Andrés acosta grupo 6 actividad 3

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD
ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIA E INGENIERÍA
CURSO: 208018 Microondas - GRUPO COLABORATIVO: 208018_6
UNIDAD 2: ACTIVIDAD 2 - APROPIAR CONCEPTOS Y CALCULAR EL
RADIOENLACE DEL PROYECTO
MICROONDAS
GRUPO: 208018_6
ANDRES RICARDO ACOSTA - 1018424977
PRESENTADO A:
ING. CATALINA IBETH CORDOBA
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA
INGENIERÍA DE TELECOMUNICACIONES
Bogotá D.C., Noviembre de 2017

Contenido
INTRODUCCIÓN..........................................................................................................................3
OBJETIVOS ..................................................................................................................................4
OBJETIVO GENERAL.............................................................................................................4
OBJETIVO ESPECÍFICO........................................................................................................4
1. Puntos a Desarrollar:...............................................................................................................5
a. Describa las características generales de un enlace satelital y diagrámelo. .............5
b. Describa las características generales de un enlace terrestre por microondas........7
c. Consulte y describa los pasos para diseñar un radioenlace.......................................10
d. Describa el tipo de condiciones del entorno que afecta los radioenlaces: Espacio
libre, zonas de fresnel, propagación, penetración a medios, desvanecimientos, ecos,
reflexiones, ruido, interferencias, lluvia, absorción, y todos aquellos que considere
pertinentes; incluya su descripción matemática................................................................11
e. Describa los criterios de calidad que se deben tener en cuenta en la planeación de
un radioenlace: indisponibilidad, rendimiento, BER, y todos aquellos que considere
pertinentes; incluya su descripción matemática................................................................15
f. Consulte y describa los dispositivos de medición y los tipos de mediciones que se
realizan en un radioenlace....................................................................................................17
2. Cálculo de todos los elementos necesarios en la planificación del radioenlace del
proyecto escogido por el grupo en la fase 1, además debe actualizar la proyección de
costos del proyecto. ...................................................................................................................21
CONCLUSIONES.......................................................................................................................30
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS........................................................................................31

INTRODUCCIÓN
El curso de Microondas, compuesto por tres unidades académicas, pretende que a
través del desarrollo de sus contenidos se fortalezcan las habilidades y se adquieran
conocimientos necesarios que permitan a los futuros profesionales de las diversas ramas
del saber, desempeñarse de manera satisfactoria cumpliendo los estándares que le
conciernan a su profesión principalmente con los conceptos como enlaces terrestres por
microondas, enlaces satelitales, condiciones y elementos que afectan las señales de
microondas, criterios de calidad de radioenlaces, los dispositivos de medición y tipo de
mediciones en un radioenlace
El presente informe correspondiente al momento intermedio de la unidad III del
curso Microondas. Reúne los elementos conceptuales, de análisis y elementos
necesarios para la ejecución del proyecto del propuesto, es decir, el desarrollo de la fase
tres e incluye la conceptualización de los principales contenidos de la unidad así mismo
incluye los elementos concernientes al problema o proyecto que se pretende solucionar
por medio la implementación, análisis y diseño de diferentes herramientas tecnológicas
de conectividad.

OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
El propósito del presente trabajo es mostrar la manera cómo se podría solucionar el
problema de estudio y mostrar los elementos conceptuales propios de la asignatura.
OBJETIVO ESPECÍFICO
 Analizar y seleccionar los componentes de un sistema de comunicaciones por
microondas: antenas, líneas de transmisión, guías, repetidores.
 Comprender los mecanismos de propagación y transmisión de ondas
electromagnéticas y sus correspondientes dispositivos emisores y receptores.
 Interpretar situaciones para establecer mecanismos de solución óptimos en el
área relacionada con las telecomunicaciones por microondas.

1. Puntos a Desarrollar:
a. Describa las características generales de un enlace satelital y diagrámelo.
Uno de los acontecimiento más relevantes de la historia de la humanidad y en
especial en el siglo XX fue el período de la primer y segunda guerra mundial, en la cual
el mundo probó su gran capacidadinventiva, creativa y de innovación para la destrucción
del hombre; este episodio tuvo su final hacia el año 1945 cuando oficialmente se dio fin
a ese periodo mediante el tratado de Postdam en la cual se tomaron una serie de
decisiones sobre el trascurso o rumbo del mundo y de las cuales es en la actualidad aún
se sienten. Una de las principales consecuencias de dicho tratado y en general de las
guerras mundiales fue el establecimiento de un nuevo orden mundial, en las cuales las
dos potencias más grandes del mundo realizaban una repartición de este, y como su
principal consecuencia fue la instauración de la Guerra Fría, en ella, las dos potencias
(Estados Unidos y la Unión Soviética) iban a competir con todos sus recursos y esfuerzos
en cualquier campo (Tecnología, comunicaciones, armas nucleares, deportes) para ver
cuál era mejor y podría dominar el mundo. Uno de esos campos o competencia fue
precisamente la de determinar cuál de las dos podría conquistar primero el espacio, la
luna o realizar el lanzamiento del primer satélite artificial al espacio; dada la necesidad
latente en esa época de poder establecer comunicación entre dos puntos lejanos.
Finalmente y tras numerosos intentos y estudios de la atmosfera terrestre en el 1957
la Unión Soviética lanzó al espacio el primer satélite (Sputnik 1), este al posicionarse en
órbita emitió unos sonidos por radio que demostró el éxito de esta tecnología, la
Comunicación Satelital; y el mundo no volvió a ser el mismo.
Ahora ¿Qué es la comunicación satelital? Es la transmisión de ondas
electromagnéticas que se realizan gracias a la presencia de satélites en el espacio, los
cuales se encuentran en órbita. Resumidamente, un satélite cumple la función de
repetidor que recibe todas las señales que son enviadas desde la Tierra, este a su vez
puede comunicarse con otro satélite o enviar una o muchas respuestas a la Tierra. Estos
satélites son puestos en órbita por un cohete espacial que los sitúa para que circule
alrededor de la Tierra y a una distancia fuera de la atmosfera. Entre sus beneficios esta
que puede transferir datos a alta velocidades, conexión inalámbrica entre diferentes
puntos de difícil acceso en corto tiempo, comunicación directa con cobertura, este tipo
de comunicación es ideal en servicios de acceso múltiples.

