Modulacion de Fase

Modulación de Fase

Es el caso de modulación donde tanto las señales de transmisión como las señales de datos pueden ser analógicas o digitales. Es un tipo de modulación exponencial al igual que la modulación de frecuencia. Se caracteriza porque la fase de la onda portadora varía directamente de acuerdo con la señal modulante, resultando una señal de modulacion en fase.
La modulación de fase no suele ser muy utilizada porque se requiere equipos de recepción más complejos que las señales moduladas en frecuencia. Además puede presentar problemas de ambigüedad para determinar por ejemplo si una señal tiene una fase de 0º o 180º.
Por lo tanto si variamos la fase de una portadora con amplitud constante directamente proporcional, a la amplitud de la señal modulante, con una velocidad igual a la frecuencia de la señal modulante, obtenemos la PM (Phase Modulation).
La ecuación de una señal modulada en PM es la siguiente:

Donde:
y(t) = Señal modulada
Ap = Amplitud de la portadora
fi(t) = fi(t) = NpX(t)
Np = Índice de modulación de fase

Modulación de fase PSK

La modulación PSK se caracteriza porque la fase de la portadora representa cada símbolo de información de la moduladora, con un valor angular que el modulador elige entre un conjunto discreto de "n" valores posibles.
La modulación PSK también se denomina “por desplazamiento” debido a los saltos bruscos que la moduladora digital provoca en los correspondientes parámetros de la portadora.
Un modulador PSK representa directamente la información mediante el valor absoluto de la fase de la señal modulada, valor que el demodulador obtiene al comparar la fase de esta con la fase de la portadora sin modular.

Imagen modulación PSK

La señal modulada resultante, responde a la expresión:

Ap = cos[f*t + O)

Donde:
Ap=longitud
f=frecuencia
t=tiempo
0=representa cada uno de los n valores posibles de la fase, tantos como estados tenga la señal codificada en banda base multinivel.

Velocidad de señalización

Velocidad [bps] = Vel[Baudios]*Log2 n
Donde : n= # corresponde al número de niveles de la señal digital.
Nota: la unidad de medida de la velocidad de transmisión es el Baudio.

MODULACIÓN POR AMPLITUD (AM).

Este es un caso de modulación donde tanto las señales de transmisión como las señales de datos son analógicas.

Un modulador AM es un dispositivo con dos señales de entrada, una señal portadora de amplitud y frecuencia constante, y la señal de información o moduladora. El parámetro de la señal portadora que es modificado por la señal moduladora es la amplitud.

En otras palabras, la modulación de amplitud (AM) es un tipo de modulación lineal que consiste en hacer variar la amplitud de la onda portadora de forma que esta cambie de acuerdo con las variaciones de nivel de la señal moduladora, que es la información que se va a transmitir.







Consideremos que la expresión matemática de la señal modulada en amplitud está dada por:


De la ecuación anterior que describe a una señal modulada en amplitud, se observa que tiene tres términos. El primero de ellos corresponde a una señal cuya frecuencia es la de la portadora, mientras que el segundo corresponde a una señal cuya frecuencia es diferencia entre portadora y moduladora y el tercero a una frecuencia suma de las frecuencias de la portadora y moduladora.Todo este conjunto da lugar a un espectro de frecuencias de las siguientes características.

VSB Y LA TV

Las señales de televisiónEl movimiento en televisión Señales de videoSeñales de video

Como es de todos conocido, existen los canales de V. H. F. los cuales comprenden las frecuencias desde 54 hasta 216 megahertz y son en total 12 canales, asignados por la Comisión Federal de Comunicaciones de E.U.A.
También tenemos la banda de U. H. F. con frecuencias desde 470 hasta 890 megahertz y cubre los canales del 14 al 83.En antenas puedes encontrar las tablas con las frecuencias tanto de V. H. F. como de U. H. F.

EL CANAL DE TELEVISION:

