz) en los que es imprescindible que haya visión directa para establecerse la comunicación. Onda reflejada Llega al receptor después de reflejarse en la tierra (o mar). Sufre gran atenuación por la propia naturaleza del terreno y depende mucho de éste. En ocasiones favorece el establecimiento de la comunicación a largas distancias. RefracciónTroposférica Cuando una capa de aire frío se encuentra entre dos capas de aire caliente, puede ocurrir que la onda de refracte, esto es, que modifique su trayectoria. Difracción(filodelanavaja) Cuando entre el emisor y el receptor se encuentra una montaña o cordillera, puede ocurrir que las ondas modifiquen su trayectoria debido a la naturaleza del terreno (temperatura, humedad, etc.) consiguiéndose incluso, niveles de ganancia, en lugar de atenuaciones. Ondas de radio u ondas hertzianas. Las ondas de radio u ondas Hertzianas son ondas electromagnéticas. Como una onda de radio es una vibración, al cabo de un período, la onda habrá recorrido una distancia llamada longitud de onda. La longitud de onda es una característica esencial en el estudio de la propagación; para una frecuencia dada depende de la velocidad de propagación de la onda. El ámbito de las frecuencias de las ondas de radio se extiende de algunas decenas de kiloherzios hasta los límites de los infrarrojos. Las siguientes son abreviaciones para rangos de frecuencias de radio: ELF (extremely low frequencies) de 30 a 3000 Hz, VLF (very low frequencies) de 3 a 30 KHz, LF (low frequencies) de 30 a 300 kHz, MF (médium frequencies) de 0.3 a 3 MHz, HF (high
  12. 12. frequencies) de 3 a 30 MHz, VHF (very high frequencies) de 30 a 300 MHz, UHF (ultra high frequencies) por arriba de los 300 MHz, y por último, SHF y EHF Formas de propagación. Las ondas Hertzianas se propagan en dos formas: En el espacio libre (por ejemplo, propagación irradiada alrededor de la tierra): Las ondas causadas por la caída de una piedra en la superficie de un estanque se propagan como círculos concéntricos. La onda de radio emitida por la antena isotrópica (es decir, radiante de manera uniforme en todas las direcciones del espacio) puede ser representada por una sucesión de esferas concéntricas. Imagínese una burbuja que se infla muy rápidamente, a la velocidad de la luz, muy cerca de 300,000 km por segundo. Al cabo de un segundo la esfera tiene 600,000 km de diámetro. Si el medio de propagación no es isotrópico y homogéneo, el frente de la onda no será una esfera. En líneas (propagación guiada, en un cable coaxial o en una guía de onda): En espacio libre, cuanto más se aleje de la antena, la intensidad del campo electromagnético irradiado es más débil. Esta variación es regular en un medio homogéneo, en el vacío, por ejemplo. En un medio no homogéneo, como por ejemplo, en la superficie de la Tierra, numerosos fenómenos contradicen esta norma: es frecuente que la onda recibida interfiere directamente con un reflejó de esta onda sobre el suelo, un obstáculo o sobre una capa de la ionosfera. Para una buena recepción, es necesario que el campo eléctrico de la onda captada tenga un nivel suficiente. El valor mínimo de este nivel depende de la sensibilidad del receptor, de la ganancia de la antena y la comodidad de escucha deseada. En el caso de las transmisiones numéricas la comodidad de escucha es sustituida por el nivel de fiabilidad requerido para la transmisión. La intensidad del campo eléctrico se mide en voltio/metro. Propagación de las ondas de radio: difusión, reflexión y refracción. Una onda de radio se distingue de una radiación luminosa por su frecuencia: algunas decenas de kiloherz o giga Hertz para la primera, algunos centenares de térahertz
  13. 13. para el segundo. Obviamente la influencia de la frecuencia de la onda es determinante para su propagación pero la mayoría de los fenómenos de la óptica geométrica (por ejemplo, la reflexión) se aplican también en la propagación de las ondas hertzianas. En la práctica es frecuente que dos o varios fenómenos se apliquen simultáneamente al trayecto de una onda: reflexión y difusión, difusión y refracción... Estos fenómenos aplicados a las ondas radioeléctricas permiten a menudo establecer conexiones entre puntos que no están en vista directa. Difusión. El fenómeno de difusión puede producirse cuando una onda encuentra un obstáculo cuya superficie no es perfectamente plana y lisa. Es el caso de las capas ionizadas de la atmósfera, de la superficie del suelo en las regiones onduladas (para las longitudes de ondas más grandes) o de la superficie de los obstáculos (acantilados, bosques, construcciones...) para las ondas ultracortas (sobre algunos centenares de megaherz). Como en la óptica, la difusión depende de la relación entre la longitud de onda y las dimensiones de los obstáculos o irregularidades a la superficie de los obstáculos reflejantes. Estos últimos pueden también cambiar por las cortinas de lluvia (en hiperfrecuencias) o las zonas ionizadas de la alta atmósfera en las auroras polares (borealis y australis, Northern and Southern Light). Reflexión y refracción. La información necesaria para una conexión que utiliza una reflexión sobre la capa E de la ionosfera es:     La potencia del emisor; El diagrama de radiación de la antena; La posición geográfica de cada una de las dos estaciones y también; La capacidad de la capa E de la ionosfera para reflejar las ondas de radio. Es el SSN (el término histórico es número de Wolf, que no depende de quien determina el número de manchas solares, veremos esto en la parte II de estas notas), y también la fecha y la hora del día del intento de conexión que permitirá al programa
  14. 14. informático calcular las posibilidades de propagación ionosférica. Se conocerá la probabilidad de establecer la conexión en función de la frecuencia para un reporte de señal sobre ruido dado La refracción es el cambio en la dirección de propagación de una onda, cuando pasa de un medio a otro en el que su velocidad es distinta, o cuando hay una variación espacial de la velocidad de la onda en el mismo medio. El clima espacial condiciona la ionización en las distintas capas de la ionosfera, que cambia con la fecha y la hora. En el capítulo sobre propagación y clima espacial hablaremos de la refracción de las ondas de radio en la ionosfera, capacidad de la ionosfera, que permite contactos DX, de frecuencias máximas utilizables MUF y frecuencias mínimas utilizables LUF, de SWF (atenuación o pérdida de intensidad, también absorción, en Onda Corta, short wave fade, en inglés). Hablaremos también del número de Wolf. Interferencia de dos ondas de radio Es necesario distinguir la interferencia causada por dos señales independientes, en frecuencias muy cercanas, aparece el fenómeno de interferencia cuando la onda directa irradiada por un emisor se recibe al mismo tiempo que una onda reflejada. En este último caso, los tiempos de recorrido de las dos ondas son diferentes y las dos señales recibidas son desfasadas. Pueden entonces presentarse varios casos:  desfasamiento igual a un múltiplo del período: las señales están en fase y se refuerzan mutuamente. Sus amplitudes se añaden. desfasamiento de un múltiplo de un semi-período: las señales están en oposición de fase y la amplitud de la más débil se deduce de más fuerte. Si las dos señales tienen la misma amplitud, el nivel de la señal resultante es nulo. desfasamiento cualquiera: la amplitud de la señal que resulta es intermedia entre estos dos valores extremos.  
