Conceptos Fundamentales de Tecnología, Redes y Sistemas de Comunicación

Conceptos Básicos

Tecnología: Conjunto de conocimientos ordenados y científicos que permiten diseñar y crear bienes y servicios que satisfagan las necesidades humanas.

Información: Conjunto organizado de datos que constituyen un mensaje que cambia el estado de conocimientos de un sujeto.

Comunicación: Proceso de traslado de información.

Interferencia: Es toda aquella información indeseada que por motivos diversos se agrega sobre el equipamiento transmisor receptor o bien sobre el medio de enlace, dado que llega a afectar la inteligibilidad del mensaje recibido.

Interferencia electromagnética: Nace a partir de la gran actividad eléctrica que tiene una gran ciudad en la cotidiana operación de equipamiento eléctrico que genera chispas, como ser en interruptores, motores, etc.

Medios de Enlace

Comunicacionesalámbricas

• Físicos (Líneas de cobre):
  • Líneas de cobre (par trenzado: UTP, STP; bifilar; coaxial [coaxil])
• Líneas ópticas:
  • Fibra óptica

Comunicaciones inalámbrícas

• No físicos:
  • Ondas electromagnéticas (inalámbricos, wireless)

Líneas de Cobre

Par trenzado: Se lo trenza para proteger de interferencias. Uso: telefonía, centros eléctricos.

UTP: Par trenzado no blindado.

STP: Par trenzado blindado. Uso: redes informáticas cabladas.

Bifilares: (TV)

Coaxiales: (TV) 2 tipos:

• Coaxil fijo (flexible)
• Coaxil grueso (rígido)

Línea coaxial: Entre el conductor externo e interno viajan a la manera de campos electromagnéticos las ondas de TV, por el uso de dicho cable. Las ondas quedan atrapadas sin poder escapar al exterior ni que tampoco del exterior ingresen otras ondas.

Fibra Óptica

• Rayo de luz incidente (i), ángulos incidentes
• Rayo de luz reflejado (r), ángulos refractarios

n1: agua (medio denso)
n2: aire (siempre es 1)
sin(i) · n1 = sin(r) · n2
r = arc · sin (sin(i) · n1 / n2)
θ (ángulo límite)
θ = arc · sin (n2 / n1)

Reflexión: El rayo de luz reflejado no penetra en el otro medio, sino que cambia de trayectoria al "rebotar" en él. Todo aquel ángulo de luz que supere el ángulo límite divisor de los dos medios se reflejará.

Refracción: Salida hacia otro medio pero con ángulo distinto al que traía durante su incidencia.

Ángulo límite: La luz que venía por un medio rebota quedándose en el mismo medio.

Las fibras ópticas utilizan este principio para transmitir luz a largas distancias.

Tipos de Fibra Óptica

Multimodo: La fuente luminosa que las ilumina contiene distintos modos o rayos de luz que ingresan con distintos ángulos y que al recorrer la fibra emergen por el extremo a destiempo. Este efecto producirá distorsión en la información recibida y, teniendo en cuenta que los datos enviados son bits (unos y ceros), que en este caso serían luz / no luz, el inconveniente fue solucionado en parte por la fibra de índice gradual, que hace que la luz al desviar su trayecto no lo haga de golpe sino en forma curvada.

Sistemas de Fibra Óptica

• E/O: Conversor eléctrico - óptico.
• O/E: Conversor óptico - eléctrico.
• Diodo láser.
• Fotodiodo.

Ondas Electromagnéticas

T: Periodo (segundos)

f: Frecuencia (Hz) — Cantidad de periodos en 1 segundo.

T = 1 / f           f = 1 / T

Prefijos y escalas:

• Kilo (k): mil, exp 3
• Mega (M): 1 000 000, exp 6
• Giga (G): 1 000 000 000, exp 9
• Mili (m): 0,001, exp -3
• Micro (μ): 0,000 001, exp -6
• Nano (n): 0,000 000 001, exp -9

Onda electromagnética: Manifestación invisible de campos eléctrico y magnético variables que se autorregulan mutuamente viajando indefinidamente por el espacio a la velocidad de la luz y en forma rectilínea. dichos campos están sujetos a las mismas leyes que las de la luz, por ejemplo: refracción y reflexión.

Longitud de Onda

λ = c / f         c: velocidad de la luz → 3·10^8

Longitud de onda: Relación matemática entre la velocidad de la luz y la frecuencia de una onda. En la práctica es la distancia entre 2 máximos sucesivos de un campo eléctrico o magnético de una onda progresando por el espacio.

Casos Particulares de Propagación de Ondas

La ionosfera se ioniza, es decir, la acción del sol forma iones (átomos cargados eléctricamente), que tienen cierta influencia sobre las ondas electromagnéticas de determinadas frecuencias. A estas frecuencias en particular les sucede que cualquier trayectoria de onda al incidir sobre esta capa es desviada.

Comunicación Vía Satélite

El satélite artificial consiste en una estructura metálica que contiene amplificadores en su interior y antenas en el exterior orientadas hacia distintos puntos de la tierra.

Provision energética para su funcionamiento → paneles solares, que a su vez se almacenan en baterías recargables en momentos que no se reciba radiación solar. Se depositan a la órbita largados desde la tierra por cohetes.

Satélites Geosíncronos

Dichos satélites, al estar en órbita, deberán girar alrededor de la tierra a la misma velocidad de rotación de esta, de manera que al observarlos desde la tierra están siempre en la misma posición.

Otros Sistemas de Satélites

• De telecomunicaciones (domésticos, regionales, globales)
• De monitoreo (meteorológicos, exploración terrestre)
• De posicionamiento de móviles (vehículos terrestres, barcos, aeronaves)