Un canal de televisión abarca 6 megahertz, en los cuales se incluye, la portadora de video(imágen) como la del sonido. Ver figura 1.
En esta ilustración notamos que la portadora de la imágen(picture carrier) está colocada 1.25 Mhz. arriba del límite inferior del canal, en tanto que la portadora del sonido(sound carrier) está .25 Mhz. abajo del límite superior del canal.
La distancia que resusta entre las 2, es de 4.5 Mhz.
Es de notar también que las bandas laterales de los componentes de modulación de la imágen no se extienden simétricamente a ambos lados de la portadora de video, como se supone, sino que por razones que mas adelante se explicarán, la banda lateral con más alta frecuencia se extiende aproximadamente 4 Mhz. arriba de la portadora de video, en tanto que la banda lateral inferior se extiende solamente .75 Mhz. abajo de la portadora de video.
Notamos también que la amplitud de las portadoras son iguales, por lo que se deduce que la potencia de radiación relativa de la imágen y del sonido es casi la misma.
Se observa también que la porción plana de la señal de video se extiende aproximadamente 4.75 Mhz y existe una banda de resguardo de .5 Mhz. que se coloca arriba y abajo de los límites de las bandas laterales, con esto se evita que la señal de video se extienda más allá del límite inferior del canal, también con esto se evita que la banda lateral superior de video interfiera con la portadora de sonido.
TRANSMISION A BANDA LATERAL VESTIGIAL O RESIDUAL:
Para transmitir y reproducir una imágen de 525 líneas y obtener una buena definición se requiere una banda de 4 Mhz. aproximadamente. Si se usara el sistema convencional de transmisión con dos bandas laterales, la señal de video al modular el transmisor, ocuparía un canal de 8 Mhz.. Como un canal de televisión tiene únicamente 6 Mhz. y se debe transmitir tanto la imágen como el sonido, es lógico que no se pueda usar el método de doble banda lateral.
Por lo mismo, en televisión se usa la transmisión llamada "banda lateral vestigial o residual" y en la cual los componentes de modulación del lado de alta frecuencia tienen una extensión normal; en cambio la banda lateral inferior no se transmite completa, de ahí el nombre que se le ha dado puesto que se transmite únicamente una parte o el residuo de una de las bandas laterales.
Con el sistema antes descrito, el transmisor opera de la manera usual con las frecuencias de modulación hasta .75 Mhz., y después gradualmente se efectúa una transición y finalmente a las altas frecuencias de modulación únicamente se transmite la portadora y una sola banda lateral.
Para obtener una recepción satisfactoria con el método de banda lateral vestigial o residual, la respuesta del receptor debe ser compensada de tal forma que la salida del detector de video sea la misma, tanto para las frecuencias de modulación cercanas a la portadora de video, como para las frecuencias alejadas de la portadora. Cuando se hable de los detectores de video se ampliara este punto.

BIBLIOGRAFIA: http://www.electronica2000.com/temas/televisi1.htm

AM de banda lateral independiente

El tipo de sistema ampliamente usado en los sistemas de comunicación militar es llamado de twin-sideband suppressed carrier independent sideband (ISB). Estos sistemas involucran la transmisión de dos bandas laterales, cada una conteniendo diferentes señales inteligentes, con la portadora reducida a un determinado nivel.

El ISB es una técnica que se usa para transmitir AM en sonido estereo.

FUENTE

Sistemas de Banda Lateral Única (SSB)

Hoy en día, comunicaciones con SSB juegan un papel muy importante en las radio comunicaciones por sus grandes ventajas en relación a los sistemas convencionales de AM. Los organismos de comunicación, actualmente, requieren que la mayoría de las transmisiones en el rango de 2 a 30 MHz usen SSB.

Tipos de transmisiones SSB

1.AM de banda lateral única y portadora de máxima potencia

2.AM de banda lateral única y portadora suprimida

3.AM de banda lateral única y portadora reducida

4.AM de banda lateral independiente

5.AM de banda lateral residual

Ventajas del SSB

1. La ventajas más importante del sistema SSB es el mejor uso efectivo del espectro de frecuencia, esto es de suma importancia en un espectro comercial ya saturado por los anchos de banda actuales.
2. . Una segunda ventaja sería que este sistema está menos sujeto al efecto del desvanecimiento selectivo
3. Otra ventaja de SSB es el ahorro de potencia cuando no se transmite la portadora o una de sus bandas laterales. Esto impacta más en los dispositivos móviles.
4. También tiene ventaja en relación a la reducción del ruido, al reducir el ancho de banda.
5. Tomado todas esta ventajas en cuenta, en promedio SSB ofrece de 10 a 12 dB sobre el AM convencional.

Ruido de la Antena

Referencia:
http://www.terra.es/personal/isidorbm/libro1/faq/RUIDO.PDF

Un poco mas sobre los muy muy lindos transmisores

La mayoría de la gente tiene contemporáneamente u otra conseguida en el coche o girada la estereofonia en el país para escuchar la radio. Si usted tiene y usted suceder escuchar una estación de FM entonces usted ha oído el producto de un transmisor de FM. Por años, la gente ha sabido de estos transmisores y eso la han utilizado activamente en la industria que difundía, sin embargo, hay hoy muchas otras aplicaciones para usar tales transmisores.
Mientras que mucha de tecnología de ayer ha ido por el wayside desde la introducción de una tecnología más moderna, estos transmisores se parecen vivir encendido.
Quizás el primer uso de un transmisor de FM para algo con excepción de la difusión legítima estaba con la radio del pirata. Transmisores accionados más bajos fueron encontrados a menudo en estaciones de radio más pequeñas como localizaciones geográficas más rurales así como estaciones de la radio de la universidad; sin embargo, otros eyed esta tecnología con propósitos menos legítimos.
Éstos unlicensed, pirata que las difusiones utilizarían a menudo esos transmisores accionados bajos para enviar su señal. Mientras que esto era y sigue siendo intrínsecamente ilegal según ley de los E.E.U.U., éste era la primera vez que estos transmisores fueron vistos fuera de una situación profesional.
Mientras que fueron los años cerca, la radio del pirata se convirtió cada vez menos de una edición, y pronto, estimulada encendido por la oleada de la nueva tecnología de los media, los fabricantes pronto comenzaron a ver el uso de un transmisor incluso más pequeño de FM que siempre antes. Con el advenimiento de los jugadores de media, de los jugadores MP3 y de otros dispositivos, había, y sigue siendo una necesidad creciente de la gente quisiera que su música fuera con ella por todas partes.
Mientras que teniendo estos dispositivos portables juntados con un par de medios del auricular usted puede escuchar apenas sobre dondequiera usted tiene gusto, su vehículo es la una anomalía. Si usted no tiene una radio que sea compatible con su jugador portable determinado de la música, uno de estos transmisores hará muy agradable. Ponga simplemente el dispositivo en la horquilla de los transmisores, templan su radio a la frecuencia sugerida y el transmisor transmitirá su música al marcado en frecuencia.
El transmisor nuevo de FM tiene muchos diversos usos también. No sólo es un transmisor para permitir que usted utilice su dispositivo portable, pero es también un cargador para su dispositivo portable y es un lugar seguro para poner su dispositivo en vez apenas de dejarlo flotar alrededor de su vehículo. Usted puede también conseguir el transmisor de FM para enviar cualquier señal de radio del Internet por todas partes su casa apenas tapándola en la salida audio de su ordenador y templando en su radio de FM. Y usted puede utilizar un acceso libre del USB en su ordenador para accionar su transmisor de FM.
Estos dispositivos son grandes tener y son fáciles en la carpeta, y ese hace poseyendo uno de estos transmisores ganar-ganan la situación.

