Fundamentos de las Ondas Electromagnéticas en las Telecomunicaciones

Modulación AM

El uso de la modulación se hace necesario cuando precisamos compartir el medio de transmisión, consumir menos potencia de transmisión o emplear antenas de un tamaño aceptable.

Para conseguir una señal AM es necesario la utilización de un sumador y un multiplicador.

Dos configuraciones que permiten generar señales AM.

Modulador de ley cuadrática

Emplean 3 elementos: Un sumador, un elemento no lineal y un filtro pasa banda.

Demodulación AM

La demodulación consiste en el proceso de obtención de una señal que sea proporcional a la moduladora original, a la señal de información, consiste en la recuperación de la señal de información a partir de la señal modulada recibida, por lo que suele decirse que es el proceso inverso de la modulación.

Formas de demodular AM

• Detector de cuadratura
• Detector de envolvente

Acoplamiento de Impedancia

En los sistemas de comunicación es frecuente necesitar interconectar distintas etapas para obtener un circuito con cierta funcionalidad, por lo que existe la necesidad de adaptar impedancias de los subsistemas, como por ejemplo la transmisión de potencia de los transmisores a las antenas de radiación. Hay dos tipos de adaptación de impedancias: aquellas que persiguen optimizar la máxima transferencia de potencia y las que tienen por objeto optimizar la máxima transferencia de tensión. La adaptación de impedancias consistirá en intercalar una red de acoplamiento entre los dos subsistemas tal que se consiga la adaptación.

Polarización

Orientación del campo eléctrico respecto de la superficie de propagación, el horizonte.

Cuando la polarización permanece constante con la propagación de la onda, la polarización es lineal.

Tipos de Polarización

• Polarización vertical: Cuando el campo eléctrico se propaga vertical a la superficie terrestre.
• Polarización horizontal: Campo eléctrico paralelo a la superficie de propagación.
• Polarización circular: Donde el vector de polarización gira 360 grados conforme la onda recorre por el espacio una longitud de onda, manteniendo una intensidad de campo constante en todos los ángulos.
• Polarización elíptica: Cuando la punta del vector de campo eléctrico describe una forma elíptica en un plano fijo cualquiera.

Densidad de Potencia

Cantidad de energía que atraviesa una superficie determinada en un instante de tiempo. Para el caso de las ondas electromagnéticas, es como el flujo de energía por unidad de tiempo y de superficie y viene expresada en vatios por metro cuadrado.

Intensidades de Campo

Son intensidades de campo eléctrico y magnético que conforman una onda electromagnética.

Relación

Densidad de potencia = E * H

Vector de Poynting

Producto vectorial del vector campo eléctrico y el vector campo magnético.

S = E^H , Vector perpendicular al campo eléctrico y magnético, que apunta en la dirección de propagación y cuyo módulo representa la intensidad instantánea de la onda que fluye por unidad de área perpendicular a la dirección de propagación.

Las intensidades de campo magnético y eléctrico están relacionadas a través de la impedancia característica del espacio libre, la cual representa la oposición o resistencia del espacio libre o vacío.

Fenómenos de las Ondas Electromagnéticas

Refracción

Se produce cuando una onda que transcurre por un medio atraviesa otro medio con distinta velocidad, distinta densidad. Por lo que se produce un cambio en la dirección de la onda.

Reflexión

Se produce cuando una onda colisiona con la interfaz de dos medios y la totalidad o parte de la onda es reflejada al medio original.

Difracción

Se produce en las ondas al encontrarse con un obstáculo o una rendija y que se manifiesta como una redistribución o modulación de la energía dentro de un frente de onda.

Interferencia

Tiene lugar cuando dos o más ondas electromagnéticas coinciden en el espacio y tiempo, superponiéndose para formar una onda que puede tener mayor o menor amplitud y que produce un efecto indeseado en las comunicaciones degradándolas.