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Parámetros de Radiopropagación y su
Vinculación con las Normas Internacionales
Fernando González, Yeferson Jose Rojas Bastidas
I. INTRODUCCION
El Comité Especial Internacional
de Perturbaciones Radioeléctricas
(CEIPR), en idioma francés: Comité
International Spécial des Perturbations
Radioélectriques (CISPR) es una
organización de normalización en el
campo de las interferencias
electromagnéticas en dispositivos
eléctricos y electrónicos. Depende
parcialmente de la Comisión
Electrotécnica Internacional (IEC,
International Electrotechnical
Commission).
II. ORÍGENES DEL CISPR
En 1933, en París tuvo lugar una
conferencia “ad hoc” de varias
organizaciones internacionales, para
establecer un mecanismo internacional
para tratar el problema de las
interferencias en señales de radio. Se
trataba de asegurar cierta uniformidad
tanto en la especificación de límites de
emisiones como en el método de medida
de dichas emisiones. Para promover la
formulación de recomendaciones
acordadas internacionalmente, la IEC y la
International Broadcasting Union (UIR)
crearon un comité conjunto, en el que
tuvieron cabida otras asociaciones (por
ejemplo: ferrocarriles, compañías
eléctricas, etcétera). Éste es el origen del
CISPR.
Los trabajos se interrumpen a
causa del estallido de la Segunda Guerra
Mundial. Al final de la misma, en 1946,
se vuelven a reanudar; sin embargo, al
haber desaparecido la UIR, el CISPR
dejará de ser un comité conjunto para
convertirse en un “comité especial” de la
IEC (“especial”, porque incluye la
participación de otras organizaciones
interesadas en la reducción de la
radiointerferencia, como las mencionadas
anteriormente).
III. MÉTODOS DE MEDICIÓN DE LAS
PERTURBACIONES
RADIOELÉCTRICAS Y DE
DETERMINACIÓN DE LOS NIVELES
ADMISIBLES DE INTERFERENCIA
El CCIR, considerando
a) que para suprimir las
interferencias de origen eléctrico es
indispensable conocer la influencia de las
radiaciones producidas por los aparatos e
instalaciones eléctricas sobre los servicios
de radiocomunicación en particular la
radiodifusión y los servicios móviles;
b) que en numerosos países se ha
estimado necesario establecer normas
para medir las perturbaciones
radioeléctricas originadas por aparatos e
instalaciones radioeléctricos y determinar
los niveles de interferencia admisibles;
c) que sería muy importante,
desde el punto de vista práctico, que en
las reglamentaciones nacionales
destinadas a suprimir las perturbaciones
radioeléctricas, se fijasen a las
características perturbadoras de los
aparatos eléctricos los mismos límites en
todos los países;
d) que el Comité Internacional
Especial de Perturbaciones
Radioeléctricas (CISPR) ha realizado en
este campo un trabajo útil, publicando
Recomendaciones e Informes que tienden
a una normalización internacional;
e) que varias administraciones
Miembros de la UIT conocen los trabajos
del CISPR y sus Recomendaciones e
Informes, y que éstos han sido
examinados por el CCIR;
recomienda que las
administraciones tengan en cuenta en la
medida posible las Recomendaciones,
Informes y publicaciones pertinentes más
recientes del CISPR, incluidas las
enmiendas.
No obstante, en algunos casos,
para los aparatos instalados en su lugar de
funcionamiento, serán necesarios límites
radioeléctricos más bajos, especialmente
para proteger los servicios de seguridad
(en particular la radionavegación
marítima y aeronáutica).
IV. PERTURBACIÓN DE LAS
SEÑALES RADIOELÉCTRICAS
Investigadores de la Universidad
Politécnica de Madrid han cuantificado
las perturbaciones que originan los gases
y las nubes en la transmisión de las
comunicaciones. Algunos de los
resultados se han publicado en la revista
Progress In Electromagnetics Research.
Un estudio de la Universidad
Politécnica de Madrid (UPM) se ha
propuesto caracterizar cómo los gases y
nubes causan perturbaciones en las
señales radioeléctricas de alta frecuencia.
El objetivo es cuantificar así el
efecto que producen sobre los futuros
sistemas de comunicaciones u
observaciones atmosféricas en
frecuencias de terahercios (THz), aunque
de momento los investigadores han
trabajado en el rango de los gigahercios
(GHz).
Este trabajo se enmarca en un gran
proyecto nacional, denominado
TeraSense, para el desarrollo de
tecnología en estas frecuencias.
La investigación se lleva a cabo en
el Departamento de Señales, Sistemas y
Radiocomunicaciones de la Escuela
Técnica Superior de Ingenieros de
Telecomunicación.
Gustavo Siles, el autor principal,
explica que el estudio se basa en los datos
que les proporcionan los sondeos
meteorológicos que se realizan mediante
el lanzamiento de globos que transportan
una radiosonda. De esta manera, se cuenta
con medidas meteorológicas directas en
diferentes puntos de la atmósfera y es
posible estudiar su distribución vertical a
lo largo del trayecto, que suele alcanzar
una altitud de 35 kilómetros.