  15. 15. Los fenómenos de interferencias pueden ser muy molestos cuando el tiempo de recorrido de la onda indirecta varía: la amplitud de la señal recibida varía entonces a un ritmo más o menos rápido. El fenómeno de interferencia se utiliza en aplicaciones que cubren numerosos ámbitos: medida de velocidad, radiogoniometría... Propagación en función de la gama de frecuencia Ondas kilométricas Se propagan principalmente muy a baja altitud, por onda de suelo. Su gran longitud de onda permite el rodeo de los obstáculos. Para una misma distancia del emisor, el nivel de la señal recibida es muy estable. Este nivel disminuye tanto más rápidamente cuanto más se eleve la frecuencia. Las ondas de frecuencia muy baja penetran un poco bajo la superficie del suelo o el mar, lo que permite comunicar con submarinos en inmersión. Aplicaciones corrientes: radiodifusión sobre Grandes Ondas (Francia-Inter, RTL...), difusión de las señales horarias (relojes de radio controladores)... La potencia de estos emisores es enorme: a menudo varios megavatios para obtener un alcance que puede llegar hasta 1000 km. Ondas hectométricas Las estaciones de radiodifusión sobre la banda de las Pequeñas Ondas (entre 600 y 1500 kHz) tienen potencias que pueden llegar hasta varios centenares de kilovatios. Apenas utilizan la onda de suelo para cubrir una zona que no sobrepasa una región francesa pero se benefician después de la puesta del sol de los fenómenos de propagación ionosférica Ondas decamétricas Las ondas cortas, bien conocidas por los radioaficionados, permiten conexiones intercontinentales con potencias de algunos milivatios si la propagación ionos feérica lo permite ya que la onda de suelo sobre 2 o 3 MHz apenas lleva más allá de algunas decenas kilómetros. Entre 1 y 30 MHz, la reflexión de las ondas sobre las capas de la ionosfera permite liberarse del problema del horizonte óptico y obtener con un único salto un alcance de varios millares de kilómetros.
  16. 16. Pero estos resultados son muy variables y dependen de los métodos de propagación, el ciclo solar, la hora del día o la temporada. Las ondas decamétricas cedieron el paso a los satélites aunque los cálculos de previsión de propagación permitieran predecir con una buena fiabilidad las horas de apertura, las frecuencias máximas utilizables y el nivel de la señal que se recibirá. Ondas métricas Las ondas métricas corresponden a frecuencias incluidas entre 30 y 300 MHz que incluye la banda de radiodifusión FM, las transmisiones VHF de los aviones, la banda radioaficionado de los 2m, 6 m ... se propagan principalmente en línea recta pero consiguen pasar los obstáculos de dimensiones que no superan algunos metros. Se reflejan sobre las paredes, rocas, vehículos y excepcionalmente sobre nubes ionizadas situadas en la capa E, hacia 90 km de altitud lo que permite conexiones por más 1000 km . En tiempo normal, el alcance de una emisora de 10 vatios en una antena omnidireccional es de algunas decenas de kilómetros pero sucede también que el índice de refracción para estas frecuencias haga curvarse hacia el suelo una onda que se habría perdido en el espacio. Son entonces posibles las conexiones con algunos centenares de kilómetros Ondas dosimétricas e hiperfrecuencias Mientras más aumenta su frecuencia, el comportamiento de esta onda se asemeja al de un rayo luminoso. Los haces hertzianos permiten conexiones a la vista, como el Telégrafo de Casquillo, pero por todo el tiempo y con producciones de información de los mil millones de vez más elevado. Ningún obstáculo de tamaño superior a algunos decímetros debe encontrarse sobre el trayecto del haz. Estas ondas se reflejan fácilmente sobre obstáculos de algunos metros de dimensión; este fenómeno es explotado por los radares, incluidos los utilizados en los bordes de las carreteras. Y gracias a los reflejos sobre los edificios es posible utilizar un teléfono portátil sin estar en vista directa con la antena de enlace, pero las interferencias entre ondas reflejadas dificultan la comunicación, obligando al usuario a cambiar de lugar o a desplazarse simplemente de algunos metros. Sobre 10 GHz con una potencia de
  17. 17. algunos vatios y antenas parabólicas de menos de un metro de diámetro, es posible efectuar conexiones a varios centenares de kilómetros de distancia sirviéndose una elevada montaña como reflector. Arriba de 10 gigas Hertz, el fenómeno de difusión puede manifestarse sobre nubes de lluvia, permitiendo a la onda alcanzar lugares situados más allá del horizonte óptico Previsiones de propagación El nivel de la señal emitida por una estación de emisión (emisora y antena) en un punto del espacio (o de la superficie de la Tierra) puede calcularse con una buena precisión si se conocen los principales factores que determinan la transmisión. Como ejemplo tomemos dos casos: conexión en vista directa en 100MHz y conexión a gran distancia en 10MHz que utiliza una reflexión sobre la capa E. No efectuaremos obviamente aquí los cálculos. Conexión directa sobre 100MHz Se conoce:   La potencia de salida del emisor; El diagrama de radiación de la antena de emisión y en particular la ganancia de ésta en la dirección que nos interesa y su altura con relación al suelo; El perfil del terreno entre la estación de emisión y el punto de recepción, teniendo en cuenta la redondez de la Tierra; La distancia entre emisora y no de recepción;   Los programas informáticos más o menos sofisticados permiten hacer rápidamente esta clase de cálculo que puede eventualmente tener en cuenta la conductividad del suelo, las posibilidades de reflexión, etc. Si se añaden las características de la estación de recepción (antena + receptor), se podrá entonces calcular el balance de la conexión, que dará la diferencia de nivel entre la señal útil y el ruido radioeléctrico. Propagación guiada Para transportar la energía de alta frecuencia de un punto en otro, no se utiliza un añadido eléctrico ordinario sino una línea de transmisión con las características apropiadas. Esta línea está formada por dos conductores eléctricos paralelos separados por un dieléctrico, muy buen aislante a las frecuencias utilizadas (aire,
  18. 18. Teflón polietileno...). Si uno de los conductores está rodeado por otro, hablamos entonces de línea coaxial. Ejemplos de líneas de transmisión  Del emisor a la antena se utilizará un cable coaxial que podrá soportar tensiones de varios centenares o millares de voltios sin distensión eléctrica. Entre la antena parabólica y el receptor de televisión por satélite las señales de baja amplitud serán transportadas por un cable coaxial que presentará escasas pérdidas a muy alta frecuencia. La antena de un radar utilizado para el control aéreo se conecta a los equipos de detección con ayuda de una guía de onda, sale de tubo metálico dentro del cual se desplaza la onda. Sobre ondas cortas los radioaficionados utilizan a veces líneas de dos hilos para alimentar su antena. Los circuitos selectivos utilizados en los aparatos que funcionan a muy alta frecuencia (superior a 300 MHz) son muy a menudo líneas.     Formación de una onda en una línea Un generador conectado a cargo con ayuda de una línea va a causar en cada uno de los dos conductores de la línea la formación de una corriente eléctrica y la formación de una onda que se desplaza en el dieléctrico a una velocidad muy grande. Esta velocidad es inferior a la velocidad de la luz pero sobrepasa frecuentemente 200,000 km/s, lo que implica que, para una frecuencia dada, la longitud de la onda en la línea es más pequeña que en el espacio (longitud de onda = velocidad en el medio/frecuencia) Ondas progresivas Cuando la línea se adapta perfectamente al generador y a la carga, la condición se cumple cuando la impedancia de salida del primero y la impedancia de entrada del segundo son iguales a la impedancia característica de la línea, este último es recorrido solamente por ondas progresivas. En este caso ideal la diferencia de potencial entre los conductores y la corriente que circula en éstos tienen el mismo valor cualquiera que sea el lugar donde la medida se efectúa en la línea. Tal línea no irradia, el campo
