El documento describe las microondas y su uso en sistemas de comunicaciones. Específicamente, (1) define las microondas y cómo se generan, (2) explica cómo se transmiten a través de líneas de transmisión y los tipos de líneas, y (3) detalla aplicaciones comunes como radioenlaces para telefonía y televisión.

1. Actividad 6
UNIVERSIDAD FERMIN TORO
VICERRECTORADO ACADÉMICO
FACULTAD DE INGENIERÍA EN TELECOMUNICACIONES
CARLOS FUENTES
23.487.240
MICROONDAS
SAIA A
AGOSTO, 2021

2. Microondas
Se denomina microondas a las ondas electromagnéticas; generalmente entre 300 MHz y 30 GHz
que corresponde a la longitud de onda en vacío entre 10cm y 1mm.
o La existencia de ondas electromagnéticas, de las cuales las microondas forman parte, fueron
predichas por Maxwell en 1864 a partir de sus famosas Ecuaciones de Maxwell.
o En 1888, Heinrich Rudolf Hertz demostró la existencia de ondas electromagnéticas mediante la
construcción de un aparato para generar y detectar ondas de radiofrecuencia.
o Pueden ser generadas de varias maneras, generalmente divididas en dos categorías:
dispositivos de estado sólido y dispositivos basados en tubos de vacío.
- Los dispositivos de estado sólido están basados en semiconductores de silicio de galio.
Incluyen transistores de efecto campo (FET), transistores de unión bipolar (BJT), entre otros.
- Los dispositivos basados en tubos de vacío operan teniendo en cuenta el movimiento balístico
de un electrón en el vacío bajo la influencia de campos eléctricos o magnéticos, entre los que se
incluyen el magnetrón, el klistrón, el TWT y el girotrón.
Unidad I

3. Ventajas
o Volúmen de inversión generalmente más reducido.
o Instalación más rápida y sencilla.
o Conservación generalmente más económica y de actuación rápida.
o Pueden superarse las irregularidades del terreno.
Desventajas
o Explotación restringida a tramos con visibilidad directa para los enlaces.
o 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.
o Las condiciones atmosféricas pueden ocasionar desvanecimientos intensos y desviaciones del
haz, lo que implica utilizar sistemas de diversidad y equipo auxiliar requerido, supone un
importante problema en diseño.

4. Tecnologías usadas en la transmisión por medio de microondas
o Al inicio, la tecnología de microondas, fue construyendo dispositivos de guía de onda: llamados
"fontaneros".
Luego surgió una tecnología híbrida:
Circuito integrado de microondas (MIC en inglés)
o Para que luego los componentes discretos se construyeran en el mismo sustrato que las líneas de
transmisión.
La producción en masa y los dispositivos compactos:
Tecnologías MMIC (circuitos integrados monolíticos de microondas)
o Pero existen algunos casos en los que no son posibles los dispositivos monolíticos:
RFIC (circuito integrado de radiofrecuencia)
Usos
En la actualidad el empleo de sistemas de microondas es importantísima y sus aplicaciones incluyen
control de tráfico aéreo, navegación marina, control de misiles, aviación, telecomunicaciones, entre
muchas otras.

5. Líneas de transmisión
Son estructuras de guiado de energía cuyas dimensiones, salvo una, son pequeñas frente a la longitud de onda de los campos
electromagnéticos.
Las líneas de transmisión se caracterizan de mandar ondas electromagnéticas en modo transversal electromagnético, es decir,
que tanto el campo eléctrico como el magnético que forman la onda se encuentran de manera perpendicular a la dirección en
que propaga la energía
Tipos de líneas de transmisión
o Tipos de líneas de transmisión de alambre abierto
Consiste en un par de cables conductores paralelos separados por una distancia uniforme. Líneas de transmisión de
dos cables son muy simples, de bajo costo y fáciles de mantener en distancias cortas y estas líneas se utilizan hasta 100 MHz
o Tipos de líneas de transmisión coaxial
Los dos conductores se colocan coaxialmente y se llenan de materiales dieléctricos como aire, gas o sólidos.
La frecuencia aumenta al aumentar las pérdidas en el dieléctrico que es polietileno. Los cables coaxiales se utilizan hasta 1 GHz.
o Tipos de líneas de transmisión de fibra óptica
Está compuesta de óxido de silicio o sílice, que se utiliza para enviar señales a larga distancia con poca pérdida de señal y a
la velocidad de la luz. utilizados como guías de luz, herramientas de imágenes, láseres para cirugías
o Guías de olas
Se usan para transmitir energía electromagnética y generalmente funcionan en modo dominante. Las guías de onda
se utilizan en instrumentos científicos para medir propiedades ópticas, acústicas y elásticas de materiales y objetos.
Unidad II