“Desde nuestro ámbito de trabajo,
que es el estudio de la propagación
radioeléctrica a través de la atmósfera
usando estas medidas, es posible calcular
la atenuación, o nivel de pérdidas, que
produce la atmósfera en un enlace de
comunicaciones satélite-Tierra, debido al
efecto del vapor de agua y oxígeno, así
como al producido por la presencia de
agua líquida que forman las nubes, si
estuvieran presentes”, indica Siles.
“Sin embargo, el procedimiento
solo es válido en condiciones de cielo
despejado o nubosidad leve, mientras que,
si se verifica la presencia de lluvia
durante el sondeo, el cálculo no es válido,
debido a la naturaleza de los procesos que
tienen lugar en escenarios de
precipitaciones. Por ello, es necesario
identificar la presencia de lluvia durante
un sondeo, que es uno de los aspectos
relevantes que hemos tratado en nuestro
estudio”.
La presencia de lluvia es la
principal responsable de pérdidas en la
señal en frecuencias elevadas. “Pero,
además de estas pérdidas, se debe tener en
cuenta que, a medida que la frecuencia
aumenta, como las que se encuentran en
la banda de los THz, el efecto del vapor
de agua (humedad) en la atmósfera se
considera más relevante, lo mismo que el
efecto de las nubes”, añade el autor de la
tesis.
Junto a amplios conocimientos
sobre la composición de la atmósfera,
Siles ha tenido que recurrir para realizar
este estudio a datos aportados por la
Agencia Estatal de Meteorología y de la
estación meteorológica de la propia ETSI
de Telecomunicación. “El campo de la
propagación de señales requiere conocer
el medio que estudiamos. Necesitamos
conocer su estructura física, principales
constituyentes, condiciones de presión,
temperatura y humedad en diferentes
alturas de la atmósfera, así como
caracterizar la presencia de partículas de
agua y hielo, que pueden o no provocar
pérdidas en una señal al interactuar con
esta, dependiendo de la frecuencia.”
El investigador afirma que
durante el trabajo realizado descubrió
que existe gente dedicada a la recogida de
radiosondas (radiosonde hunting). Y es
que las sondas, al emitir señales de radio,
son localizadas con receptores sencillos,
similares a los que utilizan
radioaficionados, aunque el lugar de caída
puede estar a más de 100 km del punto de
lanzamiento.
Cazadores de sondas: “Gracias a
la experiencia de estos 'cazadores de
sondas' obtuvimos algunos datos de
interés para nuestro estudio, como el
tiempo de ascensión del globo y el efecto
del viento sobre su trayectoria”, indica el
investigador.
Los resultados aportados en la
investigación se han publicado en revistas
internacionales, como Progress In
Electromagnetics Research, y presentado
en congresos nacionales e internacionales
(URSI, EuCAP) y en workshops
organizadas dentro del COST IC0802, un
punto de encuentro donde se
desarrollaron herramientas y datos de
propagación para sistemas integrados de
Telecomunicación, Navegación y
Observación Terrestre.
Allí expertos en
telecomunicaciones de la Unión Europea
se refirieron al desarrollo de un conjunto
coordinado de modelos, técnicas y datos
relacionados con el canal de radio. Su
objetivo fue mejorar el diseño y el
rendimiento de las redes mundiales
integradas en las que se incluirán las
telecomunicaciones de un futuro próximo
o los sistemas de navegación y
observación de la Tierra.
Gustavo Siles es el investigador
responsable de este estudio, inicialmente
concebido como una tesis doctoral
dirigida por José Manuel Riera, con la
colaboración de Pedro García del Pino,
profesor de la Escuela Universitaria de
Ingeniería Técnica de Telecomunicación.
V. INTERFERENCIAS A
RADIOCOMUNICACIONES
Uno de los aspectos
fundamentales que afecta a la gestión del
espectro radioeléctrico son las
interferencias. En un sentido amplio, las
interferencias se definen como el efecto
de una energía no deseada sobre la
recepción en un sistema de
radiocomunicación, lo que provoca una
degradación de la calidad, falseamiento o
pérdida de información respecto a la que
se podría obtener en ausencia de la
misma. Las interferencias pueden ser
debidas a muy diversos motivos: otras
emisiones, radiaciones, inducciones o
cualquier combinación de las anteriores.
No obstante, hay personas con
autoridad que discrepan y sostienen que
las interferencias no son un hecho natural,
sino una consecuencia de cómo hemos
utilizado históricamente la tecnología en
la recepción y demodulación.
Desde el punto de vista de la
gestión del espectro tal como la
conocemos hoy, dentro de las
interferencias cabe distinguir varios tipos.
En primer lugar, existen las llamadas
interferencias admisibles, que son
aquellas interferencias observadas o
previstas que satisfacen los criterios
cuantitativos de interferencia y de
compartición que figuran en el
Reglamento de Radiocomunicaciones de
la Unión Internacional de
Telecomunicaciones (ITU) o en acuerdos
especiales previstos en dicho reglamento.