  19. 19. electromagnético producido por la onda progresiva no es perceptible a alguna distancia de la línea. Ondas estacionarias Si la condición mencionada anteriormente no se cumple, si la impedancia de la carga es diferente de la impedancia característica de la línea, la línea va entonces a ser el sitio de ondas estacionarias. La tensión medible entre los dos hilos no será ya constante sobre toda la longitud de la línea y van a aparecer:  máximos de tensión aún llamados vientres de tensión correspondientes a nudos de corriente de los mínimos de tensión o nudos de tensión asociados a máximos de corriente (vientres de corriente). Este tipo de funcionamiento generalmente se teme si el tipo de ondas estacionarias es elevado. Las sobretensiones que corresponden a los vientres de tensión pueden dañar la emisora, o incluso la línea. Las pérdidas en la línea son elevadas.   Pérdidas en la línea La resistencia eléctrica (no nula) de los conductores que constituyen la línea y el aislamiento (no infinito) del dieléctrico, causan un debilitamiento de la amplitud de la onda progresiva recorriendo la línea. Estas pérdidas tienen un doble inconveniente:  debilitamiento de la señal recibida y disminución de la sensibilidad del sistema de recepción. reducción de la potencia transmitida a la antena por el emisor. Las pérdidas en línea se expresan en dB/m (decibel/metro de longitud) y dependen de numerosos factores: naturaleza del dieléctrico (materia, forma...) tipo de línea (de dos hilos, bifilar o coaxial) frecuencia de trabajo     
  20. 20. Ejemplo: un cable coaxial muy común (Ref. RG58A) de una longitud de 30 metros presenta 6dB de pérdidas a 130MHz. Si se aplica una potencia de 100 vatios a la entrada de esta línea se encontrarán 25 vatios a su salida En 6MHz la pérdida solo es de 1 decibel. ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO Se denomina espectro electromagnético a la distribución energética del conjunto de las ondaselectromagnéticas. Referido a un objeto se denomina espectroelectromagnético o simplemente espectro a la radiaciónelectromagnética que emite (espectrodeemisión) o absorbe (espectrodeabsorción) una sustancia. Dicha radiación sirve para identificar la sustancia de manera análoga a una huella dactilar. Los espectros se pueden observar mediante espectroscopios que, además de permitir ver el espectro, permiten realizar medidas sobre el mismo, como son la longitud de onda, la frecuencia y la intensidad de la radiación. Diagrama del espectro electromagnético, mostrando el tipo, longitud de onda con ejemplos, frecuencia y temperatura de emisión de cuerpo negro. El espectro electromagnético se extiende desde la radiación de menor longitud de onda, como los rayos gamma y los rayos X, pasando por la luz ultravioleta, la luz visible y los rayos infrarrojos, hasta las ondas electromagnéticas de mayor longitud de onda, como son las ondas de radio. Se cree que el límite para la longitud de onda más pequeña posible es la longitud de Planck mientras que el límite máximo sería el
  21. 21. tamañodelUniverso (véase Cosmologíafísica) aunque formalmente el espectro electromagnético es infinito y continuo. Rango energético del espectro El espectro electromagnético cubre longitudes de onda muy variadas. Existen frecuencias de 30 Hz y menores que son relevantes en el estudio de ciertas nebulosas.1 Por otro lado se conocen frecuencias cercanas a 2,9×1027 Hz, que han sido detectadas provenientes de fuentes astrofísicas.2 La energía electromagnética en una particular longitud de onda λ (en el vacío) tiene una frecuencia f asociada y una energía de fotón E. Por tanto, el espectro electromagnético puede ser expresado igualmente en cualquiera de esos términos. Se relacionan en las siguientes ecuaciones: , o lo que es lo mismo , o lo que es lo mismo Donde (velocidad de la luz) y es la constante de Planck, . Por lo tanto, las ondas electromagnéticas de alta frecuencia tienen una longitud de onda corta y mucha energía mientras que las ondas de baja frecuencia tienen grandes longitudes de onda y poca energía. Por lo general, las radiaciones electromagnéticas se clasifican basándose en su longitud de la onda en ondas de radio, microondas, infrarrojos, visible –que percibimos como luz visible– ultravioleta, rayos X y rayos gamma. El comportamiento de las radiaciones electromagnéticas depende de su longitud de onda. Cuando la radiación electromagnética interactúa con átomos y moléculas puntuales, su comportamiento también depende de la cantidad de energía por quantum que lleve. Al igual que las ondas de sonido, la radiación electromagnética puede dividirse en octavas.3
  22. 22. La espectroscopia puede detectar una región mucho más amplia del espectro electromagnético que el rango visible de 400 a 700 nm. Un espectrómetro de laboratorio común y corriente detecta longitudes de onda de 2 a 2500 nm. Bandas del espectro electromagnético Para su estudio, el espectro electromagnético se divide en segmentos o bandas, aunque esta división es inexacta. Existen ondas que tienen una frecuencia, pero varios usos, por lo que algunas frecuencias pueden quedar en ocasiones incluidas en dos rangos. Banda Rayos gamma Rayos XUltravioleta extremo Ultravioleta cercano Luz Visible Longitud de onda (m) Frecuencia (Hz) Energía (J) < 10x10−12m < 10x10−9m < 200x10−9m < 380x10−9m < 780x10−9m > 30,0x1018Hz > 30,0x1015Hz > 1,5x1015Hz > 7,89x1014Hz > 384x1012Hz > 20·10−15 J > 20·10−18 J > 993·10−21 J > 523·10−21 J > 255·10−21 J Infrarrojo cercano Infrarrojo medio < 2,5x10−6m < 50x10−6m > 120x1012Hz > 6,00x1012Hz > 300x109Hz > 3x108Hzn. 1 > 300x106Hz > 79·10−21 J > 4·10−21 J > 200·10−24 J > 2·10−24 J > 19.8·10−26 J Infrarrojo lejano/submilimétrico < 1x10−3m Microondas Ultra Alta Frecuencia - Radio < 10−2m < 1 m Muy Alta Frecuencia - Radio Onda Corta - Radio Onda Media - Radio Onda Larga - Radio Muy Baja Frecuencia - Radio < 10 m < 180 m < 650 m < 10x103m > 10x103m > 30x106Hz > 1,7x106Hz > 650x103Hz > 30x103Hz < 30x103Hz > 19.8·10−28 J > 11.22·10−28 J > 42.9·10−29 J > 19.8·10−30 J < 19.8·10−30 J Radiofrecuencia Artículo principal: Radiofrecuencia
  23. 23. En radiocomunicaciones, los rangos se abrevian con sus siglas en inglés. Los rangos son: Abreviatura inglesa Banda ITU Longitud de onda > 100.000 km 100.000–10.000 km 10.000–1000 km Nombre Frecuencias Inferior a 3 Hz Extra baja frecuencia Super baja frecuencia Ultra baja frecuencia Muy baja frecuencia Baja frecuencia ELF 1 3-30 Hz SLF 2 30-300 Hz ULF 3 300–3000 Hz 1000–100 km VLF 4 3–30 kHz 100–10 km LF 5 30–300 kHz 10–1 km Media frecuencia Alta frecuencia Muy alta frecuencia Ultra alta frecuencia Super alta frecuencia Extra alta frecuencia MF HF 6 7 300–3000 kHz 3–30 MHz 1 km – 100 m 100–10 m VHF 8 30–300 MHz 10–1 m UHF 9 300–3000 MHz 1 m – 100 mm SHF 10 3-30 GHz 100-10 mm EHF 11 30-300 GHz 10–1 mm Por encima de los 300 GHz < 1 mm Frecuencias extremadamente bajas: Llamadas ELF (Extremely Low Frequencies), son aquellas que se encuentran en el intervalo de 3 a 30 Hz. Este rango es equivalente a aquellas frecuencias del sonido en la parte más baja (grave) del intervalo de percepción del oído humano. Cabe destacar aquí que el oído humano percibe ondas sonoras, no electromagnéticas, sin embargo se establece la analogía para poder hacer una mejor comparación.