6. Pérdidas en la línea de transmisión
o Perdidas del conductor
Debido a que la corriente fluye, a través de una línea de transmisión, y la línea de transmisión tiene
una resistencia finita, hay una pérdida de potencia inherente e inevitable.
o Pérdida por radiación
La pérdida de calor por radiación significa pérdida de calor en forma de rayos infrarrojos,
que son ondas electromagnéticas.
o Pérdida por el calentamiento del dieléctrico
Una diferencia de potencial, entre dos conductores de una línea de transmisión causa la pérdida por calentamiento del
dieléctrico. El calor es una forma de energía y tiene que tomarse de la energía que se propaga a lo largo de la línea.
o Pérdida por acoplamiento, y descarga luminosa (corona)
La pérdida por acoplamiento ocurre cada vez que una conexión se hace de o hacia una línea de transmisión o
cuando se conectan dos partes separadas de una línea de transmisión.
Aplicaciones
 Línea de transmisión de energía.
 Líneas telefónicas.
 Placa de circuito impreso.
 Cables.
 Conectores (PCI, USB)

7. Matriz Z(impedancia), Y(admitancia) y S(dispersion)
o Matriz Z
Los parámetros de impedancia son llamados parámetros Z, para poder evaluarlos podemos fijar
los puertos de entrada o de salida a cero. Usados en la síntesis de filtros, debido a que
son útiles para el diseño y análisis de redes de acoplamiento y de impedancia.
Relacionan las tensiones presentes con las corrientes en una red de microondas.
o Matriz Y
La admitancia (Y) de un circuito es la facilidad que este ofrece al paso de la corriente.
Fue Oliver Heaviside quien comenzó a emplear este término en diciembre de 1887.
Esta también es conocida como matriz cortocircuito dado a que corresponde a la
impedancia interna de cada componente.
o Matriz S
Tipo de formalismo usado para calcular el resultado de un problema de (dispersión) de
partículas cuánticas interactuantes. Matemáticamente viene dado por un operador S entre dos
espacios de Hilbert, cuando el conjunto de estados cuánticos admisibles inicial y final es finito
entonces el operador S se reduce a una matriz y de ahí su nombre
Unidad III

8. Dispositivos semiconductores en Microondas
o Los diodos usados en la detección y el mezclado de señales son los dispositivos
semiconductores más comunes.
o Los mas utilizados son:
El diodo de punta de contacto
El de barrera Schottky o diodo de portadores de alta energía.
Los diodos de unión tipo P-N presentan una capacitancia alta en relación a su área de unión,
esto impide la operación eficiente en frecuencias de microondas
Diodo de punta de contacto
Funcionan como diodos semiconductores de aunque su construcción es más simple. Se fabrica una sección
de semiconductor tipo n, y se hace un conductor de punta aguda con un metal del grupo 3 de manera que
haga contacto con el semiconductor.
Diodo Schottky
También llamado diodo punta de cristal.
Consiste en una pieza de material semiconductor y un alambre delgado. Como el alambre hace contacto
con el semiconductor en una superficie muy pequeña, la capacitancia es bastante baja.
Unidad IV

9. Diodos Varactores
Es un diodo con reactancia variable que se deriva de la variación de la capacidad de depleción al polarizar
en inversa el diodo.
TRANSISTORES BIPOLARES BJT
Es un dispositivo electrónico de estado sólido consistente en dos uniones PN muy cercanas entre sí, que
permite aumentar la corriente y disminuir el voltaje, además de controlar el paso de la corriente a través de
sus terminales.
Un transistor de unión bipolar está formado por dos Uniones PN en un solo cristal semiconductor, separados
por una región muy estrecha. De esta manera quedan formadas tres regiones:
o Emisor: Su nombre se debe a que esta terminal funciona como emisor de portadores de carga.
o Base: Separa el emisor del colector.
o Colector: Recoge los portadores inyectados que atravesaron la base por parte del emisor.

10. Sistemas de Comunicaciones con Microondas
La radiocomunicación por microondas se refiere a la transmisión de datos o voz a través
de radiofrecuencias con longitudes de onda en la región de frecuencias de microondas
Microondas analógicas y digitales
La gran mayoría de los sistemas actuales de radio de microondas es de modulación de
frecuencia, que es de naturaleza analógica.
Actualmente se han elaborado nuevos sistemas que usan modulación por conmutación de fase, o
por amplitud en cuadratura, que son formas básicamente de modulación digital.
Modulación en microondas
Los generadores de microondas son generadores críticos en cuanto a la tensión y la corriente de
funcionamiento.
En una primera etapa, se modula en FM una portadora de baja frecuencia. En una segunda
etapa, esta portadoraes mezclada con la portadora principal en frecuencia de GHz.
Unidad V

11. Radioenlace
Un radioenlace terrestre provee conectividad entre dos sitios en línea de mira usando equipo de radio con
frecuencias de portadora por encima de 1 GHz.
La forma de onda emitida puede ser analógica o digital.
Consideraciones en un radioenlace
El clima y el terreno son los mayores factores a considerar antes de instalar un sistema de
microondas.
Las perdidas se suelen ocasionar por:
Espacio libre - Desajustes de ángulos – Refracción
Difracción – Lluvias - Desajustes de ángulos
Aplicaciones
Uso principal en las telecomunicaciones de largas distancias, se presenta como alternativa del
cable coaxial o fibra óptica.
Necesita menor número de repetidores que el cable coaxial pero necesita que las antenas estén
alineadas.
 Telefonía, Datos, Canales de Televisión.