Estas interferencias no ponen en riesgo el
buen funcionamiento de los distintos
servicios, puesto que se han tenido en
cuenta en la fase de diseño de los mismos.
En segundo lugar están las
interferencias aceptadas. Estas son
interferencias de mayor nivel que las
definidas como admisibles, pero que son
acordadas explícitamente entre dos o más
administraciones. Su efecto es tal que no
degrada la prestación de los servicios en
cuestión y típicamente simplifica la
prestación de los mismos.
Por último, las interferencias
perjudiciales son aquellas que suponen un
riesgo para el funcionamiento de algún
servicio que usa el espectro
radioeléctrico. En la práctica significa que
se degrade u obstruya gravemente o
interrumpa de forma repetida un servicio
radio que funcione de conformidad con la
reglamentación comunitaria o nacional
aplicable.
Así, uno de los mecanismos que
siempre se tiene en cuenta en la
planificación de los servicios atribuidos a
las distintas bandas del espectro es la
dedicación de ciertas zonas del espectro
como "zonas de guarda" que separen las
distintas transmisiones. Su finalidad es
limitar el efecto de posibles interferencias
perjudiciales entre comunicaciones que se
realicen en bandas de frecuencias
cercanas. Por tanto, dichas bandas de
guarda deberán ser lo suficientemente
amplias como para proteger a las
emisiones vecinas de interferencias entre
sí. Al mismo tiempo, dedicar demasiado
espectro a estas bandas vacías entra en
conflicto con la eficiencia en el uso del
mismo.
También es preciso que las
estaciones operen en los rangos de
potencia y con el tipo de antena para los
que se diseñaron y autorizaron; téngase
en cuenta que de superarse los límites de
potencia la señal y sus productos de
intermodulación serán mayores y podrían
causar interferencias. En sentido contrario
una potencia inferior a la prevista puede
dificultar la recepción.
Respecto a las implicaciones en
los modelos de política de gestión del
espectro, parece que el modelo actual,
caracterizado por la cuidada planificación
del uso de cada banda, garantiza de forma
efectiva que las interferencias se
mantienen dentro de los límites tolerables
y, por consiguiente, se asegura que no
impiden el buen funcionamiento de los
distintos servicios que usan el espectro
radioeléctrico. Sin embargo, un cambio
de modelo en la gestión del espectro
(mediante, por ejemplo, la introducción
de herramientas de gestión de espectro
orientadas a mercado, como la creación
de un mercado secundario o la
liberalización del uso del espectro) podría
poner en peligro esta garantía. Se hace
necesario que, de producirse este cambio
con la consiguiente relajación de la
regulación ex-ante, se incremente la
vigilancia ex-post y, en cualquier caso,
siempre deberían existir condiciones
mínimas de no interferencia entre
servicios. El balance entre la planificación
al mínimo detalle del uso del espectro y la
asignación por parte del mercado de los
usos más convenientes, tiene mucho que
ver con que las posibles interferencias no
impidan el funcionamiento de los
sistemas radio.
VI. MECANISMOS DE
PROPAGACION
La banda de frecuencia de trabajo
va a definir los mecanismos de
propagación de ondas que hay que
considerar a la hora de analizar un canal
de radio. Del mismo modo van a diferir
las aplicaciones a las que se puede dar
servicio en cada una de las bandas.
En la banda de muy bajas
frecuencias VLF (3 kHz – 30 kHz) tanto
el suelo como la ionosfera se comportan
como buenos conductores. La distancia
que separa al suelo de la ionosfera (entre
60 y 100 km) es comparable con la
longitud de onda en dicha banda (entre
100 km a 3 kHz y 10 km a 30 kHz). La
propagación de ondas se puede modelar
como una guía esférica con pérdidas. Las
aplicaciones para las que se emplea este
mecanismo de propagación son
comunicaciones a larga distancia (navales
y submarinas) o aquellas que deseen
cobertura global (telegrafía naval, ayuda a
la navegación, entre otros) Las antenas
que se utilizan son verticales,
eléctricamente pequeñas, aunque de
dimensiones físicas muy grandes.
En las bandas de MF (300 kHz – 3
MHz) y HF (3 MHz –30 MHz) la
ionosfera “refleja” las ondas
radioeléctricas, haciendo que éstas
retornen a la tierra. Este mecanismo se
denomina reflexión ionosférica. Los
enlaces radio transoceánicos de Marconi
sugirieron a Heaviside y Kennelly la
existencia de esta capa ionizada en la
atmósfera que reflejaba las ondas
enviadas al espacio. En dichos enlaces
estas ondas llegaban al mar y se
reflejaban de nuevo, y de este modo, en
varios saltos, se conseguía cruzar el
océano. El alcance que se consigue para
un solo salto depende de la frecuencia, la
hora del día y de la dirección de
apuntamiento de la antena. En MF,
durante la noche, es de hasta unos 2000
Km mientras que en HF se pueden
alcanzar hasta 4000 Km tanto de día
como de noche. Este mecanismo de
propagación lo utilizan los
radioaficionados, comunicaciones navales
y, antes de existir los satélites eran el
medio más utilizado para comunicaciones
de voz, punto a punto y a largas
distancias.