  24. 24. Frecuencias super bajas: SLF (Super Low Frequencies), son aquellas que se encuentran en el intervalo de 30 a 300 Hz. En este rango se incluyen las ondas electromagnéticas de frecuencia equivalente a los sonidos graves que percibe el oído humano típico.  Frecuencias ultra bajas: ULF (Ultra Low Frequencies), son aquellas en el intervalo de 300 a 3000 Hz. Este es el intervalo equivalente a la frecuencia sonora normal para la mayor parte de la voz humana.  Frecuencias muy bajas: VLF, Very Low Frequencies. Se pueden incluir aquí las frecuencias de 3 a 30 kHz. El intervalo de VLF es usado típicamente en comunicaciones gubernamentales y militares.  Frecuencias bajas: LF, (Low Frequencies), son aquellas en el intervalo de 30 a 300 kHz. Los principales servicios de comunicaciones que trabajan en este rango están la navegación aeronáutica y marina.  Frecuencias medias: MF, Medium Frequencies, están en el intervalo de 300 a 3000 kHz. Las ondas más importantes en este rango son las de radiodifusión de AM (530 a 1605 kHz).  Frecuencias altas: HF, High Frequencies, son aquellas contenidas en el rango de 3 a 30 MHz. A estas se les conoce también como "onda corta". Es en este intervalo que se tiene una amplia gama de tipos de radiocomunicaciones como radiodifusión, comunicaciones gubernamentales y militares. Las comunicaciones en banda de radioaficionados y banda civil también ocurren en esta parte del espectro.  Frecuencias muy altas: VHF, Very High Frequencies, van de 30 a 300 MHz. Es un rango popular usado para muchos servicios, como la radio móvil, comunicaciones marinas y aeronáuticas, transmisión de radio en FM (88 a 108 MHz) y los canales de televisión del 2 al 12 [según norma CCIR (Estándar B+G Europa)]. También hay varias bandas de radioaficionados en este rango.  Frecuencias ultra altas: UHF, Ultra High Frequencies, abarcan de 300 a 3000 MHz, incluye los canales de televisión de UHF, es decir, del 21 al 69 [según norma CCIR (Estándar B+G Europa)] y se usan también en servicios móviles 
  25. 25. de comunicación en tierra, en servicios de telefonía celular y en comunicaciones militares. Frecuencias super altas: SHF, Super High Frequencies, son aquellas entre 3 y 30 GHz y son ampliamente utilizadas para comunicaciones vía satélite y radioenlaces terrestres. Además, pretenden utilizarse en comunicaciones de alta tasa de transmisión de datos a muy corto alcance mediante UWB. También son utilizadas con fines militares, por ejemplo en radares basados en UWB.  Frecuencias extremadamente altas: EHF, Extrematedly High Frequencies, se extienden de 30 a 300 GHz. Los equipos usados para transmitir y recibir estas señales son más complejos y costosos, por lo que no están muy difundidos aún.  Existen otras formas de clasificar las ondas de radiofrecuencia. Microondas Artículo principal: Microondas Cabe destacar que las frecuencias entre 1 GHz y 300 GHz, son llamadas microondas. Estas frecuencias abarcan parte del rango de UHF y todo el rango de SHF y EHF. Estas ondas se utilizan en numerosos sistemas, como múltiples dispositivos de transmisión de datos, radares y hornos microondas. Infrarrojo Las ondas infrarrojas están en el rango de 0,7 a 100 micrómetros. La radiación infrarroja se asocia generalmente con el calor. Ellas son producidas por cuerpos que Bandas de frecuencia de microondas Banda P L S C X Ku K Ka Q U V E W F D Inicio (GHZ) 0,2 1 2 4 8 12 18 26,5 30 40 50 60 75 90 110 Final (GHZ) 1 2 4 8 12 18 26,5 40 50 60 75 90 110 140 170
  26. 26. generan calor, aunque a veces pueden ser generadas por algunos diodos emisores de luz y algunos láseres. Las señales son usadas para algunos sistemas especiales de comunicaciones, como en astronomía para detectar estrellas y otros cuerpos en los que se usan detectores de calor para descubrir cuerpos móviles en la oscuridad. También se usan en los mandos a distancia de los televisores y otros aparatos, en los que un transmisor de estas ondas envía una señal codificada al receptor del televisor. En últimas fechas se ha estado implementando conexiones de área local LAN por medio de dispositivos que trabajan con infrarrojos, pero debido a los nuevos estándares de comunicación estas conexiones han perdido su versatilidad. Espectro visible Artículo principal: Espectro visible Espectro electromagnético. Por encima de la frecuencia de las radiaciones infrarrojas se encuentra lo que comúnmente es llamado luz, un tipo especial de radiación electromagnética que tiene una longitud de onda en el intervalo de 0,4 a 0,8 micrómetros. Este es el rango en el que el sol y las estrellas similares emiten la mayor parte de su radiación. Probablemente, no es una coincidencia que el ojo humano sea sensible a las longitudes de onda que emite el sol con más fuerza. Las unidades usuales para expresar las longitudes de onda son el Angstrom y el nanómetro. La luz que vemos con nuestros ojos es realmente una parte muy pequeña del espectro electromagnético. La radiación electromagnética con una longitud de onda entre 380 nm y 760 nm (790-
  27. 27. 400 terahercios) es detectada por el ojo humano y se percibe como luz visible. Otras longitudes de onda, especialmente en el infrarrojo cercano (más de 760 nm) y ultravioleta (menor de 380 nm) también se refiere a veces como la luz, aún cuando la visibilidad a los seres humanos no es relevante. Si la radiación tiene una frecuencia en la región visible del espectro electromagnético se refleja en un objeto, por ejemplo, un tazón de fruta, y luego golpea los ojos, esto da lugar a la percepción visual de la escena. Nuestro sistema visual del cerebro Color Longitud de onda 380–450 nm 450–495 nm 495–570 nm 570–590 nm 590–620 nm 620–750 nm procesa la multitud de frecuencias que se reflejan en diferentes tonos y matices, y a través de este, no del todo entendido fenómeno psico-físico, la mayoría de la gente percibe un tazón de fruta; Un arco iris muestra la óptica (visible) del espectro electromagnético. En la mayoría de las longitudes de onda, sin embargo, la radiación electromagnética no es visible directamente, aunque existe tecnología capaz de manipular y visualizar una amplia gama de longitudes de onda. La luz puede usarse para diferentes tipos de comunicaciones. Las ondas electromagnéticas pueden modularse y transmitirse a través de fibrasópticas, lo cual resulta en una menor atenuación de la señal con respecto a la transmisión por el espacio libre. Ultravioleta La luz ultravioleta cubre el intervalo de 4 a 400 nm. El Sol es una importante fuente emisora de rayos en esta frecuencia, los cuales causan cáncerdepiel a exposiciones prolongadas. Este tipo de onda no se usa en las telecomunicaciones, sus aplicaciones son principalmente en el campo de la medicina. Rayos X Artículo principal: Rayos X La denominación rayos X designa a una radiación electromagnética, invisible, capaz de atravesar cuerpos opacos y de impresionar las películas fotográficas. La longitud de violeta azul verde amarillo naranja rojo
  28. 28. onda está entre 10 a 0,01 nanómetros, correspondiendo a frecuencias en el rango de 30 a 30.000 PHz (de 50 a 5.000 veces la frecuencia de la luz visible). Rayos gamma Artículo principal: Rayos gamma La radiación gamma es un tipo de radiación electromagnética producida generalmente por elementos radiactivos o procesos subatómicos como la aniquilación de un par positrón-electrón. Este tipo de radiación de tal magnitud también es producida en fenómenos astrofísicos de gran violencia. Debido a las altas energías que poseen, los rayos gamma constituyen un tipo de radiación ionizante capaz de penetrar en la materia más profundamente que la radiación alfa o beta. Dada su alta energía pueden causar grave daño al núcleo de las células, por lo que son usados para esterilizar equipos médicos y alimentos. EFECTO DOPPLER Un micrófono inmóvil registra las sirenas de los policías en movimiento en diversos tonos dependiendo de su dirección relativa. El efecto Doppler, llamado así por el físico austríaco Christian Andreas Doppler, es el aparente cambio de frecuencia de una onda producida por el movimiento relativo de la fuente respecto a su observador. Doppler propuso este efecto en 1842 en su tratado Über das farbige Licht der Doppelsterne und einige andere Gestirne des Himmels(Sobre el color de la luz en estrellas binarias y otros astros).