Antenas Isotropicas

Para explicar mejor de qué se trata he hecho este esquema que intenta ser un diagrama de radiación de una antena. Si analizamos esta antena veremos que en los planos verticales (x, z) e (y, z) la cantidad de energía radiada es exactamente la misma en todas las direcciones. Tenemos lo mismo para el plano horizontal (x, y). Esto nos indica que esta antena podrá enviar o recibir señal con las mismas condiciones esté en la posición que esté. Esta antena recibe el nombre de antena isotrópica. Es una antena perfecta e ideal.

Sin embargo, por ejemplo, una antena omnidireccional real, su uso habitual hace que una antena omnidireccional no emita exactamente en todas direcciones, sino que tiene una zona donde irradia energía por igual (por ejemplo el plano horizontal).

Por ejemplo no nos puede interesar emitir o recibir señal de la parte que está exactamente encima de la antena, imaginémonos la antena de radio del coche: difícilmente tendremos la fuente de señal exactamente encima de la antena, así que favorecemos la emisión o recepción en otras direcciones (como puede ser el plano horizontal) en detrimento de otras (el plano vertical).

Nos puede parecer una frivolidad despreciar un rango tan grande de direcciones, pero si tenemos en cuenta la distancia entre la antena emisora y nuestra antena receptora nos daremos cuenta que el ángulo respecto al plano horizontal de la antena es muy pequeño. Debemos tener en cuenta también que en el plano horizontal sí que el comportamiento es totalmente omnidireccional.

En el siguiente esquema podemos observar este comportamiento, fijémonos que la cantidad de señal enviada en dirección z es 0, en cambio la que se envía en las direcciones x e y es máxima, y entre los dos límites hay una graduación.

Medios inalambricos

Los medios no guiados o sin cable han tenido gran acogida al ser un buen medio de cubrir grandes distancias y hacia cualquier dirección, su mayor logro se dio desde la conquista espacial a través de los satélites y su tecnología no para de cambiar. De manera general podemos definir las siguientes características de este tipo de medios: a transmisión y recepción se realiza por medio de antenas, las cuales deben estar alineadas cuando la transmisión es direccional, o si es omnidireccional la señal se propaga en todas las direcciones.
Líneas Aéreas / Microondas:
Líneas aéreas, se trata del medio más sencillo y antiguo q consiste en la utilización de hilos de cobre o aluminio recubierto de cobre, mediante los que se configuran circuitos compuestos por un par de cables. Se han heredado las líneas ya existentes en telegrafía y telefonía aunque en la actualidad sólo se utilizan algunas zonas rurales donde no existe ningún tipo de líneas.
Microondas, en un sistema de microondas se usa el espacio aéreo como medio físico de transmisión. La información se transmite en forma digital a través de ondas de radio de muy corta longitud (unos pocos centímetros). Pueden direccionarse múltiples canales a múltiples estaciones dentro de un enlace dado, o pueden establecer enlaces punto a punto. Las estaciones consisten en una antena tipo plato y de circuitos que interconectan la antena con la terminal del usuario.
Los sistemas de microondas terrestres han abierto una puerta a los problemas de transmisión de datos, sin importar cuales sean, aunque sus aplicaciones no estén restringidas a este campo solamente. Las microondas están definidas como un tipo de onda electromagnética situada en el intervalo del milímetro al metro y cuya propagación puede efectuarse por el interior de tubos metálicos. Es en si una onda de corta longitud.
Tiene como características que su ancho de banda varia entre 300 a 3.000 Mhz, aunque con algunos canales de banda superior, entre 3´5 Ghz y 26 Ghz. Es usado como enlace entre una empresa y un centro que funcione como centro de conmutación del operador, o como un enlace entre redes Lan.
Para la comunicación de microondas terrestres se deben usar antenas parabólicas, las cuales deben estar alineadas o tener visión directa entre ellas, además entre mayor sea la altura mayor el alcance, sus problemas se dan perdidas de datos por atenuación e interferencias, y es muy sensible a las malas condiciones atmosféricas.
Microondas terrestres: Suelen utilizarse antenas parabólicas. Para conexionas a larga distancia, se utilizan conexiones intermedias punto a punto entre antenas parabólicas.
Se suelen utilizar en sustitución del cable coaxial o las fibras ópticas ya que se necesitan menos repetidores y amplificadores, aunque se necesitan antenas alineadas. Se usan para transmisión de televisión y voz.
La principal causa de pérdidas es la atenuación debido a que las pérdidas aumentan con el cuadrado de la distancia (con cable coaxial y par trenzado son logarítmicas). La atenuación aumenta con las lluvias.
Las interferencias es otro inconveniente de las microondas ya que al proliferar estos sistemas, pude haber más solapamientos de señales.
Microondas por satélite: El satélite recibe las señales y las amplifica o retransmite en la dirección adecuada .Para mantener la alineación del satélite con los receptores y emisores de la tierra, el satélite debe ser geoestacionario.
Se suele utilizar este sistema para:
Difusión de televisión.
Transmisión telefónica a larga distancia.
Redes privadas.
El rango de frecuencias para la recepción del satélite debe ser diferente del rango al que este emite, para que no haya interferencias entre las señales que ascienden y las que descienden.
Debido a que la señal tarda un pequeño intervalo de tiempo desde que sale del emisor en la Tierra hasta que es devuelta al receptor o receptores, ha de tenerse cuidado con el control de errores y de flujo de la señal.
Las diferencias entre las ondas de radio y las microondas son:
Las microondas son unidireccionales y las ondas de radio omnidireccionales.
Las microondas son más sensibles a la atenuación producida por la lluvia.
En las ondas de radio, al poder reflejarse estas ondas en el mar u otros objetos, pueden aparecer múltiples señales "hermanas".