Para las frecuencias de VHF (30
MHz – 300 MHz) y superiores el
mecanismo de propagación es el de onda
de espacio. En estas frecuencias la
ionosfera se hace transparente y los
mecanismos de propagación se ven
afectados por la influencia del suelo
(mediante reflexiones o difracciones) y
por la troposfera (mediante los procesos
de refracción, atenuación y dispersión). El
alcance es muy variable: en VHF y UHF
la difracción permite alcances algo más
allá del horizonte visible, mientras que a
frecuencias superiores los radioenlaces
punto a punto necesitan visión directa,
por lo que la distancia se reduce a algunas
decenas de km (el valor depende de la
frecuencia y las alturas de las antenas). En
comunicaciones vía satélite se puede
llegar hasta 36000 Km y en aplicaciones
de observación de espacio profundo hasta
millones de km. La propagación por onda
de espacio es el mecanismo que se utiliza
en la mayoría de los sistemas de
comunicaciones: radiodifusión de FM y
TV, telefonía móvil, radioenlaces fijos,
radiocomunicaciones vía satélite,
sistemas radar, entre otros.
VII. CONCLUSIONES
Fernando González:
Las ondas electromagnéticas
cubren un amplio espectro de frecuencias.
Dado que todas las ondas
electromagnéticas tienen igual velocidad
c (velocidad de la luz) que es una
constante es decir no cambia, la relación
c= f* l (recordemos que la explicación de
velocidad de la onda era el espacio
recorrido dividido el tiempo para
recorrerlo.
Cuando el espacio es una longitud
de onda, el tiempo se llama período "T" y
la inversa del período es lo que
denominábamos frecuencia de la onda; de
allí surge la igualdad anterior, dándole a
la velocidad la notación que corresponde
por ser la velocidad de la luz) define todo
el espectro posible, abarcando desde las
ondas de radio de baja frecuencia y gran
longitud de onda, las cuales son ondas
electromagnéticas producidas por cargas
que oscilan en una antena transmisora, las
ondas de luz con frecuencias mayores
(cada color de la luz blanca corresponde a
una longitud de onda determinada) se
producen cuando determinados electrones
oscilan dentro de los sistemas atómicos.
Yeferson Jose Rojas Bastidas:
Las ondas electromagnéticas fuera
del campo visible como las ultravioletas,
los rayos x, los rayos g , rayos cósmicos,
que son vibraciones de otros electrones, o
desaceleraciones de los mismos.
Veamos cada una las diferentes
ondas en orden decreciente de su longitud
de onda y por lo tanto, orden creciente de
su frecuencia, y como se producen:
 Ondas de radio, son el resultado
de la aceleración de cargas a través de
alambres conductores. Son generados por
dispositivos electrónicos.
 Microondas que son ondas de
radio de longitud corta también generadas
por dispositivos electrónicos, se utilizan
en sistemas de radar y para hornos a
microondas.
 Ondas infrarrojas llamadas
también térmicas, llegan hasta la luz
visible (el rojo del espectro), se producen
por la vibración de los electrones de las
capas superiores de ciertos elementos,
estas ondas son absorbidas fácilmente por
la mayoría de los materiales. La energía
infrarroja que absorbe una sustancia
aparece como calor, ya que la energía
agita los átomos del cuerpo, e incrementa
su movimiento de vibración o translación,
lo cual da por resultado un aumento de la
temperatura.
 Ondas visibles, son la parte del
espectro electro-magnético que puede
percibir el ojo humano. La luz se produce
por la disposición que guardan los
electrones en los átomos y moléculas. Las
diferentes longitudes de onda se clasifican
en colores que varían desde el violeta el
de menor longitud de onda hasta el rojo el
de mayor longitud de onda (de 4 a 7x10-
7). La máxima percepción del ojo
humano se produce en la longitud de onda
del amarillo-verdoso.
 Ondas ultravioletas, que se
producen por vibraciones de mayor
frecuencia, producidas por ejemplo en el
sol.
 Rayos X cuya fuente más común
es la desaceleración de electrones que
viajan a altas velocidades (alta energía) al
chocar en un bombardeo de un blanco
metálico.
Cabe aclarar que estas no son
todas las conclusiones obtenidas, pero si
las más importantes.
VIII. REFERENCIAS
BIBLIOGRAFICAS
[1] J.L. Besada Sanmartín, M. Sierra
Castañer. “Tema 3: propagación de
ondas en medio natural”. Grupo de
Radiación. Dpto. SSR. ETSI
Telecomunicación. Universidad
Politécnica de Madrid.