  29. 29. El científico neerlandés Christoph Hendrik Diederik Buys Ballot investigó esta hipótesis en 1845 para el caso de ondas sonoras y confirmó que el tono de un sonido emitido por una fuente que se aproxima al observador es más agudo que si la fuente se aleja. Hippolyte Fizeau descubrió independientemente el mismo fenómeno en el caso de ondaselectromagnéticas en 1848. En Francia este efecto se conoce como "efecto Doppler-Fizeau" y en los PaísesBajos como el "efecto Doppler-Gestirne". En el caso del espectro visible de la radiaciónelectromagnética, si el objeto se aleja, su luz se desplaza a longitudes de onda más largas, desplazándose hacia el rojo. Si el objeto se acerca, su luz presenta una longitud de onda más corta, desplazándose hacia el azul. Esta desviación hacia el rojo o el azul es muy leve incluso para velocidades elevadas, como las velocidades relativas entre estrellas o entre galaxias, y el ojo humano no puede captarlo, solamente medirlo indirectamente utilizando instrumentos de precisión como espectrómetros. Si el objeto emisor se moviera a fracciones significativas de la velocidad de la luz, sí sería apreciable de forma directa la variación de longitud de onda. Sin embargo hay ejemplos cotidianos de efecto Doppler en los que la velocidad a la que se mueve el objeto que emite las ondas es comparable a la velocidad de propagación de esas ondas. La velocidad de una ambulancia (50 km/h) puede parecer insignificante respecto a la velocidad del sonido al nivel del mar (unos 1.235 km/h), sin embargo se trata de aproximadamente un 4% de la velocidad del sonido, fracción suficientemente grande como para provocar que se aprecie claramente el cambio del sonido de la sirena desde un tono más agudo a uno más grave, justo en el momento en que el vehículo pasa al lado del observador. Álgebra del efecto Doppler en ondas sonoras Observador acercándose a una fuente Imaginemos que un observador O se mueve con una velocidad que tiene una dirección y sentido hacia una fuente de sonido S que se encuentra en reposo. El medio es aire y también se encuentra en reposo. La fuente emite un sonido de velocidad V, frecuencia y longitud de onda . Por lo tanto, la velocidad de las ondas respecto del observador no será , sino la siguiente:
  30. 30. Sin embargo, no debemos olvidar que como la velocidad del medio no cambia, la longitud de onda será la misma, por lo tanto, si: Pero como mencionamos en la primera explicación, el observador al acercarse a la fuente oirá un sonido más agudo, esto implica que su frecuencia es mayor. A esta frecuencia mayor captada por el observador se la denomina frecuencia aparente, que la denominamos f'. El observador escuchará un sonido de mayor frecuencia debido a que Observador alejándose de una fuente Analicemos el caso contrario: cuando el observador se aleja de la fuente, la velocidad será y de manera superior usando el teorema de Pitágoras análoga podemos deducir que Fuente acercándose al observador En este caso la frecuencia aparente percibida por el observador será mayor que la frecuencia real emitida por la fuente, lo que genera que el observador perciba un sonido más agudo. Por tanto, la longitud de onda percibida para una fuente que se mueve con una velocidad será: Como podemos deducir que:
  31. 31. Fuente alejándose del observador Haciendo un razonamiento análogo para el caso contrario: fuente alejándose; podemos concluir que la frecuencia percibida por un observador en reposo con una fuente en movimiento será: Cuando la fuente se acerque al observador se pondrá un signo (-) en el denominador, y cuando la fuente se aleje se reemplazará por (+). Al terminar de leer lo anteriormente expuesto surge la siguiente pregunta: ¿Qué pasará si la fuente y el observador se mueven al mismo tiempo?. En este caso particular se aplica la siguiente fórmula, que no es más que una combinación de las dos: El sentido del desplazamiento de la fuente y el observador son inversos: Si la fuente de sonido se aleja del observador el denominador es positivo, pero si se acerca es negativo. Si el observador se aleja de la fuente el numerador es negativo, pero si se aproxima es positivo. Se puede dar el caso de numerador y denominador sean una suma, y también de numerador y denominador sean una resta. Ejemplo Un observador se mueve a una velocidad de 42 m/s hacia un trompetista en reposo. El trompetista está tocando (emitiendo) la nota La (440 Hz). ¿Qué frecuencia percibirá el observador, sabiendo que = 340 m/s Solución: Si el observador se acerca hacia la fuente, implica que la velocidad con que percibirá cada frente de onda será mayor, por lo tanto la frecuencia aparente será mayor a la real (en reposo). Para que esto ocurra debemos aplicar el signo (+) en la ecuación.