En cuanto a la clasificación de esta tecnología se podrían clasificar en primera
instancia como dos tipos de satélites. Los pasivos se limitan a replicar la señal recibida,
envía la señal de la misma manera como la reciben; por otro lado están los activos que
estos amplifican la señal antes de retransmitirla a la tierra.
Dentro de esto también se puede realizar una sub clasificación según donde realice
la órbita. Se clasifican en: satélites LEO, MEO, HEO y GEO. Veamos a continuación cada
uno de ellos. -Satélites LEO (Low earth orbit), satélites de órbita baja entre 160 a 2000
Km, su velocidad les permite dar una vuelta al mundo en tan solo 90 minutos, se usan
para dar datos geológicos e industrias telefónicas satelitales. -Los Satélites MEO
(Medium earth orbit) estos están a los 10000 Km, sus uso va orientado hacia la telefonía,
la televisión y experimentos espaciales. También están -los satélites HEO (Highly earth
orbit), su órbita es elíptica, entonces va a estar muy alejado con respecto a los MEO se
utilizan para cartografía. Finalmente están los -Satélites GEO o geoestacionario, los
cuales orbitan a la velocidad de traslación de la tierra, es decir estará sobre un mismo
punto, sus funciones están orientados a la transmisión de largas distancias, televisión o
telefonía.
Pero, ¿cómo se hacen posibles las comunicaciones satelitales?, es decir cómo
funcionan. Básicamente es posibles gracias a dos elementos, el primero se denomina
Transponder y el segundo son estaciones terrestres. Los primeros elementos son
dispositivos electrónicos que son los encargados de enviar y transmitir la señal desde y
hacia la estación terrestre, en la mayoría de los casos estos dispositivos cuenta con
amplificadores de señales, realiza también acompañamiento de señales. Por otro lado
las estaciones terrestres están constituidas por tres elementos: - estación receptora, -
antena –Estación emisora. La primera se encarga de recibir toda la información generada
en la estación transmisora. La segunda tiene como función captar señales satelitales y
concentrarlas en un único punto. El tercero está compuesta por el transmisor y la antena
de emisión en frecuencias de 100 MHz hasta el orden de los 10 GHz.
 Enlace de subida y bajada
Los enlaces de subida y de bajada consisten en moduladores de portadoras de señales
que se quieren transmitir o RF moduladas, mientras que los enlaces satelitales pueden
ser tanto RF, como ópticas. En esencia este proceso consiste en que las portadoras son
moduladas por señales de banda base, por lo que las conexiones entre usuarios finales
requieren de enlaces de bajada, enlaces de subida y posiblemente uno o varios enlaces
satelitales. Para lograr que los enlaces por satélite cumplan con los requisitos de una
determinada red de comunicación deben considerarse las características del equipo de
las estaciones terrenas y los transpondedores de los satélites que forman parte de la

misma, las del medio de propagación y los efectos de radiaciones no deseadas de origen
externo. La banda de frecuencia en que opere una red determinada hace que algunos
de los factores mencionados tengan una importancia menor o mayor en el diseño de los
enlaces.
 El Transponder
El transpondedor está constituido por un filtro pasa bandas (BFP), el cual se encarga de
limpiar el ruido que la señal adquiere en la trayectoria de subida, además de que servirá
como seleccionador de canal, ya que cada canal satelital requiere un transpondedor por
separado. Le sigue un amplificador de bajo ruido (LNA) y un desplazador de frecuencia,
el cual tiene la función de convertir la frecuencia de banda alta de subida a banda baja
de salida, después seguirá un amplificador de baja potencia el cual amplificará la señal
de RF para el enlace de bajada, las señal será filtrada y regresada hacia la estación
terrena.
ANTENA DE RASTREO
CENTRO DE CONTROL
ESTACIÓN
TT Y S
b. Describa las características generales de un enlace terrestre por microondas.
Se puede definir al radio enlace del servicio fijo, como sistemas de comunicaciones entre
puntos fijos situados sobre la superficie terrestre, que proporcionan una capacidad de
información, con características de calidad y disponibilidad determinadas. Típicamente
estos enlaces se explotan entre los 800 MHz y 42 GHz.

Los radioenlaces, establecen un concepto de comunicación del tipo dúplex, de donde se
deben transmitir dos portadoras moduladas: una para la Transmisión y otra para la
recepción. Al par de frecuencias asignadas para la transmisión y recepción de las
señales, se lo denomina radio canal. Los enlaces se hacen básicamente entre puntos
visibles, es decir, puntos altos de la topógrafa.
Cualquiera que sea la magnitud del sistema de microondas, para un correcto
funcionamiento es necesario que los recorridos entre enlaces tengan una altura libre
adecuada para la propagaciónen toda época del año, tomando en cuenta las variaciones
de las condiciones atmosféricas de la región. Para poder calcular las alturas libres debe
conocerse la topografía del terreno, así como la altura y ubicación de los obstáculos que
puedan existir en el trayecto.
Imagen cálculo de perfil sobre el terreno conociendo frecuencias disponibles y
coordenadas de ubicación, elevación, tamaño de antena etc

1.3.6 Ventajas de los radioenlaces de microondas comparados con los
sistemas de línea metálica
• Volumen de inversiones generalmente más reducidas.
• 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.
1.3.7 Desventajas de los radioenlaces de microondas comparados con los
sistemas de línea metálica
• 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.
• La segregación, aunque es posible y se realiza, no es tan flexible como en los
sistemas por cable
• 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.
1.3.8 Planes de frecuencia - ancho de banda en un radioenlace por
microondas
En una estación terminal se requieran dos frecuencias por radiocanal.
• Frecuencia de emisión
• Frecuencia de recepción
Es una estación repetidora que tiene como mínimo una antena por cada dirección, es
absolutamente necesario que las frecuencias de emisión y recepción estén
suficientemente separadas, debido a:
1. La gran diferencia entre los niveles de las señales emitida y recibida, que puede
ser de 60 a 90 dB.