[2] Monografias.com
“Radiopropagación”. Disponible en
http://www.monografias.com/trabajos40/r
adiopropagacion/radiopropagacion.shtml
[3] G. Siles, J. Riera, P. García-del-Pino,
and J. Romeu, “Atmospheric
propagation at 100 and 300 GHz:
Assessment of a method to identify
rainy conditions during
radiosoundings”. Progress In
Electromagnetics Research 130: 257–279,
2012.
[4] G. Siles, J. Riera, P. García-del-Pino,
B. Mencía-Oliva, and J. Grajal,
"Estimation of Atmospheric
Attenuation at 99 GHz Using a Total
Power Radiometer" in Antennas and
Propagation (EuCAP)", Proceedings of
the 7th European Conference on. 8-12
April, Gothenburg, Sweden, abril de
2013.

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Radiopropagacion Actividad 1

  • 1. Parámetros de Radiopropagación y su Vinculación con las Normas Internacionales Fernando González, Yeferson Jose Rojas Bastidas I. INTRODUCCION El Comité Especial Internacional de Perturbaciones Radioeléctricas (CEIPR), en idioma francés: Comité International Spécial des Perturbations Radioélectriques (CISPR) es una organización de normalización en el campo de las interferencias electromagnéticas en dispositivos eléctricos y electrónicos. Depende parcialmente de la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC, International Electrotechnical Commission). II. ORÍGENES DEL CISPR En 1933, en París tuvo lugar una conferencia “ad hoc” de varias organizaciones internacionales, para establecer un mecanismo internacional para tratar el problema de las interferencias en señales de radio. Se trataba de asegurar cierta uniformidad tanto en la especificación de límites de emisiones como en el método de medida de dichas emisiones. Para promover la formulación de recomendaciones acordadas internacionalmente, la IEC y la International Broadcasting Union (UIR) crearon un comité conjunto, en el que tuvieron cabida otras asociaciones (por ejemplo: ferrocarriles, compañías eléctricas, etcétera). Éste es el origen del CISPR. Los trabajos se interrumpen a causa del estallido de la Segunda Guerra Mundial. Al final de la misma, en 1946, se vuelven a reanudar; sin embargo, al haber desaparecido la UIR, el CISPR dejará de ser un comité conjunto para convertirse en un “comité especial” de la IEC (“especial”, porque incluye la participación de otras organizaciones interesadas en la reducción de la radiointerferencia, como las mencionadas anteriormente). III. MÉTODOS DE MEDICIÓN DE LAS PERTURBACIONES RADIOELÉCTRICAS Y DE DETERMINACIÓN DE LOS NIVELES ADMISIBLES DE INTERFERENCIA El CCIR, considerando a) que para suprimir las interferencias de origen eléctrico es indispensable conocer la influencia de las radiaciones producidas por los aparatos e instalaciones eléctricas sobre los servicios de radiocomunicación en particular la radiodifusión y los servicios móviles; b) que en numerosos países se ha estimado necesario establecer normas para medir las perturbaciones radioeléctricas originadas por aparatos e instalaciones radioeléctricos y determinar los niveles de interferencia admisibles; c) que sería muy importante, desde el punto de vista práctico, que en
  • 2. las reglamentaciones nacionales destinadas a suprimir las perturbaciones radioeléctricas, se fijasen a las características perturbadoras de los aparatos eléctricos los mismos límites en todos los países; d) que el Comité Internacional Especial de Perturbaciones Radioeléctricas (CISPR) ha realizado en este campo un trabajo útil, publicando Recomendaciones e Informes que tienden a una normalización internacional; e) que varias administraciones Miembros de la UIT conocen los trabajos del CISPR y sus Recomendaciones e Informes, y que éstos han sido examinados por el CCIR; recomienda que las administraciones tengan en cuenta en la medida posible las Recomendaciones, Informes y publicaciones pertinentes más recientes del CISPR, incluidas las enmiendas. No obstante, en algunos casos, para los aparatos instalados en su lugar de funcionamiento, serán necesarios límites radioeléctricos más bajos, especialmente para proteger los servicios de seguridad (en particular la radionavegación marítima y aeronáutica). IV. PERTURBACIÓN DE LAS SEÑALES RADIOELÉCTRICAS Investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid han cuantificado las perturbaciones que originan los gases y las nubes en la transmisión de las comunicaciones. Algunos de los resultados se han publicado en la revista Progress In Electromagnetics Research. Un estudio de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) se ha propuesto caracterizar cómo los gases y nubes causan perturbaciones en las señales radioeléctricas de alta frecuencia. El objetivo es cuantificar así el efecto que producen sobre los futuros sistemas de comunicaciones u observaciones atmosféricas en frecuencias de terahercios (THz), aunque de momento los investigadores han trabajado en el rango de los gigahercios (GHz). Este trabajo se enmarca en un gran proyecto nacional, denominado TeraSense, para el desarrollo de tecnología en estas frecuencias. La investigación se lleva a cabo en el Departamento de Señales, Sistemas y Radiocomunicaciones de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Telecomunicación. Gustavo Siles, el autor principal, explica que el estudio se basa en los datos que les proporcionan los sondeos meteorológicos que se realizan mediante el lanzamiento de globos que transportan una radiosonda. De esta manera, se cuenta con medidas meteorológicas directas en diferentes puntos de la atmósfera y es posible estudiar su distribución vertical a lo largo del trayecto, que suele alcanzar una altitud de 35 kilómetros. “Desde nuestro ámbito de trabajo, que es el estudio de la propagación radioeléctrica a través de la atmósfera usando estas medidas, es posible calcular la atenuación, o nivel de pérdidas, que
