Sistemas de microondas

1. SISTEMAS DE
MICROONDAS
CONCEPTOS Y DEFINICIONES SOBRE TRANSMISION
EN MICROONDAS
Ingeniería en
Telecomunicaciones

2. CONTENIDO
• INTRODUCCION
• CARACTERISTICAS.
• VENTAJAS Y DESVENTAJAS.
• COMPONENTES DE UN SISTEMA DE MICROONDAS.
• ANTENAS PARA MICROONDAS.

3. INTRODUCCION
• El espectro electromagnético es un recurso natural
finito que los hemos venido usando con rapidez.
• Por eso ha sido necesario mover las
comunicaciones de radio más arriba del espectro.
• La expansión principal se hacia en VHF y UHF pero
en estos tiempos se hace en el intervalo de 1 a 300
GHz, el cual ofrece importante anchos de banda
para comunicaciones y otras aplicaciones.

4. INTRODUCCION
• Las microondas son ondas electromagneticas cuyas
longitudes de onda tienen dimensiones del orden
de los cm e incluso mm.
• El rango de las microondas en el espectro
electromagnético está comprendido desde los 300
[MHz] hasta los 300 [GHz].
• En función a la longitud de onda, éstas
comprenden entre 1[m] y 1[mm].
• Sin embargo, a base de algunos estándares (IEC
estándar 60050 and IEEE estándar 100) las señales
de microondas comienzan en 1 G[Hz].

5. MICROONDAS EN EL ESPECTRO
ELECTROMAGNETICO
Espectro Electromagnético
Espectro Electromagnético
• Note cómo en un
segmento del
espectro están las
señales de
microondas.
• Note que en
frecuencias
menores se
encuentran las
señales de radio.

6. CARACTERISTICAS DE LAS
MICROONDAS
• Usadas generalmente para enlaces punto a punto.
• Soporta altas tasas de transmisión.
• Su forma de propagación es casi similar a la óptica.
• Las antenas generan ondas cuyos haces son
bastante estrechos, menor a 1 grado, inclusive.
• Tienen gran poder de penetración.
• Utilizan baja potencia.
• Tienen una gran diversidad de aplicaciones en
varias áreas.

7. VENTAJAS DE LAS MICROONDAS
• Volumen de inversión generalmente más reducido.
• Instalación más rápida y sencilla.
• Conservación generalmente más económica y de
actuación rápida.
• Puede superarse las irregularidades del terreno.
• La regulación solo debe aplicarse al equipo, puesto que
las características del medio de transmisión son
esencialmente constantes en el ancho de banda de
trabajo.
• Puede aumentarse la separación entre repetidores,
incrementando la altura de las torres.
• Utilizan antenas relativamente pequeñas.

8. ALGUNAS DESVENTAJAS
• Explotación restringida a tramos con visibilidad directa para
los enlaces.
• Necesidad de acceso adecuado a las estaciones repetidoras
en las que hay que disponer de energía y
acondicionamiento para los equipos y servicios de
conservación. Se han hecho ensayos para utilizar
generadores autónomos y baterías de células solares.
• Las condiciones atmosféricas pueden ocasionar
desvanecimientos intensos y desviaciones del haz, lo que
implica utilizar sistemas de diversidad y equipo auxiliar
requerida, supone un importante problema en diseño.
• 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 en un solo salto.

9. APLICACIONES DE LAS MICROONDAS
• En los tiempos actuales en que el espectro para
radiofrecuencia está quedando pequeño para la
creciente demanda de telecomunicaciones, la
incursión en el campo de las microondas es natural.
• Se pueden dividir a las aplicaciones de las
microondas en dos aspectos generales:
• Enlaces de microondas Terrestre.
• Enlaces de microondas Satelitales.
• En cada uno de ellos se tienen varias aplicaciones
de tipo civil y militar.

10. APLICACIONES DE LAS MICROONDAS
• En enlaces terrestres podemos mencionar:
• Sistemas de Radarización.
• Servicios de telecomunicaciones de todo tipo.
• En redes troncales para llevar bastante información.
• Redes de acceso de última milla (telefonía celular,
LMDS).
• Etc.
• En enlaces Satelitales:
• Servicios como TV, Internet, Telefonía.
• Radiotelescopios.
• Etc.