2. La necesidad de evitar los acoples entre ambos sentidos de transmisión.
3. La directividad insuficiente de las antenas sobre todas las ondas métricas.
Por consiguiente, en ondas métricas (30-300 MHz) y dosimétricas (300 MHz - 3 GHz),
conviene utilizar cuatro frecuencias (plan de 4 frecuencias). En ondas centimetricas, la
directividad es mayor y puede emplearse un plan de 2 frecuencias.
c. Consulte y describa los pasos para diseñar un radioenlace.
En general un radioenlace es una conexión entre terminales de telecomunicación que se
realiza por medio de ondas radioeléctricas. Cuando los terminales son fijos, se habla de
radioenlaces del Servicio Fijo o radioenlaces terrestres como sistemas de
radiocomunicaciones entre puntos fijos que están o se encuentran en una superficie
terrestre, esta proporciona una capacidad de transmisión de información con unas
características de disponibilidad y calidad determinadas. Generalmente, los sistemas de
radioenlaces se encuentran entre los 2 GHz a 50 GHz, dependiendo de su capacidad.
Los radioenlaces establecen telecomunicación de tipo dúplex, es decir, que debe existir
un proceso de modulación en cada sentido. Según el tipo de modulación, pueden
clasificarse los radioenlaces en analógicos y digitales. Los radioenlaces sirven gracias
a la propagación a través de las capas externas de la Tierra en condiciones de visibilidad
directa. En consecuencia, para salvar las limitaciones de alcance impuestas por la
redondez de la Tierra y los obstáculos geográficos del terreno, lo que da como resultado
el uso de estaciones repetidoras, de manera que un radioenlace está constituido por dos
estaciones terminales y un conjunto de estaciones repetidoras.
En consecuencia de lo anterior, no existe una metodología universal, ni una secuencia
de pasos que permita crear un radioenlace pues hay muchos factores que inciden en el
diseño de este, por esa razón es difícil numerar los pasos metodológicamente hablando,
a continuación se explicaran los principales elementos a tener en cuenta para el diseño
de un radioenlace, a lo cual se le pueden asemejar a los pasos: el primer elemento a
tener en cuenta para el diseño de radioenlaces son los cálculo necesarios para
determinar elementos teóricos como lo son los mostrados a continuación y que fueron
tomados de (Ramos, Radioenlaces, Tecnologías inalámbricas y diseño de radioenlaces,
2016):
 Cálculo de interferencias: Cuando se planifica un radioenlace es importante
identificar posibles interferencias que podrían degradar la calidad del sistema.
Éstas pueden provenir de otros sistemas ya instalados, tanto terrenales como
espaciales, pero también del propio sistema. Y es aquí donde se debe prestar
especial atención durante la fase de diseño.
 Cálculo de la probabilidad de desvanecimiento: una serie de ecuaciones que
suelen utilizarse en la práctica para estimar la probabilidad de aparición de un

desvanecimiento profundo, el cual provocaría momentáneamente un corte del
radioenlace.
 Cálculo de la atenuación por vegetación en un radioenlace
 Cálculo de radioenlaces: El diseño de un radioenlace implica toda una serie de
cálculos que pueden resultar sencillos o tremendamente complicados,
dependiendo de las características del sistema y del tipo de problema al que nos
enfrentemos. Por ejemplo se debe planificar con la ayuda de un simulador
software, que incorpore modelos de propagación precisos e información detallada
sobre el entorno: edificios, vegetación, etc.
Posterior a los cálculos realizados se debe diseñar y pensar los siguientes elementos:
 Bandas de frecuencia y canalizaciones: que es una decisión fundamental durante
la fase de diseño, pues afecta al alcance del mismo y a la calidad de la señal
recibida. En determinados casos no existe la posibilidad de elegir las frecuencias
de funcionamiento, pues nos vienen impuestas de antemano, pero en otros
muchos casos sí, en síntesis es determinar si se utiliza bandas libres o aquellas
que requieren licencia.
 Corrección de la altura de los obstáculos. Cuando se diseña un radioenlace de
larga distancia, es necesario tener en cuenta la orografía del terreno con el fin de
identificar posibles obstáculos (montañas, cumbres, colinas). Para ello se
representa un perfil del radioenlace, en donde se puede apreciar fácilmente
aquellos elementos que se encuentran más cercanos al haz radioeléctrico
(primera zona de Fresnel) o que incluso pueden llegar a obstruirlo, provocando
zonas de sombra con pérdidas de señal significativas.
d. Describa el tipo de condiciones del entorno que afecta los radioenlaces: Espacio
libre, zonas de fresnel, propagación, penetración a medios, desvanecimientos,
ecos, reflexiones, ruido, interferencias, lluvia, absorción, y todos aquellos que
considere pertinentes; incluya su descripción matemática.
Para la solución de este punto se toma como principal referente a (Ramos, Radioenlaces,
Tecnologías inalámbricas y diseño de radioenlaces, 2016).
 Espacio libre
Es la pérdida de potencia en el espacio libre porque se esparce sobre una determinada
región en el espacio a medida que se aleja de la antena transmisora, esta se calcula
sobre la base de una radiador isotrópico o antena imaginaria omnidireccional que irradia
la potencia en forma de esfera completamente uniforme en todas las direcciones, esto
por medio de la siguiente relación matemática.