  • 3. produce la atmósfera en un enlace de comunicaciones satélite-Tierra, debido al efecto del vapor de agua y oxígeno, así como al producido por la presencia de agua líquida que forman las nubes, si estuvieran presentes”, indica Siles. “Sin embargo, el procedimiento solo es válido en condiciones de cielo despejado o nubosidad leve, mientras que, si se verifica la presencia de lluvia durante el sondeo, el cálculo no es válido, debido a la naturaleza de los procesos que tienen lugar en escenarios de precipitaciones. Por ello, es necesario identificar la presencia de lluvia durante un sondeo, que es uno de los aspectos relevantes que hemos tratado en nuestro estudio”. La presencia de lluvia es la principal responsable de pérdidas en la señal en frecuencias elevadas. “Pero, además de estas pérdidas, se debe tener en cuenta que, a medida que la frecuencia aumenta, como las que se encuentran en la banda de los THz, el efecto del vapor de agua (humedad) en la atmósfera se considera más relevante, lo mismo que el efecto de las nubes”, añade el autor de la tesis. Junto a amplios conocimientos sobre la composición de la atmósfera, Siles ha tenido que recurrir para realizar este estudio a datos aportados por la Agencia Estatal de Meteorología y de la estación meteorológica de la propia ETSI de Telecomunicación. “El campo de la propagación de señales requiere conocer el medio que estudiamos. Necesitamos conocer su estructura física, principales constituyentes, condiciones de presión, temperatura y humedad en diferentes alturas de la atmósfera, así como caracterizar la presencia de partículas de agua y hielo, que pueden o no provocar pérdidas en una señal al interactuar con esta, dependiendo de la frecuencia.” El investigador afirma que durante el trabajo realizado descubrió que existe gente dedicada a la recogida de radiosondas (radiosonde hunting). Y es que las sondas, al emitir señales de radio, son localizadas con receptores sencillos, similares a los que utilizan radioaficionados, aunque el lugar de caída puede estar a más de 100 km del punto de lanzamiento. Cazadores de sondas: “Gracias a la experiencia de estos 'cazadores de sondas' obtuvimos algunos datos de interés para nuestro estudio, como el tiempo de ascensión del globo y el efecto del viento sobre su trayectoria”, indica el investigador. Los resultados aportados en la investigación se han publicado en revistas internacionales, como Progress In Electromagnetics Research, y presentado en congresos nacionales e internacionales (URSI, EuCAP) y en workshops organizadas dentro del COST IC0802, un punto de encuentro donde se desarrollaron herramientas y datos de propagación para sistemas integrados de Telecomunicación, Navegación y Observación Terrestre. Allí expertos en telecomunicaciones de la Unión Europea se refirieron al desarrollo de un conjunto coordinado de modelos, técnicas y datos relacionados con el canal de radio. Su objetivo fue mejorar el diseño y el rendimiento de las redes mundiales integradas en las que se incluirán las
  • 4. telecomunicaciones de un futuro próximo o los sistemas de navegación y observación de la Tierra. Gustavo Siles es el investigador responsable de este estudio, inicialmente concebido como una tesis doctoral dirigida por José Manuel Riera, con la colaboración de Pedro García del Pino, profesor de la Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica de Telecomunicación. V. INTERFERENCIAS A RADIOCOMUNICACIONES Uno de los aspectos fundamentales que afecta a la gestión del espectro radioeléctrico son las interferencias. En un sentido amplio, las interferencias se definen como el efecto de una energía no deseada sobre la recepción en un sistema de radiocomunicación, lo que provoca una degradación de la calidad, falseamiento o pérdida de información respecto a la que se podría obtener en ausencia de la misma. Las interferencias pueden ser debidas a muy diversos motivos: otras emisiones, radiaciones, inducciones o cualquier combinación de las anteriores. No obstante, hay personas con autoridad que discrepan y sostienen que las interferencias no son un hecho natural, sino una consecuencia de cómo hemos utilizado históricamente la tecnología en la recepción y demodulación. Desde el punto de vista de la gestión del espectro tal como la conocemos hoy, dentro de las interferencias cabe distinguir varios tipos. En primer lugar, existen las llamadas interferencias admisibles, que son aquellas interferencias observadas o previstas que satisfacen