  32. 32. En este caso particular, el trompetista emite la nota La a 440 Hz; sin embargo, el observador percibe una nota que vibra a una frecuencia de 494,353 Hz, que se aproxima altamente a la frecuencia perteneciente a la nota Si. Musicalmente hablando, el observador percibe el sonido con un tono más agudo del que se emite realmente. Álgebra del efecto Doppler en ondas electromagnéticas En el caso de ondas electromagnéticas la fórmula de efecto Doppler es: Siendo f la frecuencia del emisor, f' la que ve el receptor, v la velocidad del emisor respecto al receptor y el factor de Lorentz dado por: Demostración Para analizar el caso de las ondas electromagnéticas nos serviremos de las transformaciones de Lorentz para pasar del sistema de referencia emisor al receptor; denotaremos a las magnitudes primadas las del receptor y las sin primar las del emisor. Supondremos que la onda y el emisor se mueven hacia la derecha. Supongamos que el emisor está emitiendo una onda de la forma: Las transformaciones de coordenadas serán:
  33. 33. Sustituyendo en la función de ondas y comparando con la función de onda en el sistema de referencia receptor: Obtenemos que: O en términos de las frecuencias: Páginaprincipal » Tecnología ACOPLES DE IMPEDANCIA La principal razón que obliga a mantener las relaciones de impedancias entre etapas de entrada y salida es la implicación que dicha relación tiene en la cantidad de potencia transferida de un sistema al otro. Cuando conectas una etapa de salida a una etapa de entrada, la impedancia de salida del uno está conectada en serie a la impedancia de entrada del otro, por lo que se forma un divisor de tensión. Esto provoca que parte de la señal generada por la etapa de salida caerá en su propia impedancia, por lo que a la siguiente etapa no llega el 100% de la señal original, sino que se ésta va atenuada debido a la presencia del susodicho divisor de tensión. Y dicho efecto de atenuación, como supondrás, no interesa que ocurra. La expresión que determina cómo de atenuada se verá la señal tras pasar por el divisor de tensión es algo así: Señal_resultante = Señal_original * Zin / (Zin + Zout) Por lo que se deduce que, cuanto mayor sea la Zout (impedancia de salida de la etapa
  34. 34. de salida) en mayor medida se verá atenuada la señal. Más concretamente, es el cociente Zin / (Zin + ZOUT) el que debe tener un valor (ideal) cercano a 1,o lo que es lo mismo, que Zin (impedancia de entrada de la etapa de entrada) sea de valor mucho mayor que Zout: Señal_resultante = Señal_original * 1 =Señal_original De la expresión también se deduce que es imposible conseguir que esto ocurra...siempre habrá atenuación, por pequeña que sea, pero precisamente eso es lo que se busca, que la atenuación sea lo más pequeña posible. De ahí que la impedancia de salida de cualquier sistema deba ser de bajo valor, y la de entrada deba ser alta. No obstante, hay otros efectos secundarios derivados de una mala gestión de las impedancias, como pueden ser los niveles de distorsión....es algo que en audio analógico está a la orden del día y ya depende de cada sistema concreto. TÉCNICAS DE MODULACIÓN Y MULTIPLEXACIÓN EN LOS SISTEMAS DE COMUNICACIÓN 1. Que es la modulación de una onda? Modulación onda portadora, típicamente una onda sinusoidal. Estas técnicas permiten un mejor aprovechamiento del canal de comunicación lo que posibilita transmitir más información en forma simultánea además de mejorar la resistencia contra posibles ruidos e interferencias. Básicamente, la modulación consiste en hacer que un parámetro de la onda portadora cambie de valor de acuerdo con las variaciones de la señal moduladora, que es la información que queremos transmitir. 2. Que es una onda sinusoidal (senoidal)?
  35. 35. También llamada Sinusoidal. Se trata de una señal analógica, puesto que existen infinitos valores entre dos puntos cualesquiera del dominio. Así pues, podemos ver en la imagen que la onda describe una curva continua. De hecho, esta onda es la gráfica de la función matemática seno, que posee los siguientes atributos característicos: En un triángulo rectángulo, el seno de un ángulo agudo a, que se designa por sen a, es igual a la longitud del cateto opuesto al ángulo dividida por la longitud de la hipotenusa.   El seno de un ángulo cualquiera se asigna mediante la circunferencia goniométrica. Es la ordenada del punto en que el segundo lado del ángulo la corta: La función y = sen x describe la variación del seno de ángulos medidos en radianes. Es continua y periódica de periodo 2π (Recuérdese que en radianes, π representa 180°). Se denomina función sinusoidal.  El teorema del seno se aplica a los lados y ángulos de un triángulo cualquiera y relaciona cada dos lados con sus ángulos opuestos: Este tipo de ondas son vistas en la Corriente Alterna, puesto que en ésta, la dirección del flujo eléctrico cambia constantemente en el tiempo, y cada uno de estos cambios es representado en la gráfica por un ciclo, puesto que se considera que la carga va aumentando hasta llegar a su máximo, luego disminuye hasta cero y da paso al siguiente sentido. Figura 1: Parámetros característicos de una onda senoidal.
  36. 36. Una onda senoidal se caracteriza por: Amplitud: máximo voltaje que puede haber, teniendo en cuenta que la onda no tenga Corriente continua.A0 Período: tiempo en completar un ciclo, medido en segundos. T Frecuencia: es el número de veces que se repite un ciclo en un segundo, se mide en (Hz) y es la inversa del periodo (f=1/T) Fase: el ángulo de fase inicial en radianes. (ßRd)     Si la fórmula es así: Recuerda que: ω es la pulsación: 2πf β es la fase inicial. muchas veces este dato no se tiene en cuenta al considerar el sistema en estado estacionario.   Pero si que se tiene en cuenta la diferencia de fase en comparación con otra onda (Λß). 3. Que es la Amplitud de una onda?
  37. 37. amplitud de un movimiento oscilatorio, ondulatorio o señal electromagnética es una medida de la variación máxima del desplazamiento u otra magnitud física que varía periódica o cuasi periódicamente en el tiempo. Es la distancia máxima entre el punto mas alejado de una onda y el punto de equilibrio o medio. Amplitud de una onda Una perturbación física que se propaga en el espacio como una onda armónica puede modelizarse matemáticamente como una magnitudfísica cuyo valor varía con el tiempo y de un punto a otro del espacio según una ecuación como: Donde es la velocidad de propagación de la perturbación. Para una onda plana que se propaga en dirección x la solución de la ecuación anterior es: Y en ese caso la amplitud se define como: Usualmente la intensidad de una onda es una magnitud proporcional al promedio del cuadrado de la amplitud: Para una onda periódica de período T: 4. Que es la Amplitud modulada? Explique mediante gráfico. Amplitud modulada (AM) o modulación de amplitud es un tipo de modulación no lineal que consiste en hacer variar la amplitud de la onda portadora de forma que esta cambie de acuerdo con las variaciones de nivel de la señal moduladora, que es la información que se va a transmitir. AM es el acrónimo de Amplitude Modulation (en español: Modulación de Amplitud) la cual consiste en modificar la amplitud de una señal de alta frecuencia, denominada portadora, en función de una señal de baja frecuencia, denominada moduladora, la cual
  38. 38. es la señal que contiene la información que se desea transmitir. Entre los tipos de modulación AM se encuentra la modulación de doble banda lateral con portadora (DSBFC) Amplitud modulada (AM) o modulación de amplitud es un tipo de modulación no lineal que consiste en hacer variar la amplitud de la onda portadora de forma que esta cambie de acuerdo con las variaciones de nivel de la señal moduladora, que es la información que se va a transmitir. AM es el acrónimo de Amplitude Modulation (en español: Modulación de Amplitud) la cual consiste en modificar la amplitud de una señal de alta frecuencia, denominada portadora, en función de una señal de baja frecuencia, denominada moduladora, la cual es la señal que contiene la información que se desea transmitir. Entre los tipos de modulación AM se encuentra la modulación (DSBFC) de doble banda lateral con portadora 5. Que es la Frecuencia de una onda? Frecuencia es una magnitud que mide el número de repeticiones por unidad de tiempo de cualquier fenómeno o suceso periódico.