ZONAS DE FRESNEL

Se llama zona de fresnel al volumen de espacio entre el emisor de una onda electromagnética, acústica, etc, y un receptor, de modo que el desfase de las ondas en dicho volumen no supere los 180º.

Así, la fase mínima se produce para el rayo que une en línea recta emisor y receptor. Tomando su valor de fase como cero, la primera zona de Fresnel abarca hasta que la fase llegue a 180º, adoptando la forma de un elipsoide de revolución. La segunda zona abarca hasta un desfase de 360º, y es un segundo elipsoide que contiene al primero. Del mismo modo se obtienen las zonas superiores.

interferencia por obstáculos cerca de la trayectoria de una viga (antena) de radio. Esta zona se debe determinar primero, para mantenerla libre de obstrucciones.

La obstrucción máxima permisible para considerar que no hay obstrucción es el 40% de la primera zona de Fresnel. La obstrucción máxima recomendada es el 20%. Para el caso de radiocomunicaciones depende del valor de K (curvatura de la tierra) considerando que para un K =4/3 la primera zona de fresnel debe estar despejada al 100% mientras que para un estudio con K =2/3 se debe tener despejado el 60% de la primera zona de Fresnel.

Para establecer las zonas de Fresnel, primero debemos determinar la línea de vista de RF, que de forma simple, es la línea recta que une los focos de las antenas transmisora y receptora.

r = radio en metros (m).

d = distancia en kilómetros (km).

f = frecuencia transmitida en megahercios (MHz).

La fórmula genérica de cálculo de las zonas de Fresnel es:

Donde:

r_n = radio de la enésima zona de Fresnel. (n=1,2,3...)

d₁ = distancia desde el transmisor al objeto en km.

d₂ = distancia desde el objeto al receptor en km.

d = distancia total del enlace en km. d = d₁ + d₂

f = frecuencia en MHz.

ALGUNAS cosas a considerar cuando se realiza un Enlace

Ruido radioeléctrico
El ruido radioeléctrico de origen natural o artificial determina a menudo el límite práctico de la calidad de funcionamiento de los sistemas radioeléctricos, por lo que es un factor importante para planificar la eficaz utilización del espectro

La determinación de la calidad de funcionamiento de los mismos y de los factores de utilización del espectro, es esencial determinar los parámetros de ruido apropiados que han de utilizarse al considerar varios métodos de modulación

¿Cuáles son las intensidades y los valores de otros parámetros del ruido radioeléctrico natural o artificial procedente de fuentes locales o distantes, tanto en emplazamientos interiores como exteriores; cuáles son las variaciones con el tiempo y geográficas, las direcciones de llegada, así como sus relaciones con los cambios de fenómenos geofísicos tales como la actividad solar, y cómo deben hacerse las medidas?

Métodos de predicción de la propagación sobre la superficie de la Tierra
La presencia de obstáculos sobre el trayecto de propagación puede modificar en gran medida el valor medio de la pérdida de la transmisión así como de la amplitud y características de los desvanecimientos

Al aumentar la frecuencia, adquiere mayor importancia la influencia de las irregularidades detalladas de la superficie de la Tierra, así como de la vegetación y de las estructuras naturales o artificiales situadas en la superficie de la Tierra o por encima de ella

Los estudios sobre la interferencia tienen gran importancia práctica la difracción y el efecto de pantalla del terreno

¿Cuál es la pérdida de transmisión adicional en zonas urbanas?

¿Cuáles son los efectos de pantalla debidos a obstáculos en las proximidades de una estación, teniendo en cuenta los mecanismos de propagación del trayecto?

