Conceptos Esenciales de Telecomunicaciones: Modulación, Propagación y Parámetros de Antenas
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Fundamentos de la Transmisión de Señales
Definiciones Clave
- Medio de Propagación
- Es el espacio que existe entre el emisor y el receptor.
- Modulación
- Transformación que se realiza a las señales originales de imagen y sonido para poder ser transmitidas a distancia.
- Portadora (o Excitadora)
- Alteración sistemática de uno de los parámetros de la señal.
- Moduladora
- Es la señal que contiene el mensaje.
Tipos de Modulación
Modulación de Amplitud (AM)
Se produce cuando se modifica el nivel de la señal portadora a partir de los cambios de la señal que transmite el mensaje.
Variantes de Modulación de Amplitud
- Modulación en Banda Lateral Vestigial (VSB): Se utiliza para modular la información de imagen en los sistemas analógicos de televisión.
- Modulación Doble Banda Lateral (DSB): Con el fin de ahorrar energía, se puede eliminar la señal portadora durante el proceso de modulación de amplitud.
Modulación en Frecuencia (FM)
Se basa en las variaciones de amplitud de la señal moduladora para variar la frecuencia de la portadora.
Modulación por Desplazamiento de Fase (PSK)
Se emplea en señales moduladoras digitales.
Propiedades de las Ondas Electromagnéticas
Las ondas electromagnéticas son de tipo alternas, es decir, su campo eléctrico y magnético no son constantes.
- Periodo
- El tiempo que tarda la señal en completar un ciclo.
- Longitud de Onda
- La señal se va propagando por el medio a medida que va desarrollando ciclos o periodos.
- Velocidad de Propagación
- Se propagan a la velocidad de la luz.
- Frecuencia
- Cantidad de ciclos que la señal completa en un segundo.
- Potencia
- Es la cantidad de energía que transporta la señal.
- Polarización
- Es la disposición de los campos a medida que se propagan.
Modos de Propagación
Propagación por Onda de Superficie
Cuando la señal se encuentra en bandas más bajas, las ondas se pueden difractar a medida que se propagan, permitiendo que la señal siga la curvatura de la Tierra.
Propagación por Reflexión Ionosférica
Para las bandas MF (Media Frecuencia) y HF (Alta Frecuencia), la ionosfera se comporta como un espejo, reflejando la señal en las capas más altas.
Propagación por Onda Directa
Por encima de 30 MHz, la longitud de onda de las señales es tan pequeña que puede atravesar incluso las capas superiores de la ionosfera.
Parámetros de una Antena
- Frecuencia de Resonancia
- Es aquella para la cual se anulan las componentes reactivas de la antena.
- Ancho de Banda
- La antena no reacciona únicamente a la frecuencia de resonancia; las frecuencias cercanas también pueden ser transferidas.
- Longitud Eléctrica
- Una misma antena puede presentar varias resonancias, en diferentes frecuencias, múltiples de su longitud.
- Impedancia
- Oposición de la antena ante la señal aplicada.
- Resistencias de Radiación y Pérdidas
- Absorbe potencia del emisor, convirtiéndola en ondas electromagnéticas.
- Relación de Onda Estacionaria (ROE)
- La señal no es transferida en su totalidad; parte será devuelta al emisor.
- Directividad
- Nos interesa que la antena no reaccione igual por todos los lados para evitar interferencias.
Otros Parámetros Relevantes
- Ganancia
- Apertura de Haz
- Polarización
- Rendimiento
- Carga al Viento
Tipos de Antenas (Radio y TV Terrestre)
- Dipolo simple o de Hertz
- Dipolo plegado o doblado
- Antena Marconi
- Antena Logarítmico Periódica
- Antena Yagi
- Antena de Dipolos Enfasados
Efectos de Reflexión
Reflexión en Plano Vertical
Frecuente en entornos urbanos, debido a obstáculos verticales.
Reflexión en Plano Horizontal
Ocurre entre el receptor y el emisor debido a grandes superficies planas.