11. TOPOLOGIA DE UNA RED DE
MICROONDAS

12. APLICACIONES

13. Tipos de radioenlaces
Existen dos tipos
Terrestre
Todos los
terminales están
en Tierra.
Satelital
Uno de los
terminales está en
un satélite.
Satelital
Generalmente los radioenlaces se
explotan entre 2 y 50 GHz, por eso se
llaman radioenlaces por microondas.
El satélite es un repetidor
emplazado en el espacio.
Radioenlaces
por microondas
En estas frecuencias, es posible obtener
radiaciones altamente direccionales,
apropiadas para enlaces punto a punto.
El modo de propagación de las microondas es por onda espacial,
llamada también propagación con línea de vista.

14. CONFIABILIDAD DE LOS SISTEMAS DE
MICROONDAS
• Las normas de seguridad de funcionamiento de los
sistemas de microondas han alcanzado gran rigidez.
• Por ejemplo, se utiliza un 99.98% de confiabilidad
general en un sistema patrón de 6000 Km. de longitud,
lo que equivale a permitir solo un máximo de 25
segundos de interrupción del año por cada enlace.
• El enlace comprende los equipos correspondientes de
las dos estaciones, como así mismo las antenas y el
trayecto de propagación entre ambas.
• De acuerdo con las recomendaciones de la ITU – T, los
enlaces, deben tener una longitud media de 50 Km.

15. CONFIABILIDAD DE LOS SISTEMAS DE
MICROONDAS
• Las empresas industriales que emplean sistemas de
telecomunicaciones también hablan de una confiabilidad
media del orden de 99.9999%, o sea un máximo de 30
segundos de interrupciones por año, en los sistemas de
microondas de largo alcance.
• Los cálculos estimados y cómputos de interrupciones del
servicio por fallas de propagación, emplean procedimientos
parcial o totalmente empíricos.
• Los resultados de dichos cálculos generalmente se dan
como tiempo fuera de servicio (TFS) anual por enlace o
porcentaje de confiabilidad por enlace.
• La confiabilidad de los enlaces de microondas puede darse
según fallas de equipo, aplicándose cálculos de probabilidad

16. CIRCUITOS PARA MICROONDAS
• En frecuencias altas, los componentes estándar no
funcionan.
• Los transmisores comunes no amplifican u oscilan en
dichas frecuencias, y debieron perfeccionarse
transistores especiales.
• También se desarrollaron muchos otros componentes
especiales para amplificar y procesar señales de
microondas.
• Para aplicaciones de microondas, las líneas de
transmisión de tiras paralelas y microtiras, toman el
lugar de inductores, capacitores y circuitos
sintonizados.

17. CIRCUITOS PARA MICROONDAS
• Las guías de ondas sirven de línea de transmisión y
los tubos especiales, como el magnetrón y el de
ondas viajeras, se utilizan para alcanzar alta
potencia.
• Los diodos semiconductores para microondas
sirven para la detección y el mezclado de la señal,
así como para multiplicadores de frecuencia,
atenuación, conmutación y oscilación.

18. PROBLEMAS EN CIRCUITOS PARA
MICROONDAS
• Es más difícil analizar los circuitos de altas
frecuencias.
• En el análisis de circuitos de microondas no se basa
en relaciones de corrientes y voltajes.
• La electrónica de microonda en análisis de circuitos
se establece mediante las mediciones de campo
eléctrico y magnético.
• Los componentes de microondas son difíciles de
utilizar. Por ejemplo un resistor en electrónicas de
baja frecuencia, no es lo mismo en característica de
alta frecuencia.

19. COMPONENTES DE UN SISTEMA DE
MICROONDAS
• Los sistemas de transmisión por microondas
utilizan: Transmisor, receptor y antena.
• En los sistemas de microondas se utiliza las mismas
técnicas de multiplexado y modulación utilizada en
frecuencias bajas.
• Los componentes difieren en constitución física en
la parte de radio frecuencia.

20. COMPONENTES DE UN SISTEMA
DE MICROONDAS
• 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.
• El receptor es el encargado de capturar la señal
transmitida y llevarla de nuevo a señal digital.

21. Radioenlace terrestre
En frecuencias
de microondas
El RadioMobile es un software para simulación de radioenlaces.
Terrestre
Todos los
terminales están
en Tierra. Para construir un enlace, se debe calcular
cuánta potencia se necesita para cruzar una
distancia dada, y predecir cómo van a viajar
las ondas a lo largo del camino.
El perfil de trayecto entre el transmisor y receptor se
puede simular mediante el software RadioMobile que
usa modelos digitales de la elevación del terreno (mapas
digitales).
Por lo general, el trayecto que sigue una onda
de radio se encuentra lleno de obstáculos,
como montañas, árboles y edificios, además
de estar afectado por la curvatura de la Tierra.
Simulación con RadioMobile (RadioMobile)