Efectos de la ionosfera en los sistemas espaciales

El caso de algunos sistemas espaciales de elevada calidad de funcionamiento, en los que intervienen satélites, deben tenerse en cuenta los efectos de la ionosfera hasta las frecuencias más altas utilizadas

Varios sistemas de satélite, incluidos los servicios móviles por satélite y de navegación por satélite, emplean redes de satélites no geoestacionarios

Datos radio meteorológicos requeridos para planificarsistemas de telecomunicación terrenales y espacialesy aplicaciones de investigación espacial

Importante tener un conocimiento preciso del nivel de cielo despejado en un enlace satélite-
Tierra para determinar el margen requerido que permite al servicio de telecomunicaciones funcionar satisfactoriamente en condiciones de propagación adversas

¿Cuál es la magnitud de las variaciones del nivel de cielo despejado en un enlace satélite Tierra que pueden aparecer con periodicidad diaria o estacional?

Satélites artificiales de comunicaciones

Los satélites artificiales de comunicaciones son un medio muy apto para emitir señales de radio en zonas amplias o poco desarrolladas, ya que pueden utilizarse como enormes antenas suspendidas del cielo. Dado que no hay problema de visión directa se suelen utilizar frecuencias elevadas en el rango de los GHz que son más inmunes a las interferencias; además, la elevada direccionalidad de las ondas a estas frecuencias permite "alumbrar" zonas concretas de la Tierra. El primer satélite de comunicaciones, el Telstar 1, se puso en órbita en 1962. La primera transmisión de televisión vía satélite se llevó a cabo en 1964.

Satélites geoestacionarios (GEO)

El periodo orbital de los satélites depende de su distancia a la Tierra. Cuanto más cerca esté, más corto es el periodo. Los primeros satélites de comunicaciones tenían un periodo orbital que no coincidía con el de rotación de la Tierra sobre su eje, por lo que tenían un movimiento aparente en el cielo; esto hacía difícil la orientación de las antenas, y cuando el satélite desaparecía en el horizonte la comunicación se interrumpía.

Existe una altura para la cual el periodo orbital del satélite coincide exactamente con el de rotación de la Tierra. Esta altura es de 35.786,04 kilómetros. La órbita correspondiente se conoce como el cinturón de Clarke, ya que fue el famoso escritor de ciencia ficción Arthur C. Clarke el primero en sugerir esta idea en el año 1945. Vistos desde la tierra, los satélites que giran en esta órbita parecen estar inmóviles en el cielo, por lo que se les llama satélites geoestacionarios. Esto tiene dos ventajas importantes para las comunicaciones: permite el uso de antenas fijas, pues su orientación no cambia y asegura el contacto permanente con el satélite.

Los satélites comerciales funcionan en tres bandas de frecuencias, llamadas C, Ku y Ka. La gran mayoría de emisiones de televisión por satélite se realizan en la banda Ku.

Satélites de órbita baja (LEO)

Como hemos dicho, los satélites con órbitas inferiores a 36.000 km tienen un período de rotación inferior al de la Tierra, por lo que su posición relativa en el cielo cambia constantemente. La movilidad es tanto más rápida cuanto menor es su órbita. En 1990 Motorola puso en marcha un proyecto consistente en poner en órbita un gran número de satélites (66 en total). Estos satélites, conocidos como satélites Iridium se colocarían en grupos de once en seis órbitas circumpolares (siguiendo los meridianos) a 750 km de altura, repartidos de forma homogénea a fin de constituir una cuadrícula que cubriera toda la tierra. Cada satélite tendría el periodo orbital de 90 minutos, por lo que en un punto dado de la tierra, el satélite más próximo cambiaría cada ocho minutos.

FUENTE

caracteristicas de las antenas

Las antenas se caracterizan eléctricamente por una serie de parámetros, estando los más habituales descritos a continuación:

Diagrama de radiación (Patrón de radiación) [editar]

Es la representación gráfica de las características de radiación de una antena. Es habitual representar el módulo del campo eléctrico o la densidad de potencia radiada, aunque también se pueden encontrar diagramas de polarización o de fase.

Diagrama de radiación

Ancho de banda [editar]

Es el margen de frecuencias en el cual los parámetros de la antena cumplen unas determinadas características. Se puede definir un ancho de banda de impedancia, de polarización, de ganancia o de otros parámetros.

Directividad [editar]

Es la relación entre la densidad de potencia radiada en la dirección de máxima radiación, a una cierta distancia r y la potencia total radiada dividida por el área de la esfera de radio r. La directividad se puede calcular a partir del diagrama de radiación. La ganancia de una antena es igual a la directividad multiplicada por la eficiencia.

Ganancia [editar]

Es la relación entre la densidad de potencia radiada en la dirección del máximo a una distancia r y la potencia total entregada a la antena dividida por el área de una esfera de radio r. La eficiencia de una antena es la relación entre la ganancia y la directividad. Dicha relación, coincide con la relación entre la potencia total radiada y la potencia entregada a la antena.^[1]

Impedancia de entrada [editar]

Es la impedancia de la antena en sus terminales. Es la relación entre la tensión y la corriente de entrada. . La impedancia es compleja. La parte real de la impedancia se denomina Resistencia de Antena y la parte imaginaria es la reactancia. La resistencia de antena es la suma de la resistencia de radiación y la resistencia de pérdidas. Las antenas se denominan resonantes cuando se anula su reactancia de entrada.