los criterios cuantitativos de interferencia y de compartición que figuran en el Reglamento de Radiocomunicaciones de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU) o en acuerdos especiales previstos en dicho reglamento. Estas interferencias no ponen en riesgo el buen funcionamiento de los distintos servicios, puesto que se han tenido en cuenta en la fase de diseño de los mismos. En segundo lugar están las interferencias aceptadas. Estas son interferencias de mayor nivel que las definidas como admisibles, pero que son acordadas explícitamente entre dos o más administraciones. Su efecto es tal que no degrada la prestación de los servicios en cuestión y típicamente simplifica la prestación de los mismos. Por último, las interferencias perjudiciales son aquellas que suponen un riesgo para el funcionamiento de algún servicio que usa el espectro radioeléctrico. En la práctica significa que se degrade u obstruya gravemente o interrumpa de forma repetida un servicio radio que funcione de conformidad con la reglamentación comunitaria o nacional aplicable. Así, uno de los mecanismos que siempre se tiene en cuenta en la planificación de los servicios atribuidos a las distintas bandas del espectro es la dedicación de ciertas zonas del espectro como "zonas de guarda" que separen las distintas transmisiones. Su finalidad es limitar el efecto de posibles interferencias perjudiciales entre comunicaciones que se realicen en bandas de frecuencias cercanas. Por tanto, dichas bandas de
  • 5. guarda deberán ser lo suficientemente amplias como para proteger a las emisiones vecinas de interferencias entre sí. Al mismo tiempo, dedicar demasiado espectro a estas bandas vacías entra en conflicto con la eficiencia en el uso del mismo. También es preciso que las estaciones operen en los rangos de potencia y con el tipo de antena para los que se diseñaron y autorizaron; téngase en cuenta que de superarse los límites de potencia la señal y sus productos de intermodulación serán mayores y podrían causar interferencias. En sentido contrario una potencia inferior a la prevista puede dificultar la recepción. Respecto a las implicaciones en los modelos de política de gestión del espectro, parece que el modelo actual, caracterizado por la cuidada planificación del uso de cada banda, garantiza de forma efectiva que las interferencias se mantienen dentro de los límites tolerables y, por consiguiente, se asegura que no impiden el buen funcionamiento de los distintos servicios que usan el espectro radioeléctrico. Sin embargo, un cambio de modelo en la gestión del espectro (mediante, por ejemplo, la introducción de herramientas de gestión de espectro orientadas a mercado, como la creación de un mercado secundario o la liberalización del uso del espectro) podría poner en peligro esta garantía. Se hace necesario que, de producirse este cambio con la consiguiente relajación de la regulación ex-ante, se incremente la vigilancia ex-post y, en cualquier caso, siempre deberían existir condiciones mínimas de no interferencia entre servicios. El balance entre la planificación al mínimo detalle del uso del espectro y la asignación por parte del mercado de los usos más convenientes, tiene mucho que ver con que las posibles interferencias no impidan el funcionamiento de los sistemas radio. VI. MECANISMOS DE PROPAGACION La banda de frecuencia de trabajo va a definir los mecanismos de propagación de ondas que hay que considerar a la hora de analizar un canal de radio. Del mismo modo van a diferir las aplicaciones a las que se puede dar servicio en cada una de las bandas. En la banda de muy bajas frecuencias VLF (3 kHz – 30 kHz) tanto el suelo como la ionosfera se comportan como buenos conductores. La distancia que separa al suelo de la ionosfera (entre 60 y 100 km) es comparable con la longitud de onda en dicha banda (entre 100 km a 3 kHz y 10 km a 30 kHz). La propagación de ondas se puede modelar como una guía esférica con pérdidas. Las aplicaciones para las que se emplea este mecanismo de propagación son comunicaciones a larga distancia (navales y submarinas) o aquellas que deseen cobertura global (telegrafía naval, ayuda a la navegación, entre otros) Las antenas que se utilizan son verticales, eléctricamente pequeñas, aunque de dimensiones físicas muy grandes. En las bandas de MF (300 kHz – 3 MHz) y HF (3 MHz –30 MHz) la ionosfera “refleja” las ondas radioeléctricas, haciendo que éstas retornen a la tierra. Este mecanismo se denomina reflexión ionosférica. Los
