Introducción a los sistemas de comunicación electrónica

1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
SANTIAGO MARIÑO
EXTENSIÓN MATURÍN
INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS DE COMUNICACIÓN ELECTRÓNICA
ESTUDIANTE:
Jonathan González
C.I:25.502.523
Febrero 2019

2. INTRODUCCIÓN
Los sistemas de comunicación han jugado un papel importante desde
tiempos antiguos, permitiéndole al ser humano realizar cada una de sus tareas de
una forma más eficiente. Esta investigación relata los antecedentes que dieron
inicio a los principales sistemas de comunicación, desde el telégrafo y famosa
clave morse, hasta el actual internet, medios que día a día mejoran y que
evolucionan en beneficio del hombre. Así también se habla, sobre los elementos
fundamentales de un sistema de comunicación electrónica, donde cada uno
desempeña un papel importante para que el mensaje llegue con mayor eficiencia,
con excepción del ruido, que mayormente no es deseado pero sin embargo este
se puede reducir, gracias a la modulación.
También se plantearán las definiciones y funcionamiento de los sistemas
unidireccionales y bidireccionales, siendo estos de mucha importancia en la
actualidad como los medios de transmisión de la señal, el cual puede ser guiado y
no guiado. Se mencionan también las ondas, la velocidad en la que viajan y el
espectro electromagnético, sin dejar atrás las limitaciones fundamentales de la
comunicación electrónica y las bandas VFH y UFH.

3. ELEMENTOS DE UN SISTEMA DE COMUNICACIÓN ELECTRONICA
Para ser transmitido un mensaje, se requiere de un sistema de
comunicación que permita que la información sea transferida, a través del espacio
y el tiempo, desde un punto llamado fuente hasta otro punto de destino, mediante
un cable como en el caso de un teléfono o por ondas como en el caso de las
radios.
Para que un sistema de comunicación electrónica pueda funcionar de
manera óptima, se necesitan varios elementos que permiten la fluidez y eficiencia
del mensaje, tales elementos son:
Fuente
Es donde emana o se origina la información, los datos o el contenido que se
enviara, es decir donde nace el mensaje primario. También se conoce como señal
de banda base y puede ser originada por:
 La voz humana
 Una imagen televisiva
 Un texto
Todos aquellos elementos que pueden dar origen a la información pueden
considerarse como la fuente.
Transductor
Un transductor es aquel dispositivo que convierte la señal de entrada o de
banda base en otra diferente a la de salida, es decir, convierte el mensaje en un
formato apropiado para su transmisión por el canal.
• Un micrófono es un transductor electroacústico que convierte la energía
acústica (vibraciones sonoras: oscilaciones en la presión del aire)
en energía eléctrica (variaciones de voltaje).

4. • Un altavoz también es un transductor electroacústico, pero sigue el camino
contrario. Un altavoz transforma la corriente eléctrica en vibraciones
sonoras.
• Una cámara digital es un transductor fotoeléctrico que convierte la energía
lumínica transportada por los fotones en corriente eléctrica.
• Una pantalla de ordenador es también un transductor fotoeléctrico, aunque
inverso al anterior. Esta transforma la corriente eléctrica en energía
lumínica a través de una matriz de puntos luminosos independientes.
Canal
Es el medio atreves del cual se transmite la información. Mejor conocido como
el soporte material o espacial por el que circula el mensaje, en caso de
sistemas de comunicación electrónica, estos pueden ser:
 Un alambre
 Un cable coaxial
 Guía de ondas
 Enlace de radio
Ruido/interferencias
El ruido es un agente radical que puede modificar el mensaje o la
información dentro del sistema de comunicación electrónica. Es un elemento no
deseado que puede ser originado por los equipos o instrumentos utilizados,
alambres, conductores, atmosfera y otros.
Receptor
Es aquel que recibe el mensaje, señal o código, lo procesa y convierte en banda
de base, tratando de quitar la interferencia o el ruido introducido.
Destinatario
Es la unidad en donde llega o se entrega el mensaje.