Anchura de haz [editar]

Es un parámetro de radiación, ligado al diagrama de radiación. Se puede definir el ancho de haz a -3dB, que es el intervalo angular en el que la densidad de potencia radiada es igual a la mitad de la máxima. También se puede definir el ancho de haz entre ceros, que es el intervalo angular del haz principal del diagrama de radiación, entre los dos ceros adyacentes al máximo.

Polarización [editar]

Las antenas crean campos electromagnéticos radiados. Se define la polarización electromagnética en una determinada dirección, como la figura geométrica que traza el extremo del vector campo eléctrico a una cierta distancia de la antena, al variar el tiempo. La polarización puede ser lineal, circular y elíptica. La polarización lineal puede tomar distintas orientaciones (horizontal, vertical, +45º, -45º). Las polarizaciones circular o elíptica pueden ser a derechas o izquierdas (dextrógiras o levógiras), según el sentido de giro del campo (observado alejándose desde la antena).

Se llama diagrama copolar al diagrama de radiación con la polarización deseada y diagrama contrapolar (crosspolar, en inglés) al diagrama de radiación con la polarización contraria.

Relación Delante/Atrás [editar]

Es la relación entre la potencia radiada en la dirección principal y la potencia radiada en la dirección opuesta. En inglés este parámetro se denomina Front to Back Ratio F/B.

Fading

Fading

En las comunicaciones inalámbricas, la decoloración es la desviación o la atenuación que sufre una señal modulada de telecomunicaciones a través de ciertos medios de propagación. La disminución puede variar con el tiempo, la posición geográfica y / o frecuencia de radio, y es a menudo modelado como un proceso aleatorio. Un canal de la decoloración es un canal de comunicación que experimenta decoloración. En los sistemas inalámbricos, ya sea decoloración puede ser debido a la propagación multi-trayecto, llamada múltiple inducida por la decoloración, o debido a la sombra de los obstáculos que afectan a la propagación de ondas, a veces se denomina sombra que se desvanece.

La presencia de reflectores en el entorno de un transmisor y receptor es crear caminos múltiples que una señal transmitida puede atravesar. Como resultado, el receptor ve la superposición de múltiples copias de la señal transmitida, cada uno debe atravesar un camino diferente. Cada copia de la señal experimentará diferencias en la atenuación, retraso y cambio de fase durante el viaje desde la fuente hasta el receptor. Esto puede resultar en cualquiera de interferencia constructiva o destructiva, amplificando o atenuando la potencia de la señal visto en el receptor. Fuerte interferencia destructiva se refiere con frecuencia como un profundo desaparecer y puede resultar en un fallo temporal de la comunicación debido a una fuerte caída en la señal del canal-a-ruido.

Un ejemplo común de la decoloración múltiple es la experiencia de detenerse en un semáforo y escuchar una emisión de FM degenerar en estático, mientras que la señal es recobrada si el vehículo se mueve sólo una fracción de un metro. La pérdida de la emisión es causada porque el vehículo se detiene en un punto donde la señal de interferencia destructiva experimenta fallas. Los teléfonos celulares también pueden presentar similares desvanecimientos momentáneos.

Modelos de canal Fading a menudo se utilizan para modelar los efectos de la transmisión electromagnética de la información sobre el aire en las redes celulares y de comunicación de difusión. Modelos de canal Fading también se utilizan en la comunicación acústica submarina para modelar la distorsión causada por el agua. Matemáticamente, la decoloración es usualmente modelada como una variable en el tiempo, el cambio al azar en la amplitud y la fase de la señal transmitida.

Desvanecimiento Bajo versus Rápido

Los términos lento y rápido desvanecimiento se refieren a la velocidad a la que la magnitud y el cambio de fase impuestas por el canal en los cambios de la señal.

Desvanecimiento bajo surge cuando el tiempo de coherencia del canal es grande en relación a la restricción de retardo del canal. En este régimen, la amplitud y la fase de cambio impuesto por el canal puede ser considerado más o menos constante durante el período de uso. Desvanecimiento Bajo puede ser causada por eventos tales como el sombreado, donde una obstrucción, como una colina o un gran edificio oculta la trayectoria de la señal principal entre el transmisor y el receptor. El cambio de amplitud causada por el sombreado es a menudo el modelo utilizando una distribución logarítmica normal con una desviación estándar de acuerdo con el diario de ruta de la pérdida de modelo a distancia.

Desvanecimiento rápido se produce cuando el tiempo de coherencia del canal es pequeño en relación a la restricción de retardo del canal. En este régimen, la amplitud y la fase de cambio impuesto por el canal varía considerablemente durante el período de uso.

En un canal de desvanecimiento rápido, el transmisor puede tomar ventaja de las variaciones en las condiciones de canal utilizando la diversidad de tiempo para ayudar a aumentar la robustez de la comunicación. A pesar de un desvanecimiento profundo temporal este puede borrar parte de la información transmitida, el uso de un código corrector de errores, junto con los bits transmitido con éxito en otros casos el tiempo (entrelazado), puede permitir a los bits de borrado recuperarse. En un canal lento de desvanecimiento, no es posible utilizar el tiempo la diversidad porque el transmisor sólo ve una sola realización del canal dentro de su restricción de demora. Un profundo desvanecimiento por lo tanto dura toda la duración de la transmisión y no puede ser mitigado mediante la codificación.