  • 6. enlaces radio transoceánicos de Marconi sugirieron a Heaviside y Kennelly la existencia de esta capa ionizada en la atmósfera que reflejaba las ondas enviadas al espacio. En dichos enlaces estas ondas llegaban al mar y se reflejaban de nuevo, y de este modo, en varios saltos, se conseguía cruzar el océano. El alcance que se consigue para un solo salto depende de la frecuencia, la hora del día y de la dirección de apuntamiento de la antena. En MF, durante la noche, es de hasta unos 2000 Km mientras que en HF se pueden alcanzar hasta 4000 Km tanto de día como de noche. Este mecanismo de propagación lo utilizan los radioaficionados, comunicaciones navales y, antes de existir los satélites eran el medio más utilizado para comunicaciones de voz, punto a punto y a largas distancias. Para las frecuencias de VHF (30 MHz – 300 MHz) y superiores el mecanismo de propagación es el de onda de espacio. En estas frecuencias la ionosfera se hace transparente y los mecanismos de propagación se ven afectados por la influencia del suelo (mediante reflexiones o difracciones) y por la troposfera (mediante los procesos de refracción, atenuación y dispersión). El alcance es muy variable: en VHF y UHF la difracción permite alcances algo más allá del horizonte visible, mientras que a frecuencias superiores los radioenlaces punto a punto necesitan visión directa, por lo que la distancia se reduce a algunas decenas de km (el valor depende de la frecuencia y las alturas de las antenas). En comunicaciones vía satélite se puede llegar hasta 36000 Km y en aplicaciones de observación de espacio profundo hasta millones de km. La propagación por onda de espacio es el mecanismo que se utiliza en la mayoría de los sistemas de comunicaciones: radiodifusión de FM y TV, telefonía móvil, radioenlaces fijos, radiocomunicaciones vía satélite, sistemas radar, entre otros. VII. CONCLUSIONES Fernando González: Las ondas electromagnéticas cubren un amplio espectro de frecuencias. Dado que todas las ondas electromagnéticas tienen igual velocidad c (velocidad de la luz) que es una constante es decir no cambia, la relación c= f* l (recordemos que la explicación de velocidad de la onda era el espacio recorrido dividido el tiempo para recorrerlo. Cuando el espacio es una longitud de onda, el tiempo se llama período "T" y la inversa del período es lo que denominábamos frecuencia de la onda; de allí surge la igualdad anterior, dándole a la velocidad la notación que corresponde por ser la velocidad de la luz) define todo el espectro posible, abarcando desde las ondas de radio de baja frecuencia y gran longitud de onda, las cuales son ondas electromagnéticas producidas por cargas que oscilan en una antena transmisora, las ondas de luz con frecuencias mayores (cada color de la luz blanca corresponde a una longitud de onda determinada) se producen cuando determinados electrones oscilan dentro de los sistemas atómicos. Yeferson Jose Rojas Bastidas:
  • 7. Las ondas electromagnéticas fuera del campo visible como las ultravioletas, los rayos x, los rayos g , rayos cósmicos, que son vibraciones de otros electrones, o desaceleraciones de los mismos. Veamos cada una las diferentes ondas en orden decreciente de su longitud de onda y por lo tanto, orden creciente de su frecuencia, y como se producen:  Ondas de radio, son el resultado de la aceleración de cargas a través de alambres conductores. Son generados por dispositivos electrónicos.  Microondas que son ondas de radio de longitud corta también generadas por dispositivos electrónicos, se utilizan en sistemas de radar y para hornos a microondas.  Ondas infrarrojas llamadas también térmicas, llegan hasta la luz visible (el rojo del espectro), se producen por la vibración de los electrones de las capas superiores de ciertos elementos, estas ondas son absorbidas fácilmente por la mayoría de los materiales. La energía infrarroja que absorbe una sustancia aparece como calor, ya que la energía agita los átomos del cuerpo, e incrementa su movimiento de vibración o translación, lo cual da por resultado un aumento de la temperatura.  Ondas visibles, son la parte del espectro electro-magnético que puede percibir el ojo humano. La luz se produce por la disposición que guardan los electrones en los átomos y moléculas. Las diferentes longitudes de onda se clasifican en colores que varían desde el violeta el de menor longitud de onda hasta el rojo el de mayor longitud de onda (de 4 a 7x10- 7). La máxima percepción del ojo humano se produce en la longitud de onda del amarillo-verdoso.  Ondas ultravioletas, que se producen por vibraciones de mayor frecuencia, producidas por ejemplo en el sol.  Rayos X cuya fuente más común es la desaceleración de electrones que viajan a altas velocidades (alta energía) al chocar en un bombardeo de un blanco metálico. Cabe aclarar que estas no son todas las conclusiones obtenidas, pero si las más importantes. VIII. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS [1] J.L. Besada Sanmartín, M. Sierra Castañer. “Tema 3: propagación de ondas en medio natural”. Grupo de Radiación. Dpto. SSR. ETSI Telecomunicación. Universidad Politécnica de Madrid. [2] Monografias.com “Radiopropagación”. Disponible en http://www.monografias.com/trabajos40/r adiopropagacion/radiopropagacion.shtml [3] G. Siles, J. Riera, P. García-del-Pino, and J. Romeu, “Atmospheric propagation at 100 and 300 GHz: Assessment of a method to identify rainy conditions during radiosoundings”. Progress In Electromagnetics Research 130: 257–279, 2012. [4] G. Siles, J. Riera, P. García-del-Pino, B. Mencía-Oliva, and J. Grajal,
  • 8. "Estimation of Atmospheric Attenuation at 99 GHz Using a Total Power Radiometer" in Antennas and Propagation (EuCAP)", Proceedings of the 7th European Conference on. 8-12 April, Gothenburg, Sweden, abril de 2013.