  39. 39. Ejemplos de ondas de distintas frecuencias; se observa la relación inversa con la longitud de onda. Para calcular la frecuencia de un suceso. Según el SI (Sistema Internacional), la frecuencia se mide en hercios (Hz), en honor a Heinrich Rudolf Hertz. Un hercio es aquel suceso o fenómeno repetido una vez por segundo. Así, dos hercios son dos sucesos (períodos) por segundo, etc. Esta unidad se llamó originariamente «ciclo por segundo» (cps) y aún se sigue utilizando. Otras unidades para indicar la frecuencia son revoluciones por minuto (rpm). Las pulsaciones del corazón y el tempo musical se miden en «pulsos por minuto» (bpm, del inglés beats per minute). Un método alternativo para calcular la frecuencia es medir el tiempo entre dos repeticiones (periodo) y luego calcular la frecuencia (f) recíproca de esta manera: Donde T es el periodo de la señal. 6. Que es la frecuencia modulada? frecuencia modulada (FM) o modulación de frecuencia es una modulación angular que transmite información a través de una onda portadora variando su frecuencia (contrastando esta con la amplitud modulada o modulacióndeamplitud (AM), en donde la amplitud de la onda es variada mientras que su frecuencia se mantiene constante). En aplicaciones analógicas, la frecuencia instantánea de la señal modulada es proporcional al valor instantáneo de la señal moduladora. Datos digitales pueden ser enviados por el desplazamiento de la onda de frecuencia entre un conjunto de valores discretos, una modulación conocida como FSK. La frecuencia modulada es usada comúnmente en las radiofrecuencias de muy alta frecuencia por la alta fidelidad de la radiodifusión de la música y el habla (véase Radio FM). El sonido de la televisión analógica también es difundido por medio de FM. Un formulario de banda estrecha se utiliza para comunicaciones de voz en la radio comercial y en las configuraciones de aficionados. El tipo usado en la radiodifusión FM es generalmente llamado amplia-FM o W-FM (de la siglas en inglés "Wide-FM"). En la radio de dos vías, la banda estrecha o N-FM (de la siglas en inglés "Narrow-FM") es utilizada para ahorrar banda estrecha. Además, se utiliza para enviar señales al espacio. La frecuencia modulada también se utiliza en las frecuencias intermedias de la mayoría de los sistemas de vídeoanalógico, incluyendo VHS, para registrar la luminancia (blanco
  40. 40. y negro) de la señal de video. La frecuencia modulada es el único método factible para la grabación de video y para recuperar de la cinta magnética sin la distorsión extrema, como las señales de vídeo con una gran variedad de componentes de frecuencia - de unos pocos hercios a varios megahercios, siendo también demasiado amplia para trabajar con equalisers con la deuda al ruido electrónico debajo de -60 dB. La FM también mantiene la cinta en el nivel de saturación, y, por tanto, actúa como una forma de reducción de ruido del audio, y un simple corrector puede enmascarar variaciones en la salida de la reproducción, y que la captura del efecto de FM elimina a través de impresión y pre-eco. Una señal moduladora (la primera) puede transmitirse modulando una onda portadora en AM (la segunda) o FM (la tercera), entre otras. 7. Que es FSK?
  41. 41. El FSK (Frequency-shift keying) es un tipo de modulación de frecuencia cuya señal modulante es un flujo de pulsos binarios que varía entre valores predeterminados. En los sistemas de modulación por salto de frecuencia, FSK, la señal moduladora hace variar la frecuencia de la portadora, de modo que la señal modulada resultante codifica la información asociándola a valores de frecuencia diferentes. 8. Realice Gráfico explicativo y comparativo de los dos (puntos 3 y 5) métodos anteriores de modulación. 9. Que es la fase de una onda?
  42. 42. 10. Que es PSK? La modulación por desplazamiento de fase o PSK (Phase Shift Keying) es una forma de modulación angular que consiste en hacer variar la fase de la portadora entre un número de valores discretos. La diferencia con la modulacióndefase convencional (PM) es que mientras en ésta la variación de fase es continua, en función de la señal moduladora, en la PSK la señal moduladora es una señal digital y, por tanto, con un número de estados limitado. 11. Que es ASK? La modulación por desplazamiento de amplitud, en inglés Amplitude-shift keying (ASK), es una forma de modulación en la cual se representan los datos digitales como variaciones de amplitud de la onda portadora. La amplitud de una señal portadora análoga varía conforme a la corriente de bit (modulando la señal), manteniendo la frecuencia y la fase constante. El nivel de amplitud puede ser usado para representar los valores binarios 0s y 1s. Podemos pensar en la señal portadora como un interruptor ON/OFF. En la señal modulada, el valor lógico 0 es representado por la ausencia de una portadora, así que da ON/OFF la operación de pulsación y de ahí el nombre dado. Como la modulación AM, ASK es también lineal y sensible al ruido atmosférico, distorsiones, condiciones de propagación en rutas diferentes en PSTN, etc. Esto requiere la amplitud de banda excesiva y es por lo tanto un gasto de energía. Tanto los procesos de modulación ASK como los procesos de demodulación son relativamente baratos. La técnica ASK también es usada comúnmente para transmitir datos digitales sobre la fibra óptica. Para los transmisores LED, el valor binario 1 es representado por un pulso corto de luz y el valor binario 0 por la ausencia de luz. Los transmisores de láser normalmente tienen una corriente "de tendencia" fija que hace que el dispositivo emita un nivel bajo de luz. Este nivel bajo representa el valor 0, mientras una onda luminosa de amplitud más alta representa el valor binario 1. 12. Que es el periodo de una onda?
  43. 43. El período: cuando producimos ondas en sucesivos impulsos hacia arriba y hacia abajo, las ondas formadas viajan. El tiempo que se toma una onda en pasar por un punto del medio material perturbado es lo que constituye el período. 13. Que es la longitud de onda (λ)? La longitud de una onda es la distancia que recorre la onda en el intervalo de tiempo transcurrido entre dos máximos consecutivos. Si representamos esa propiedad (el campo eléctrico en el ejemplo mencionado) en una gráfica entonces podemos decir que la longitud de onda la representamos en esa misma gráfica como la distancia entre dos máximos consecutivas. En otras palabras, describe lo larga que es la onda. Las ondas de agua en el océano, las ondas de aire, y las ondas de radiaciónelectromagnética tienen sus correspondientes longitudes de onda
  44. 44. 14. Cual es la formula de la longitud de onda? La longitud de onda λ es inversamente proporcional a la frecuencia f, siendo ésta la frecuencia del movimientoarmónicosimple de cada una de las partículas del medio. (La longitud de onda no se debe confundir con la frecuencia angular ω). Donde λ es la longitud de onda, v es la velocidad de la onda, y f es la frecuencia. Para la luz y otras ondas electromagnéticas que viajan en el vacío, la velocidad v vale 299.792.458 m/s y es la velocidad de la luz. Para las ondas de sonido que se desplazan por el aire, v es aproximadamente 343 m/s. 15. Que es la UIT? La UIT es la organización más importante de las Naciones Unidas en lo que concierne a las tecnologías de la información y la comunicación. En su calidad de coordinador mundial de gobiernos y sector privado, la función de la UIT abarca tres sectores fundamentales, a saber: radiocomunicaciones, normalización y desarrollo. 1. Que es una señal modulada? Explique mediante gráfico. Una señal modulada (la primera) puede transmitirse modulando una onda portadora en AM (la segunda) o FM (la tercera), entre otras.