El tiempo de coherencia del canal está relacionado con una cantidad conocida como la propagación Doppler de canal. Cuando un usuario (o reflectores en su entorno) está en movimiento, la velocidad del usuario provoca un cambio en la frecuencia de la señal transmitida a lo largo de cada ruta de la señal. Este fenómeno se conoce como el efecto Doppler. Señales que viajan por caminos diferentes pueden tener diferentes desplazamientos Doppler, correspondiente a las diferentes tasas de cambio de fase. La diferencia en el efecto Doppler entre los diferentes componentes de la señal que contribuyen a un canal de desvanecimiento solo toque, se conoce como la propagación Doppler. Canales con una extensión Doppler grandes tienen componentes de la señal que están cambiando de forma independiente en cada fase con el tiempo. Desde la decoloración depende de si los componentes de la señal Añade constructiva o destructiva, de esos canales tienen un tiempo de coherencia muy corto.

Microondas

Se denomina microondas a las ondas electromagnéticas definidas en un rango de frecuencias determinado; generalmente de entre 300 MHz y 300 GHz, que supone un período de oscilación de 3 ns (3×10-9 s) a 3 ps (3×10-12 s) y una longitud de onda en el rango de 1 m a 1 mm. Otras definiciones, por ejemplo las de los estándares IEC 60050 y IEEE 100 sitúan su rango de frecuencias entre 1 GHz y 300 GHz, es decir, longitudes de onda de entre 30 cm a 1 mm.

El rango de las microondas está incluido en las bandas de radiofrecuencia, concretamente en las UHF (ultra-high frequency, frecuencia ultra alta en español) (0.3 – 3 GHz), SHF (super-high frequency, frecuencia super alta) (3 – 30 GHz) y EHF (extremely high frequency, frecuencia extremadamente alta) (30 – 300 GHz). Otras bandas de radiofrecuencia incluyen ondas de menor frecuencia y mayor longitud de onda que las microondas. Las microondas de mayor frecuencia y menor longitud de onda —en el orden de milímetros— se denominan ondas milimétricas, radiación terahercio o rayos T.

La existencia de ondas electromagnéticas, de las cuales las microondas forman parte del espectro de alta frecuencia, fueron predichas por Maxwell en 1864 a partir de sus famosas Ecuaciones de Maxwell. En 1888, Heinrich Rudolf Hertz fue el primero en demostrar la existencia de ondas electromagnéticas mediante la construcción de un aparato para producir ondas de radio.

Difracción

En física, la difracción es un fenómeno característico de las ondas que consiste en la dispersión y curvado aparente de las ondas cuando encuentran un obstáculo. La difracción ocurre en todo tipo de ondas, desde ondas sonoras, ondas en la superficie de un fluido y ondas electromagnéticas como la luz y las ondas de radio. También sucede cuando un grupo de ondas de tamaño finito se propaga; por ejemplo, por causa de la difracción, un haz angosto de ondas de luz de un láser deben finalmente divergir en un rayo más amplio a una distancia suficiente del emisor.

El fenómeno de la difracción es un fenómeno de tipo interferencial y como tal requiere la superposición de ondas coherentes entre sí.

Se produce cuando la longitud de onda es mayor que las dimensiones del objeto, por tanto, los efectos de la difracción disminuyen hasta hacerse indetectables a medida que el tamaño del objeto aumenta comparado con la longitud de onda.

EL BER Y SU MEDIDA

Los tres sistemas de difusión (satélite, cable y terrestre) tienen en común la señal fuente (MPEG-2), así como algunas partes

de codificación, tales como la protección contra errores de código de bloque empleado (Reed Solomon 204,188), algoritmo para realizar la dispersión de energía y entrelazado.

En cambio, los sistemas de modulación que se emplean son dependientes del medio de transmisión, persiguiendo en cada caso particular un objetivo diferente, objetivo que se concreta en superar las distintas imperfecciones de los distintos medios de transmisión para que en el lugar de destino la señal pueda ser desmodulada.

La señal fuente o banda base digital, es la denominada trama de transporte y, a diferencia de la señal analógica de vídeo compuesto, necesita de nuevos parámetros para medir su calidad.

- En la señal analógica son los parámetros de vídeo (ganancia diferencial, fase diferencial, retardo de grupo, etc.) los que nos permiten valorar su calidad.

- En la televisión digital el parámetro que mide la calidad de la trama de transporte es el BER.

El BER es el parámetro fundamental que nos determina la calidad de la señal demodulada (trama de transporte) de los sistemas de televisión digital.

Cuantifica el número de errores de bit de una trama sea cual fuere el origen del error (falta de nivel de señal, C/N pobre, distorsiones, etc.).

Por lo tanto, midiendo tan solo este parámetro y manteniéndolo por debajo de los límites de descodificación correcta, aseguramos la calidad de la señal recibida.

Ahora bien, en el bloque de Codificación y Modulación, las protecciones contra errores se encadenan en función del medio de transmisión a que está destinada.

Es obvio que en el proceso de desmodulación, es decir, en el receptor, en función del punto donde se mida éste parámetro, se obtendrán valores distintos.

Los valores mínimos para asegurar el perfecto funcionamiento del receptor se definen en los siguientes puntos:

- CBER: Medido a la salida del demodulador.