 Zonas de fresnel
La necesidad de visión directa en estos sistemas es muy relevante porque producen
pérdidas que pueden llegar a ser importantes. Para modelar las pérdidas que se
producen por la obstrucción del enlace radioeléctrico se utiliza el concepto de las
llamadas zonas de Fresnel.
“Las zonas de Fresnel son unos elipsoides concéntricos que rodean al rayo directo
de un enlace radioeléctrico y que quedan definidos a partir de las posiciones de las
antenas transmisora y receptora. Tienen la propiedad de que una onda que partiendo
de la antena transmisora, se reflejara sobre la superficie del elipsoide y después
incidiera sobre la antena receptora, habría recorrido una distancia superior a la
recorrida por el rayo directo en múltiplos de media longitud de onda. Es decir, la onda
reflejada se recibiría con un retardo respecto al rayo directo equivalente a un desfase
múltiplo de 180º. Precisamente este valor del múltiplo determina el n-ésimo elipsoide
de Fresnel.” (Ramos, Radioenlaces, Tecnologías inalámbricas y diseño de
radioenlaces, 2016)
El perfil de un radioenlace en el cual se ha añadido el contorno de la primera zona de
Fresnel para detectar posibles obstáculos. El radio de la primera zona de Fresnel, R1, en
un punto cualquiera de un radioenlace puede calcularse a partir de la siguiente expresión:
Donde d1 y d2 son las distancias a las antenas transmisora y receptora, y λ es la longitud
de onda de la señal.
 Propagación
El modelo de propagación en el espacio libre es usado para predecir la señal recibida
directa cuando el trasmisor y el receptor tienen línea de vista entre ellos. La energía
recibida en el espacio libre es función de la distancia y está dada por.

𝑃𝑟( 𝑑) =
𝑃𝑡 𝐺𝑡 𝐺𝑟 𝜆2
4𝜋2 𝑑2 𝐿
Pt es la potencia transmitida, Pr(d) es la potencia recibida que es función de la distancia
entre el transmisor y el receptor. Gt es la ganancia de la antena transmisora. Gr es la
ganancia de la antena receptora, d es la distancia de separación entre el transmisor y el
receptor en metros. L es el factor de pérdida del sistema no relacionado con la
propagación (1≥L). λ es la longitud de onda en metros.
 Desvanecimientos
Son en síntesis ecuaciones que se utilizan para estimar la probabilidad de aparición de
un desvanecimiento, que podría provocar un corte del radioenlace. Los
desvanecimientos multitrayecto son un factor dominante para frecuencias por debajo de
10 GHz. Son causados por la existencia de múltiples caminos de propagación entre el
transmisor y el receptor. Suponiendo desvanecimientos planos (afectan a toda la banda
transmitida) y profundos (F > 15 dB), éstos pueden modelarse con una distribución de
Rayleigh, de tal modo que la probabilidad de superar un desvanecimiento de valor F(dB)
que corte el radioenlace puede calcularse como:
𝑃𝑖𝑛𝑑(%) = 𝑃0 10− 𝐹/10 × 100,
 Ruido
La sensibilidad de un equipo receptor de radiocomunicaciones depende
fundamentalmente de su nivel de ruido interno, pero también de los niveles de ruido e
interferencia captados por la antena. Según su origen, el ruido externo puede clasificarse
como natural o artificial. El ruido artificial se debe a la actividad humana y se origina
principalmente en máquinas eléctricas que producen chispas, como por ejemplo motores
o generadores electromecánicos, etc. Por otro lado, el ruido externo de origen natural
puede clasificarse en atmosférico y cósmico. Algunas fuentes de ruido atmosférico son
la radiación procedente de descargas del rayo o las emisiones procedentes de
hidrometeoros y de gases atmosféricos. La potencia del ruido externo captado por la
antena puede calcularse como:
𝑁𝑎 = 𝑘𝑇𝑎𝐵𝜂𝑟,
Donde k = 1,38·10−23 J/K es la constante de Boltzmann, B es el ancho de banda de
ruido y ηr es la eficiencia de pérdidas óhmicas de la antena.
Si consideramos que el equipo receptor puede caracterizarse por una temperatura
equivalente de ruido, Te, entonces la potencia de ruido total a la salida del receptor se
expresaría finalmente de la siguiente manera:
𝑁 = 𝑘 [ 𝑇𝑎𝜂𝑟 + 𝑇𝑎𝑚𝑏 (1 − 𝜂𝑟) + 𝑇𝑒 ] 𝐵𝐺,

Donde Tamb es la temperatura física a la que se encuentra la antena, causante del ruido
térmico introducido por ésta, y G es la ganancia del equipo receptor.
 Interferencias
“Las interferencias pueden clasificarse en función de su frecuencia y polar"ización. En el
primer caso, se tienen interferencias cocanal (misma frecuencia) y de canal adyacente,
mientras que en el segundo caso se tienen interferencias copolares y de polarización
cruzada.”
Para definir la calidad de la señal recibida en términos de interferencias se utiliza la
relación portadora a interferencia, C/I, que en este caso puede calcularse en dB como:
𝐶/𝐼 = 𝑊𝑡, 𝑆 + 𝐺𝑇, 𝑆 − 𝐿𝑏𝑎𝑠, 𝑆 − 𝑊𝑡, 𝐼 − 𝐺𝑇, 𝐼 + 𝐿𝑏𝑎𝑠, 𝐼 + 𝐿𝑑𝑖𝑎𝑔 + 𝐿𝑝𝑜𝑙,
Donde Wt,S es la potencia del transmisor deseado en dBm, Wt,I es la potencia del
transmisor interferente en dBm, GT,s es la ganancia de la antena transmisora deseada
en dB, GT,I es la ganancia de la antena transmisora interferente en dB, Lbas,S son las
pérdidas básicas de propagación en dB para la señal deseada, Lbas,I son las pérdidas
básicas de propagación en dB para la señal interferente, Ldiag es la atenuación en dB
de la señal interferente por los diagramas de radiación de las antenas transmisora y
receptora, y Lpol es la atenuación en dB que introduce la antena receptora sobre la
interferencia en términos de su polarización.
 Lluvia
Aunque la atenuación causada por la lluvia puede despreciarse para frecuencias por
debajo de 5 GHz, ésta debe incluirse en los cálculos de diseño a frecuencias superiores
donde su importancia aumenta rápidamente. La atenuación específica debida a la lluvia
puede calcularse a partir de la Recomendación UIT-R 838. La atenuación específica
γ(dB/km) se obtiene a partir de la intensidad de lluvia R(mm/h) mediante la ley
exponencial:
𝛾 = 𝑘𝑅𝛼,
Donde k y α son unas constantes que dependen de la frecuencia y de la polarización de
la onda electromagnética.
Frecuencia (GHz) Polarización horizontal Polarización vertical
k α k α
6 0,00175 1,308 0,00155 1,265
8 0,00454 1,327 0,00395 1,310