5. SISTEMAS UNIDIRECCIONALES Y BIDIRECCIONALES. MEDIOS DE
TRANSMISIÓN
Cualquier sistema de comunicaciones puede ser caracterizado de acuerdo
al sentido en el que viaja la información, la cual puede ser unidireccional o
bidireccional, la posibilidad de intercomunicar entre sí de manera simultánea a
receptor y a emisor (dúplex o semi-dúplex)
Sistemas Unidireccionales (Simplex)
En este sistema el mensaje va en una sola dirección, el receptor la recibe
pero no hay retroalimentación directa, sin embargo es un sistema esencial en la
actualidad en lo que respecta la información. Un ejemplo típico puede ser la radio
y la televisión los cuales juegan un papel importante en la sociedad actual.
Sistemas Bidireccionales (semiduplex)
Es aquella conexión en que los datos fluyen de una a otra dirección pero
no los dos al mismo tiempo. Este tipo de conexión, cada extremo de la conexión
transmite uno después del otro permitiendo una comunicación bidireccional
utilizando toda la capacidad de la línea. Su uso comenzó en el año 1980 y este fue
el primer medio utilizado para interconexiones a larga distancia.
Duplex
El sistema duplex puede tener una comunicación bidireccional, se puede enviar y
recibir mensajes de forma simultánea. La capacidad de transmitir en modo dúplex
está condicionada por varios niveles:
 Modo físico: capaz de transmitir en ambos sentidos
 Sistema de transmisión: capaz de enviar y recibir al mismo tiempo

6. Duplex es un término utilizado en telecomunicación para definir a un sistema que
es capaz de mantener una comunicación bidireccional, enviando y recibiendo
mensajes de forma simultánea.
Medios de Transmisión
El medio de transmisión es aquel en el cual hay un soporte físico que
permite al receptor y al emisor comunicarse en un sistema de transmisión de
datos. Existen dos tipos de medios, guiados y no guiados. En los dos casos la
transmisión se realiza por medio de ondas electromagnéticas.
o Medios guiados: los medios guiados conducen las ondas atreves de un
medio físico, un ejemplo serían los coaxiales, la fibra óptica y el par
trenzado
o Medios no guiados: son aquellos que proporcionan un soporte para que las
ondas se transmitan pero estos no las dirigen, un ejemplo de estos es el
aire y el vacío
ANTECEDENTES HISTÓRICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIÓN
El ser humano desde tiempos primitivos ha tenido la necesidad de
comunicarse e interactuar entre sí, los primero sistemas de telecomunicaciones
fueron constituidos por señales visuales como, señales de humo o acústicas como
el uso tambores, cuernos, bramaderas. Sistemas que facilitaban las actividades
del día a día del hombre primitivo.
El nacimiento de la teoría sobre las telecomunicaciones comienzan a
mediados del siglo XIX con el físico ingles James Clerk Maxwell, donde sus
investigaciones matemáticas indicaron que la electricidad y la luz viajan en forma
de ondas electromagnéticas, y por lo tanto, estás se relacionan. James también
predijo que era posible propagar ondas electromagnéticas por el espacio libre
utilizando descargas eléctricas; pero no fue hasta 1888 donde se logró cuando
Heinrich Hertz, radio energía electromagnética con una máquina que él llamaba
oscilador. También pudo desarrollar el primer transmisor de radio, generando
radiofrecuencias de 31MHz y 1.25 GH, otro aporte de Hertz fue la antena
rudimentaria.

7. Desde ese punto comienza la evolución de los sistemas de
telecomunicaciones, donde se desarrolló el primer sistema en 1837 cuyo inventor
fue Samuel Morse que utilizo la inducción electromagnética para transmitir la
información con un código en forma de puntos, rayas y espacio entre un
transmisor y un receptor sencillo atreves de una línea conductora metálica, el cual
llamo telégrafo. Luego en 1876, Alexander Graham Bell y Thomas A.Watson
fueron los primeros en lograr transferir de manera exitosa una conversación
humana por medio de un sencillo sistema de comunicaciones con hilo metálico, al
que llamaron teléfono.
En 1894 Guglielmo Marconi fue quien logro las primeras comunicaciones
electrónicas inalámbricas, transmitiendo señales de radio a tres cuartos de milla
por medio de la atmosfera terrestre. Más adelante en 1908 Lee DeFores invento el
tubo de vacío de tríodo, el cual permitió la primera amplificación práctica de las
señales electrónicas
Las estaciones de radio moduladas comenzaron a transmitir señales de
amplitud modulada AM en 1920. Después Edwin Howard Armstrong en 1933
invento la modulación de frecuencia FM pero su emisión comercial comenzó en
1936, después el modem surgio haciendo posible la transmisión de datos entre
computadoras y otros dispositivos.
Dando un salto a los años 60, se demuestra la utilización de las
telecomunicaciones en el campo informático haciendo uso de los satélites de
comunicación y las redes de conmutación de paquetes. En los años 70, aparecen
las redes de computadoras, protocolos y arquitecturas que sirvieron de base para
las comunicaciones electrónicas modernas y se da a conocer el origen del internet
debido a la aparición de ARPANET. A mediados de los años 1980, en donde los
ordenadores personales se vieron populares, aparecen las redes digitales.
Haciendo un adelanto hacia la última década del siglo XX, aparece el internet, que
se ha expandido enormemente gracias a la ayuda de la fibra óptica; pasamos al
principio del siglo XXI, donde estamos viviendo los comienzos dela interconexión
total a la que convergen las telecomunicaciones, por medio de todo tipo de
dispositivos el cual cada vez son más rápidos, mas compactos, poderosos e
multifuncionales, y también las nuevas tecnologías de comunicación inalámbrica
como las redes inalámbricas.
LIMITACIONES FUNDAMENTALES DE LA COMUNICACIÓN ELECTRÓNICA.
MODULACIÓN