- VBER: Medido después del descodificador de Viterbi, si lo hay (satélite/terrestre).

BER: Medido después del descodificador del Reed Solomon.

Dependiendo de cuántos bits erróneos lleguen, la señal se hará más o menos descodificable.

Al ser el BER quien cuantifica los bits erróneos que están llegando al receptor, si esa cantidad de bits transformados sobrepasa una determinada cantidad, el receptor será incapaz de corregirlos.

La protección contra errores introducida en el esquema general de la codificación y generación de la trama de transporte de los sistema de transmisión de televisión digital está formada por dos tipos de códigos, uno de protección contra errores de paquetes el denominado Reed Solomon y otro de protección de protección de errores de bit denominado FEC (Viterbi) que es variable y se puede adaptar al tipo de servicio concreto (número de programas por canal, o servicio portátil, etc.).

Los algoritmos que permiten la corrección de errores están implementados en los receptores de Televisión Digital, pero aún así, estos algoritmos son incapaces de corregir todos los errores de la transmisión.

Se puede afirmar, por tanto, que existe un BER “de entrada” y un BER “de salida” en la cadena de descodificación de la señal.

Las diferencias de BER entre las entradas y salidas de los diferentes descodificadores de protección contra errores, se denomina ganancia de código.

El BER de salida (denominado VBER) siempre va a ser pequeño, a no ser que el BER de entrada (denominado CBER) sea muy grande. Se trata de un parámetro que no es significante a la

hora de evaluar el estado de una instalación.

El CBER conviene que sea lo más pequeño posible; realmente tiene una equivalencia con la C/N del canal, por lo que es el parámetro que hay que tener en cuenta para saber la calidad de una instalación.

Un CBER pequeño indica que la instalación estará, tarde o temprano, condenada al fallo; la variación de las condiciones climáticas, un desapuntamiento de la antena, cualquier detalle podrá hacer que el CBER no llegue al umbral mínimo para la descodificación de la señal.

Valores mínimos para el receptor de satélite y para la recepción terrestre son:

- CBER (QPSK ó COFDM ó QAM): 3 • 10-2

- VBER: 2 • 10-4

- BER: 1 • 10-11

Evidentemente, la medida de CBER destaca sobre la de VBER.

El medidor de campos FSM de Televes realiza la lectura directa del CBER y proporciona unos indicadores de cuantificación de la medida muy intuitivos para facilitar la tarea del instalador.

Medida directa del CBER

Indicador intuitivo del CBER

Aparte de la indicación numérica de ambos parámetros, el medidor proporciona una barra de color para facilitar la interpretación del parámetro CBER.

	Rojo: La calidad de la señal es mala. Se muestra cuando la medida está por encima de 5 •10-3.
	Amarillo: La calidad de la señal es aceptable, sería conveniente mejorarla. Se muestra cuando la medida está entre 5 •10-3 y 5 •10-4.
	Verde: La calidad de la señal es buena. Se muestra cuando la medida está por debajo de 5 •10-4.

El color Rojo indica que la señal es mala. Lo cual no quiere decir que no funcione, ya que de no hacerlo el medidor mostraría UNLOCK (desenganchado) y desaparecerían las indicaciones y los colores. En esta situación, lo que hay que interpretar es que probablemente el instalador reciba el aviso de una avería.

Además, cada color tiene diferentes barritas (por ejemplo el rojo puede ser una, dos o tres), lo cual permitirá afinar más la interpretación.

La experiencia indica que los valores que representa el rojo son valores peligrosos. Dadas las características de una señal digital, esta funcionará perfectamente; pero estando en zona roja, la instalación queda condicionada a no permitir ni un solo empeoramiento más.

Teniendo en cuenta las características de una señal digital, es de vital importancia saber el punto en el que está la instalación, pues el hecho de que la imagen sea perfecta no da ninguna información de cuánto trecho queda hasta el fracaso. Y es que la frontera entre la imagen perfecta y la imagen insoportable, es una delgada línea.

BIBLIOGRAFIA: http://www.tdtzone.com/el-ber-y-su-medida.html

Record de transmision de datos por fibra optica.....

Investigadores del Grupo de Comunicaciones Ópticas y Cuánticas (GCOC) del Instituto iTEAM de la Universidad Politécnica de Valencia han logrado un nuevo récord mundial de velocidad de transmisión de datos por fibra óptica, al alcanzar un terabyte (mil gigabytes) al segundo por kilómetro de fibra. Hasta ahora, la máxima velocidad en fibra multimodo había sido conseguida por investigadores de la Universidad de Stanford, con 220 gigabytes al segundo por kilómetro.

Normalmente en las fibras multimodo se trabaja con dispositivos LED lo que supone una limitación del ancho de banda y consecuentemente una mayor dificultad para alcanzar velocidades de transmisión “altas”. En este caso se han utilizado técnicas propias de las fibras monomodo como WDM (multiplexación por longitud de onda), tecnología láser y lo que es la principal novedad, el alineamiento selectivo.

Para resaltar la importancia de este logro comentar que si en un tramo de un kilómetro de fibra multimodo se manda un terabyte por segundo, se podrá dar un servicio de un gigabyte por segundo a mil usuarios. Casi nada. Enhorabuena por ello.