  45. 45. 17. Que es QAM? (Quadrature amplitude modulation) es a la vez uno analógico y uno digital de modulación del sistema. Se transmite dos señales de mensaje analógico, digital o dos flujos de bits , mediante el cambio ( modulación )de la amplitud de dos ondas portadoras , con el desplazamiento de claves de amplitud (ASK) esquema de modulación digital o modulación de amplitud (AM) esquema de modulación analógica. 18. Que es demodulación?. La demodulación es el proceso de recuperación de la señal moduladora de una señal modulada. en amplitud (MA) o modulada en frecuencia.(MF)El demodulador también es llamado detector. En el campo del análisis de vibración, a veces se encuentra el hecho que algunos componentes de la señal como 1x o la velocidad de rotación modularán otros componentes como las frecuencias de engranaje o tonos de rodamiento. Se puede usar un demodulador para detectar y recuperar esas señales moduladoras. También ver Modulación de Amplitud y Modulación de Frecuencia. La demodulación puede explicarse usando el siguiente ejemplo: Modulación de amplitud en cuadratura (QAM)
  46. 46. Digamos que tenemos el balín de un balero con una falla en el canal externo. Cada vez que el balín pega esta falla crea un pequeño “clic”. Si 7.4 balines golpean esta falla por revolución tendremos 7.4 “clics” por revolución. Nosotros esperaremos ver un pico en el espectro de banda angosta en 7.4x (una frecuencia igual a 7.4 x la velocidad del eje). Llamaremos a esto “falla de la frecuencia”. Si nosotros estuviéramos usando solo los datos del espectro de banda angosta, ahí es donde encontraremos el pico en el espectro relacionado con esta particular falla en los baleros. El proceso de demodulación se enfoque en la frecuencia y el rango al cual suene más alto. Este quita la frecuencia o el “sonido” propio (alta frecuencia) y regresa al rango al cual esta golpeado (7.4 veces por revolución del eje). En otras palabras, debemos llegar a esa misma frecuencia 7.4 x viendo los datos de alta frecuencia, y viendo el mismo tono de balero en un diferente rango de frecuencia de los datos de vibración. 19. Que es la multiplexación? La multiplexación es la combinación de dos o más canales de información en un solo mediodetransmisión usando un dispositivo llamado multiplexor 20. Que es un multiplexor? Explique sus funciones. Los multiplexores son circuitos combinacionales con varias entradas y una salida de datos, y están dotados de entradas de control capaces de seleccionar una, y sólo una,
  47. 47. de las entradas de datos para permitir su transmisión desde la entrada seleccionada a la salida que es única. La entrada seleccionada viene determinada por la combinación de ceros (0) y unos (1) lógicos en las entradas de control. La cantidad que necesitaremos será igual a la potencia de 2 que resulte de analizar el número de entradas. Así, por ejemplo, a un multiplexor de 8 entradas le corresponderán 3 de control. 21. Que es FDM? La multiplexación por división de frecuencia (MDF) o (FDM), del inglés Frequency Division Multiplexing, es un tipo de multiplexación utilizada generalmente en sistemas de transmisión analógicos. La forma de funcionamiento es la siguiente: se convierte cada fuente de varias que originalmente ocupaban el mismo espectro de frecuencias, a una banda distinta de frecuencias, y se transmite en forma simultánea por un solo medio de transmisión. Así se pueden transmitir muchos canales de banda relativamente angosta por un solo sistema de transmisión de banda ancha. 22. Que es TDM? La multiplexación por división de tiempo (MDT) o (TDM), del inglés Time Division Multiplexing, es el tipo de multiplexación más utilizado en la actualidad, especialmente
  48. 48. en los sistemas de transmisión digitales. En ella, el ancho de banda total del medio de transmisión es asignado a cada canal durante una fracción del tiempo total (intervalo de tiempo). En la figura 1 siguiente se representa, esquematizada de forma muy simple, un conjunto multiplexor-demultiplexor para desmultiplexación por división de tiempo. ilustrar como se realiza la multiplexación- 23.Multiplexación por división de longitud de onda (WDM, del inglés Wavelength Division Multiplexing) es una tecnología que multiplexa varias señales sobre una sola fibraóptica mediante portadoras ópticas de diferente longitud de onda, usando luz procedente de un láser o un LED. Este término se refiere a una portadora óptica (descrita típicamente por su longitud de onda) mientras que la multiplexaciónpordivisióndefrecuencia generalmente se emplea para referirse a una portadora de radiofrecuencia (descrita habitualmente por su frecuencia). Sin embargo, puesto que la longitud de onda y la frecuencia son inversamente proporcionales, y la radiofrecuencia y la luz son ambas formas de radiaciónelectromagnética, la distinción resulta un tanto arbitraria.
  49. 49. El dispositivo que une las señales se conoce como multiplexor mientras que el que las separa es un demultiplexor. Con el tipo adecuado de fibra puede disponerse un dispositivo que realice ambas funciones a la vez, actuando como un multiplexoróptico Los primeros sistemas WDM aparecieron en torno a 1985 y combinaban tan sólo dos señales. Los sistemas modernos pueden soportar hasta 160 señales y expandir un sistema de fibra de 10 Gb/s hasta una capacidad total 25.6 Tb/s sobre un solo par de fibra. Tipos WDM puede ser de dos tipos:   Densa (DWDM, ‘Dense’ WDM): Muchas longitudes de onda y larga distancia Ligera (CWDM ‘Coarse’ WDM): Pocas longitudes de onda y entornos metropolitanos 24. Que es un Demultiplexor? Demultiplexor es un dispositivo que puede recibir a través de un medio de transmisión compartido una señal compleja multiplexada y separar las distintas señales integrantes de la misma encaminándolas a las salidas correspondientes. La señal compleja puede ser tanto analógica como digital y estar multiplexada en cualquiera de las distintas formas posibles para cada una de ellas. 25. Que es SDMA? Un sistema de comunicaciones que proporciona los canales de comunicaciones de SDMA en un sistema del non-SDMA (acceso múltiple de la división no-espacial) y usados en un área específica para establecer comunicaciones sin hilos con las estaciones móviles en el área abarca una antena elegante para establecer las comunicaciones sin hilos con las estaciones móviles, transmisiones de manejo de un regulador de la estación baja e información de la recepción entre cada estación móvil y una red de comunicaciones saliente, una pluralidad de estaciones bajas del transmisor- receptor conectadas eléctricamente con el regulador de la estación baja, cada uno de ellas que establecen las comunicaciones sin hilos entre las estaciones móviles y el regulador de la estación baja, y un sistema de gerencia espacial del espectro conectado entre la antena elegante y las estaciones bajas del transmisor-receptor. El sistema de
  50. 50. gerencia espacial del espectro utiliza el espectro espacial de la antena elegante y elige un sistema de canales de comunicaciones de una pluralidad de canales de comunicaciones según la posición de cada estación móvil para establecer las comunicaciones sin hilos con las estaciones móviles en el área de comunicación 26. Que es OFMD? Multiplexación por División de Frecuencias Ortogonales, en inglés Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), es una multiplexación que consiste en enviar un conjunto de ondas portadoras de diferentes frecuencias, donde cada una transporta información, la cual es modulada en QAM o en PSK. Normalmente se realiza la Multiplexación OFD tras pasar la señal por un codificador de canal con el objetivo de corregir los errores producidos en la transmisión, entonces esta Multiplexación se denomina COFDM, del inglés Coded OFDM.

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