10 0,0101 1,276 0,00887 1,264
20 0,0751 1,099 0,0691 1,065
30 0,187 1,021 0,167 1,000
40 0,350 0,939 0,310 0,929
60 0,707 0,826 0,642 0,824
100 1,12 0,743 1,06 0,744
 Absorción
Los vapores de agua y de oxígeno no condensados poseen líneas de absorción en la
banda de frecuencias de microondas y de ondas milimétricas, causando atenuación en
trayectos radioeléctricos terrenales y oblicuos. En concreto, existen frecuencias donde
se produce una gran atenuación, separadas por ventanas de transmisión donde la
atenuación es mucho menor. En el caso del vapor de agua, se producen fuertes líneas
de absorción para longitudes de onda de 1,35 cm, 1,67 mm e inferiores. En el caso del
oxígeno, las longitudes de onda de los picos de absorción son 0,5 y 0,25 cm. Para
calcular la atenuación causada por los gases y vapores atmosféricos se debe acudir a la
Recomendación UIT-R P.676. En este documento se indica que la atenuación de la señal
radioeléctrica, A(dB), puede calcularse como:
𝐴 = 𝛾𝑟 = (𝛾𝑜 + 𝛾𝑤)𝑟,
Donde γo y γw son las atenuaciones específicas en dB/km para el oxígeno y el vapor de
agua,
e. Describa los criterios de calidad que se deben tener en cuenta en la planeación
de un radioenlace: indisponibilidad, rendimiento, BER, y todos aquellos que
considere pertinentes; incluya su descripción matemática.
 Indisponibilidad
“La indisponibilidad o corte de un radioenlace se produce cuando la señal recibida no
alcanza el nivel de calidad mínimo exigido, lo que se traduce en un aumento significativo
de la tasa de error. Es decir, existe una interrupción del servicio puesto que el
demodulador no puede recuperar correctamente la señal de voz, vídeo o datos
transmitida.” (García & Gregorio, 2013)
Las causas de estas interrupciones pueden ser muy diversas, como las nombradas en
el anterior ítem: ruido externo e interferencias, atenuación por lluvia, obstrucción del haz,
desvanecimientos de la señal radioeléctrica o fallos y averías de los equipos. El principal
motivo de indisponibilidad de un radioenlace es porque existe una disminución del nivel

de potencia recibida, porque está por debajo del umbral de sensibilidad del equipo
receptor.
En la práctica se utilizan diferentes modelos para caracterizar la probabilidadde aparición
de un desvanecimiento, los cuales dependen de diversas variables del sistema, así como
factores geoclimáticos. Los más habituales son los debidos a propagación multitrayecto,
para los que se emplea la siguiente ecuación:
𝑃𝑖𝑛𝑑(%) = 𝑃0 · 10 − 𝐹/10 × 100,
Donde Pind es la probabilidad de indisponibilidad, F es el margen frente a
desvanecimientos y P0 se define como el factor de aparición de desvanecimiento
La calidad de un enlace se mide a partir de una relación matemática en función del
“porcentaje de tiempo que la señal recibida podría encontrarse por debajo del nivel
umbral o threshold del receptor, relativo al período de tiempo total observado.” Es por
esto que hay que fijar una diferencia necesaria entre el nivel nominal de la señal y ese
valor umbral conocida como margen de desvanecimiento o margen de fading.
 Threshold: es la mínima potencia de recepción requerida para que el
demodulador trabaje a una específica tasa de error. Son dos umbrales los que
se citan normalmente, BER de 10-3 y BER de 10-6. Las probabilidades de error
para los sistemas de modulación más utilizados en los radioenlaces digitales, en
condiciones de recepción ideales con receptor óptimo, son función del parámetro
normalizado w, como se muestra en la siguiente ecuación:
Donde eb se refiere a la energía por bit a la amplitud máxima de la portadora, no
es la densidad de ruido, pr es la potencia recibida, k es la constante de
Boltzmmann, To = 290 ºK la temperatura de referencia, fr el factor del ruido del
receptor y Vb la velocidad binaria.
 Fidelidad: Los criterios de calidad en cuanto a fidelidad, son los que establecen
los límites normales y máximos admisibles que puede sufrir la información, junto
con el tiempo máximo en que no debe rebasarse esa degradación. El parámetro
básico de calidad de error de cualquier sistema de transmisión digital, es la Tasa
de errores en los bits (BER). Debe resaltarse que la calidad de error de un sistema
únicamente se define y evalúa cuando tal sistema se encuentra en estado
disponible. Distinguimos las siguientes situaciones de error según :
1. Segundo con errores (ES, Errored Second): Período de tiempo de 1 segundo
en el que hay uno o más bits erróneos.
2. Segundo con muchos errores (SES, Severely Errored Second): Período de 1
segundo en el que la tasa de errores BER es mayor que 10-3.