8. En un sistema de comunicación electrónica existen dos clases generales de
restricciones, los factores tecnológicos, son aquellos que dependen de la
ingeniería y las limitaciones físicas, fundamentales impuestas por el mismo
sistema es decir leyes de la naturaleza en relación con el objeto propuesto. Las
limitaciones fundamentales en la transmisión de señales eléctricas son:
Ancho de banda de transmisión
Indica la habilidad de un sistema para seguir las variaciones de una señal.
Todo sistema de comunicación tiene un ancho de banda finito B que limita las
frecuencias de las señales que se transmiten, cuanto mayor es el ancho de banda
es posible transmitir señales que varían más rápidamente en el tiempo.
Ancho de banda de señales:
Para señales analógicas, el ancho de banda es la longitud, medida en Hz,
de la extensión de frecuencias en la que se concentra la mayor potencia de la
señal. Es una medida de la velocidad de variación de las señales
• Señal de televisión: B ≈ 5 a 8 MHz.
• Señal de voz: B≈ 4 kHz.
• Para transmitir r símbolos por segundo de una señal digital se
Requiere que B ≥ r/2.
La comunicación es en tiempo real requiere un ancho de banda de
transmisión suficiente para acomodar el ancho de banda de la señal. Sin
restricción de tiempo real, el ancho de banda impone la Velocidad de transmisión
de mensajes digitales.
Ruido
La contaminación con ruido en un sistema de comunicación es casi
inevitable, este degrada fidelidad en comunicaciones analógicas y genera errores
en las comunicaciones digitales. El ruido puede hacerse problemático en las
conexiones de transmisión de larga distancia, donde la atenuación puede hacer
que la potencia y estabilidad de la señal caiga a nivel del ruido.
Modulación

9. La modulación es una acción que se realiza en el transmisor y su principal
objetivo es la adaptación de la señal al canal de transmisión. Estas técnicas
permiten un mejor aprovechamiento del canal de comunicación lo que posibilita
transmitir más información de forma simultánea, además de mejorar la resistencia
contra posibles ruidos e interferencias.
La modulación trabaja con dos formas de ondas: la señal moduladora, que
es la que se desea transmitir y la onda portadora, que depende de una aplicación
particular, en la mayoría de las aplicaciones se trata de una onda sinusoidal.
Cuando la portadora es una onda sinusoidal, la modulación es referida como
modulación de onda continua. Un ejemplo claro de modulación de onda continúa
son: la modulación de amplitud (AM) y la modulación de frecuencia (FM).
Este proceso debe ser reversible para poder recuperar el mensaje por
medio del proceso de demodulación del receptor.
VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN Y LONGITUD DE ONDA. ONDAS
TRANSVERSALES Y LONGITUDINALES
Las ondas electromagnéticas se propagan mediante una oscilación de
campos eléctricos y magnéticos. Todas se propagan en el vacío a una velocidad
constante, muy alta (300 0000 km/s) pero no infinita. Las características de la
propagación de ondas electromagnéticas en el aire dependen de la frecuencia.
El espectro electromagnético puede dividirse en tres bandas. En cada una
predomina un modo de propagación distinto: onda terrestre, onda celeste y línea
vista.
• Onda terrestre: Es el modo predominante para frecuencias debajo de los 2
MHz (ejemplo: radiodifusión AM). En este modo de propagación, la onda
tiende a seguir el contorno de la tierra, y la señal se propaga más allá del
horizonte visual.
• Onda celeste: Modo predominante en el intervalo de frecuencia de 2 a 30
MHz (ejemplo: radioaficionados, radiodifusión de onda corta,
comunicaciones marinas y aéreas). La onda se refleja en la ionosfera y en
la tierra, obteniendo cobertura de larga distancia.
• Línea vista: Modo predominante en frecuencias sobre los 30 MHz
(ejemplos: FM, TV) Las antenas tienen que instalarse en torres altas de
modo que la antena receptora vea a la transmisora.