3. Segundo sin errores (EFS, Error Free Second): Período de 1 segundo en que
no hay errores de bit.
 Calidad de tráfico: Esencialmente se expresa mediante el Grado de Servicio (GoS)
global, teniendo en cuenta los bloqueos no sólo en la interfaz radio, sino también
en los circuitos de la ruta final de la red central hasta la estación base. También
interviene en el GoS la calidad de cobertura, pues una llamada puede perderse si
el móvil está en zona de sombra.
 Calidad de Disponibilidad Expresa la aptitud de un sistema para hacer uso del
mismo cuando lo requiere el usuario. Se suele expresar por su complementaria,
la indisponibilidad, la cual puede deberse a fallos/averías de los equipos o a
circunstancias derivadas de la radio propagación. “En la banda de frecuencias de
UMTS, 2000 MHz, los fenómenos naturales repercuten en menor medida sobre la
propagación, por lo que la componente de indisponibilidad que más peso aporta
es la de los equipos. La tecnología actual ofrece material con un tiempo medio
entre fallos muy elevado, por lo que pueden asegurarse valores de disponibilidad
de instalaciones muy altos del orden del 99,95% o mejores. En estaciones
remotas que requieran un tiempo de reparación alto, se pueden duplicar los
equipos para asegurar los elevados niveles de disponibilidad.” (Aradillas, 2015)
 Calidad de Fiabilidad Se expresa por la continuidad del servicio. Por ejemplo en
una de sus principales aplicaciones, la telefonía, este parámetro es el más
importante porque en esencia es el porcentaje de llamadas interrumpidas una vez
iniciadas o “dropped calls”.
f. Consulte y describa los dispositivos de medición y los tipos de mediciones
que se realizan en un radioenlace.

 Analizador de Redes: es un instrumento que analiza las propiedadesde las redes
eléctricas, especialmente las propiedades de la reflexión y transmisión de señales
eléctricas, o los parámetros de dispersión (Parámetros-S). Los analizadores de redes
son más frecuentemente usados en altas frecuencias, las frecuencias de operación
pueden variar de 5Hz a 1,05 THz. Este tipo de equipo es ampliamente utilizado en la
fabricación de amplificadores de alta potencia y en filtros para señales
de radiofrecuencia para obtener la precisión requerida en los parámetros de respuesta a
las señales. Hay dos tipos principales de analizadores de redes:
 SNA (Scalar Network Analyzer) – Analizador de redes
escalar, mide propiedades de amplitud solamente
 VNA (Vector Network Analyzer) – Analizador de redes
vectoriales, mide propiedades de amplitud y fase
 Analizador de espectro: es un equipo de medición
electrónica que permite visualizar en una pantalla los componentes
espectrales en un espectro de frecuencias de las señales presentes en la entrada. “En
el eje de ordenadas suele presentarse en una escala logarítmica el nivel en dBm del
contenido espectral de la señal. En el eje de abscisas
se representa la frecuencia, en una escala que es
función de la separación temporal y el número de
muestras capturadas. Se denomina frecuencia
central del analizador a la que corresponde con la
frecuencia en el punto medio de la pantalla.”
(Wikipedia, 2017)
El equipo permite medir valores de potencia (en cm) o tensión de señal eléctrica
configurando el aparato debidamente. No obstante, no permite medir valores de campo
eléctrico ni magnético. Esto último no resulta un problema grande puesto que existen
formas inmediatas de obtener dichos valores de campo a partir de ciertos parámetros
(en el caso de mediciones con antenas, a partir del parámetro k de antena se puede
obtener el campo eléctrico). En la actualidad está siendo reemplazado por el analizador
vectorial de señales. Existen dos tipos:
 Un analizador analógico, de espectro es un equipo técnico que muestra la
composición del espectro de ondas eléctricas, acústicas, ópticas,
de radiofrecuencia, etc.
 Un analizador digital de espectro utiliza la "Fast Fourier Transformation" (FFT),
un proceso matemático que transforma una señal en sus componentes
espectrales.

 Frecuencímetro: es un instrumento que sirve para medir la frecuencia,
contando el número de repeticiones de una onda en la misma posición en un intervalo
de tiempo mediante el uso de un contador que acumula el número
de periodos. Dado que la frecuencia se define como el número de
eventos de una clase particular ocurridos en un período, su medida
es generalmente sencilla. Según el sistema internacional el
resultado se mide en Hertzios (Hz). La mayoría de los contadores de
frecuencia funciona simplemente mediante el uso de un contador que acumula el número
de eventos. Después de un periodo predeterminado (por ejemplo, 1 segundo) el valor
contado es transferido a un display numérico y el contador es puesto a cero,
comenzando a acumular el siguiente periodo de muestra.
 Osciloscopio: es un instrumento de visualización electrónico para la
representación gráfica de señales eléctricas que pueden variar
en el tiempo. Es muy usado en electrónica de señal,
frecuentemente junto a un analizador de espectro. Presenta los
valores de las señales eléctricas en forma de coordenadas en
una pantalla, en la que normalmente el eje X (horizontal)
representa tiempos y el eje Y (vertical) representa tensiones.
 Generador de señales: o llamado también generador de funciones o de
formas de onda es un dispositivo electrónico de laboratorio que
genera patrones de señales periódicas o no periódicas tanto
analógicas como digitales. Se emplea normalmente en el diseño,
prueba y reparación de dispositivos electrónicos.
Aparte de los anteriores equipos nombrados, también se pueden realizar las siguientes
medidas en los radioenlaces con sus respectivos equipos:
 Medición de Potencia: para medir esta variable se disponen de detectores
apropiados para el monitoreo permanente de ella. Existen 3 métodos para medir la
potencia: el termistor, la termocupla y el diodo detector; estas se muestran a
continuación.

 GPS (Global Position System): es un sistema que permite determinar en toda
la Tierra la posición de un objeto (una persona, un vehículo) con una precisión de hasta
centímetros (si se utiliza GPS diferencial), aunque lo habitual son unos pocos metros de
precisión. El sistema fue desarrollado, instalado y empleado por el Departamento de
Defensa de los Estados Unidos. Para determinar las posiciones en el globo, el sistema
GPS se sirve de 24 satélites y utiliza la trilateración.
El Sistema Global de Navegación por Satélite lo componen:
Satélites en la constelación: 24 (4 × 6 órbitas)
 Altitud: 20 200 km
 Período: 11 h 58 min (12 horas sidéreas)
 Inclinación: 55 grados (respecto al ecuador terrestre).
 Vida útil: 7,5 años
 Hora: 1 ns
Cobertura: mundial
Capacidad de usuarios: ilimitada
Sistema de coordenadas
Las siguientes herramientas se toman de: (Ramos, Cálculo de radioenlaces, s.f.)
 Wireless Calculators: En esta página web, la empresa Terabeam Wireless
ofrece toda una serie de herramientas para la estimación del margen frente a
desvanecimientos de un radioenlace, el cálculo de las pérdidas de espacio libre, el

despejamiento, el radio de la primera zona de Fresnel, o el apuntamiento de la antena
de una estación base para conseguir una determinada zona de cobertura. También se
recomienda visitar esta página web con multitud de scripts CGI para el cálculo del
balance de potencias, margen frente a desvanecimientos, pérdidas por
obstrucción/difracción, zonas de cobertura, apuntamientos de antena, modelos de
propagación (Hata/COST-231, Longley-Rice), parámetros de diseño de reflectores
parabólicos, así como muchas otras calculadoras de RF y microondas.
 RF ToolboxRF Toolbox: Aquellos que dispongan de un iPhone pueden optar
también por esta aplicación que resulta de gran utilidad para las labores prácticas de
diseño de un radioenlace, pues además de realizar los cálculos básicos de niveles de
potencia y apuntamiento de antenas, también incorpora herramientas GPS para situar
los extremos del radioenlace y realizar cálculos.
 AirLink: Se trata de una aplicación web de la empresa Ubiquiti Networks para
el cálculo de radioenlaces punto a punto. Aunque está configurada para seleccionar
únicamente los equipos de la propia compañía, lo que le resta flexibilidad, resulta útil por
incorporar un plug-in con la cartografía de Google Earth, lo que permite identificar
posibles obstáculos y tener en cuenta la orografía del terreno.
 RF Terrain Profiles: Desde el Android Market puede descargarse una
aplicación muy útil para la representación de perfiles de radioenlaces, análisis del
despejamiento y orientación rápida de las antenas de los emplazamientos en acimut y
elevación. Dispone de una base de datos de emplazamientos y también es posible
importar o exportar ficheros KML de Google Earth.
2. Cálculo de todos los elementos necesarios en la planificación del
radioenlace del proyecto escogido por el grupo en la fase 1, además debe
actualizar la proyección de costos del proyecto.
TRANSMISIÓN CENTRO MÉDICO ZONA RURAL CON HOSPITAL CENTRAL ZONA
URBANA MUNICIPIO DE SOACHA
Antes de realizar estos enlaces es necesario realizar un estudio de viabilidad
sobre la zona, antes de ir al terreno, se debe realizar una estimación del enlace mediante
el software Radio Mobile y Google Earth porque dichos programas trabajan con mapas
topográficos, con lo cual se puede lograr una aproximación para establecer la viabilidad
del enlace. En la siguiente imagen se presenta en la primera parte, la ubicación del centro
médico de la zona rural del municipio de Soacha y el Hospital central ubicado en la zona

urbana del municipio. La distancia entre la zona urbana y la zona rural que pretende
conectar mediante el uso de microondas es de aproximadamente 14,5 Kilómetros.
Figura 1. Distancia entre zona rural y zona urbana.
En la anterior imagen se aprecia la distancia entre la zona urbana y la zona rural que se
pretende conectar entre ellas hay una distancia de 14,5 Kilómetros, la zona urbana y la
zona receptora es el Hospital Mario Gaitan Yanguas y la zona transmisora es el centro
de salud ubicado en el corregimiento de El Charquito, a continuación se expresan la
altitud y latitud de cada una.

 Perfil de Elevación
El perfil de elevación trazado por el software es una herramienta muy útil a la hora de
hacer el respectivo diseño e implementación de cualquier solución de antenas y
propagación pues entre otros elementos muestra información demasiado útil en cuanto
a la geografía de los lugares que quiere unir y comunicar, elemento necesario a la hora
de trazar una ruta de comunicación.
Por medio de un mapa como el perfil de elevación se puede realizar un análisis sobre la
mejor solución posible a implementar, es decir qué tipo de antena utilizar y qué
conexiones. Por ejemplo para el presente caso se puede establecer que el punto más
elevado es de 2988 metros que será el transmisor y el punto de recepción se encuentra
a 2558 metros, lo que da una perfecta línea de vista, lo cual a la hora de trasmitir con
microondas facilita la instalación y funcionamiento de los sistemas implementados.
El perfil de elevación es uno de los elementos primordiales a la hora de realizar
presupuestos para la implementación de soluciones de telecomunicaciones pues
sabiendo y conociendo las condiciones geográficas y topológicas se puede establecer o
partir de una sólida base de análisis para tomar la mejor decisión posible.

ANTENA TRASMISORA
ANTENA RECEPTORA
Red de
Telecomunicaciones
19, 6 Km
Transmisión vía Internet a sede
Principal del Hospital para proyecto
de telemedicina
Calculo Radioenlace
El estudio matemático se basó en el cálculo de potencias como se muestra a
continuación:
 Lado de Transmisión con potencia efectiva de transmisión.