10. Ondas longitudinales
Una onda longitudinal es aquella en la que el movimiento de oscilación de
las partículas del medio es paralelo a la dirección de propagación de la onda. Las
ondas longitudinales reciben también el nombre de ondas de presión u ondas de
compresión. Algunos ejemplos que hay de ondas longitudinales son el sonido y las
ondas sísmicas de tipo P generadas en un terremoto.
Ondas transversales
Son las ondas en las cuales las partículas del medio en que se propagan se
mueven transversalmente a la dirección de propagación de la onda. Un ejemplo de
ello son las ondas circulares en el agua, ya que, se mueven describiendo todas las
direcciones del plano sobre la superficie del agua, pero las partículas suben y
bajan, no se trasladan según las direcciones que dibujan sobre el eje horizontal. Al
igual que las ondas electromagnéticas, no se desplazan en sentido vectorial
dentro del medio según las direcciones de propagación. Dicho de otra forma, los
campos eléctrico y magnético oscilan perpendicularmente a la dirección de la
propagación, es decir, transversalmente. Así, de acuerdo con el movimiento de las
partículas del medio podemos decir que en las ondas transversales las partículas
del medio vibran perpendicularmente a la dirección de propagación de la onda
ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO. ESPECTRO DE LONGITUD DE ONDA.
BANDAS VHF Y UHF
Espectro electromagnético
El espectro electromagnético es el conjunto de longitudes de onda de todas
las radiaciones electromagnéticas, es decir, la distribución del conjunto de ondas
electromagnéticas, incluye a los rayos gamma, que tienen longitudes de ondas
más cortas y las frecuencias más altas conocidas. Son ondas de alta energía
capaces de viajar a larga distancia a través del aire y son las más penetrantes.
También se encuentran los rayos x los cuales poseen longitudes de ondas más
largas que los rayos gamma, se utilizan en diversas aplicaciones científicas e
industriales, pero principalmente utilizan en la medicina como la radiografía.
Consisten en una forma de radiación ionizante y como tal pueden ser peligrosos.
Los rayos X son emitidos por electrones del exterior del núcleo, mientras que los
rayos gamma son emitidos por el núcleo.

11. Otros componentes del espectro electromagnéticos son la radiación ultra
violeta que se define como la porción del espectro electromagnético que se
encuentra entre los rayos X y la luz visible. La luz visible es la parte del espectro
que los ojos humanos son capaces de detectar, otro elemento es la radiación infra
roja la cual se encuentra entre la luz visible y las microondas y por ultimo las
ondas radioeléctricas tienen longitudes de onda largas que varían unos pocos
centímetros a miles de kilómetros de longitud. Sus principales usos son en la
televisión, los teléfonos móviles y las comunicaciones por radio.
Espectro de longitud de ondas
Bandas VHF
Banda cuyas siglas significan, bandas de frecuencia muy alta. Es la banda
del espectro electromagnético que ocupa el rango de frecuencias de 30 MHz a
300 MHz, estas son comúnmente utilizadas en FM, Televisión, Comunicaciones
con aviones a la vista entre tierra-avión y avión-avión, Telefonía móvil marítima y
terrestre, Radioaficionados, Radio meteorológica.
Bandas UHF

12. Es una banda del espectro electromagnético que ocupa el rango de
frecuencias de 300 MHz a 3 GHz. Sus siglas significan, frecuencia ultra alta. Los
sistemas que funcionan con UHF son: televisión, radios para uso no profesional,
telefonía móvil, Identificación por RFID entre 860 y 960 MHz.
MODOS DE TRANSMISIÓN: SIMPLEX, HALF-DUPLEX Y FULL – DÚPLEX
Simplex
Esta modalidad permite la transmisión de información en un solo sentido,
del terminal que origina la información hacia el que la recibe y procesa, un claro
ejemplo son las emisoras radio difusión o la televisión.
Half-Duplex
Este sistema permite la fluidez de información en ambos sentidos, de
manera alterna, sin embargo, la transmisión puede ocurrir solamente en una
dirección a la vez. Tanto transmisor y receptor comparten una sola frecuencia. Un
ejemplo serían las transmisiones efectuadas por radioaficionados.
Full – Dúplex

13. Permite la transferencia de información en ambos sentidos, de forma
simultánea. Esta modalidad es la más eficiente, un ejemplo serían las
comunicaciones electrónicas.
CONCLUSIÓN
Los sistemas de comunicación siempre han sido esenciales para el buen
desarrollo delas actividades del día a día, estos deben estar estructurados por
elementos que garanticen su eficacia en la transmisión del mensaje. Estos
sistemas de comunicación, pueden ser, sistemas unidireccionales, aquellos que
transmiten la información en un solo sentido y entre estos se encuentra la radio,

14. también están los sistemas bidireccionales, que brindan una mayor eficiencia ya
que permiten la comunicación en ambos sentidos.
Sin embargo estos sistemas poseen limitaciones como, el ancho de banda
y el ruido, siendo este último muy molesto ya que degrada la comunicación
analógica y genera errores en la comunicación digital pero este puede ser
reducido por la modulación. Las ondas se propagan en el vacío, a una velocidad
muy alta de (300 0000 km/s).