- Potencia de Transmisión.
La potencia de transmisión se basa en la ganancia que tenga la antena a partir
de los datos obtenidos en el datasheet del fabricante y según la agenda para el
presente caso se tiene la siguiente tabla:
Antena Ganancia Potencia
UBIQUITI ROCKET
DISH 34DBI 10MHZ 2X2
MIMO
33,0 a 34,4 dBi 2 Watts
- Pérdida en el cable
Las pérdidas en la señal de radio se pueden producir en los cables que conectan
el transmisor y el receptor a las antenas. La pérdida típica en los cables está entre
0,1 dB/m y 1 dB/m. Para el radioenlace se establece un cable LMR-400, en cuya
frecuencia de trabajo es de 10 GHZ con pérdidas por metro de 0.555 dB/mt.
- Pérdida en los conectores.
Para el presente caso el cable utilizado es con el conector que tiene TNC de 50
ohm. Cuyas características se explican en la siguiente tabla.
Tabla tomada de: http://www.ea6dx.com/conectores.pdf

- Ganancia de la Antena
Ganancia 33,0 a 34,4 dBi

- Pérdidas en el espacio libre
FSL(dB) = 20log10(d) + 20log10(f) − 187.5
d = distancia
f = frecuencia
K = constante que depende de las unidades usadas en d y f
𝐹𝑆𝐿(𝑑𝐵) = 20𝑙𝑜𝑔10(19,6 km) + 20𝑙𝑜𝑔10(10𝐺𝐻𝑧) − 187.5
𝐹𝑆𝐿( 𝑑𝐵) = 95.83 𝑑𝐵

- Los cálculos son casi idénticos que los del lado transmisor.
- Presupuesto de Enlace Completo
DATOS ELEMENTOS VALORES
Distancia: 19,6 km
Frecuencia: 10 GHz
Salidas de transmisor +33dB/m
Cables y conectores -0.7 dB
Antena TX +34dB
FSL -95.8 dB
Antena RX +34dB
Cables y conectores -0.7 dB

Sensibilidad del
receptor
-85 dB
Total -81.2 dB
La potencia isótropa radiada efectiva (EIRP) es la potencia aparente transmitida hacia el
receptor, si se supone que la señal es radiada por igual en todas las direcciones, como
por ejemplo como una onda esférica que emana de una fuente puntual; en otras palabras,
el producto aritmético de la potencia suministrada a una antena y su ganancia. Para
calcular el PIRE (Potencia Isotrópica Radiada Equivalente) se realiza mediante un
cálculo matemático que relaciona la potencia de la antena con su ganancia, este cálculo
se realiza con una aplicación en JavaScript que se encuentra en el siguiente enlace:
http://www.csgnetwork.com/antennaecalc.html.
 Bandas de frecuencia
Las bandas de frecuencia son intervalos de frecuencias del espectro electromagnético
asignados a diferentes usos dentro de las radiocomunicaciones. Su uso está regulado

por la Unión Internacional de Telecomunicaciones y puede variar según el lugar. El
espacio asignado a las diferentes bandas abarca el espectro de radiofrecuencia y está
dividido en sectores.
1.1 Patrones de Radiación
Para radiar microondas se requiere el uso de antenas parabólicas, esta antena consiste
en una superficie con forma parabólica (plato) y una guía de onda (antena de bocina)
apuntando a dicha superficie (plato) que está en el foco de la parábola. Cuando esta
antena se usa para transmitir la guía de onda libera la señal y esta rebota en el plato y la
transmite, en caso de ser receptora primero rebota en el plato y después ingresa a la
guía de onda; entre las características generales incluyen:
• Ganancia, Patrón de radiación.
• Rechazo a la interferencia.
• Altura sobre el nivel del suelo.
• Carga en la torre.
• Su alimentador asociado.
• Los protectores (radomes).
El patrón de radiación de este tipo de antenas es:
Imagen tomada de: http://aniak.uni.edu.pe/CH%2010%20MW%20Antenas%202010-
2.pdf

Patrón de
Radiación
Ganancia Directividad
Polarización
Plato
Parabólico
Amplio Alta Alta Lineal/Circular

CONCLUSIONES
 La revisión de los conceptos aplicados de microondas con sus respectivas
condiciones físicas y matemáticas nos permitirán entender el comportamiento de
las comunicaciones con microondas que se propagan en los medios de
transmisión que utilizaremos en nuestro proyecto, caso específico el
requerimiento basado en establecer un posible enlace de microondas superior a
los 12 km
 Según la revisión de contenidos de los diferentes aportes consolidados como
marco teórico es importante tener en cuenta tanto aspectos legales como técnicos
que pueden tener alta influencia en nuestro proyecto, algunos de ellos
relacionados con las capacidades y limitaciones del sistema entre ellos la
definición de los anchos de banda a utilizar en nuestros enlaces y equipos de
redes.
 La revisión topológica permite realizar una revisión previa de la tecnología y la
geográfica que afecta de manera positiva o negativa la conexión entre la zona de
exploración minera y la zona más cercana de conexión.
 Por medio del presente documento sintetizamos los temas vistos hasta ahora en
la unidad III como lo son los enlaces satelitales, los radioenlaces por microondas,
las condiciones que afectan una transmisión y los criterios de calidad de la misma.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Analizador de espectro. (2017, 23 de octubre). Wikipedia, La enciclopedia libre. Fecha
de consulta: 16:24, noviembre 17, 2017
desde https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Analizador_de_espectro&oldid=
102796641.
Gupta, K. C. (1993). Microondas. Mexico, D.F.: Limusa Noriega Editores.
Campanario, L. (2014). Instalaciones de telefonía y comunicación interior. ELES0108.
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2.500 MHz para servicios móviles terrestres. Obtenido de
http://www.mintic.gov.co/portal/604/articles-9301_recurso_1.pdf
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Espectro, A. N. (2016). CUADRO NACIONAL DE ATRIBUCIÓN DE BANDAS DE
FRECUENCIA ACTUALIZACIÓNJULIO2016. Bogotá: Agencia Nacional del
Espectro.
García, J., & Gregorio, M. (2013). Instalaciones de radiocomunicaciones. Santiago:
Paraninfo.
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inalámbricas y diseño de radioenlaces:
http://www.radioenlaces.es/articulos/calculo-de-radioenlaces/
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y tecnologías. Marid: McGraw-Hill España.
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Barcelona: Talleres gráficos ibero-americanos.

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