Propagación y Características de las Comunicaciones Inalámbricas No Guiadas

Medios de Transmisión No Guiados

Los medios no guiados utilizan el espacio libre (aire, vacío, agua) como medio de propagación para las señales electromagnéticas. A continuación, se detallan las principales categorías utilizadas en telecomunicaciones.

Ondas de Radio (Antenas Omnidireccionales)

Las ondas electromagnéticas con frecuencias que oscilan entre 3 kHz y 1 GHz se denominan comúnmente ondas de radio. No obstante, el criterio de clasificación más efectivo se basa en el comportamiento de las ondas más que estrictamente en sus frecuencias.

Características de Propagación

• Omnidireccionalidad: En su mayor parte, las ondas de radio son omnidireccionales. Cuando una antena las transmite, se propagan en todas las direcciones. Esto implica que las antenas emisoras y receptoras no necesitan estar perfectamente alineadas.
• Ventaja de la Omnidireccionalidad: Una antena emisora puede enviar señales que son recibidas por cualquier antena receptora dentro del alcance.
• Desventaja de la Omnidireccionalidad: La propiedad omnidireccional hace que las ondas de radio transmitidas sean susceptibles a la interferencia de otras antenas que utilicen la misma banda o frecuencia.
• Alcance y Penetración: Las ondas de radio, especialmente aquellas que se propagan a través del cielo, pueden alcanzar largas distancias. Las ondas de radio de frecuencia media y baja tienen la capacidad de penetrar paredes.

Implicaciones Prácticas

La capacidad de penetración es una ventaja para servicios como la radio AM, que pueden recibirse dentro de edificaciones. Sin embargo, es una desventaja cuando se busca aislar la comunicación, ya que la señal no se confina.

Microondas

Las ondas electromagnéticas con frecuencias situadas entre 1 GHz y 300 GHz se denominan microondas.

Características de Propagación

• Unidireccionalidad y Enfoque: Las microondas son inherentemente unidireccionales. Cuando una antena transmite microondas, la señal puede enfocarse de manera muy precisa.
• Alineación Requerida: Debido al enfoque, las antenas emisora y receptora deben estar alineadas con precisión.
• Propagación por Línea de Vista (LoS): Dado que las torres con antenas montadas deben tener visibilidad directa entre sí, las torres situadas a grandes distancias deben ser considerablemente altas. La curvatura terrestre y otros obstáculos impiden la comunicación por microondas entre torres bajas y distantes.
• Penetración Limitada: Las microondas de frecuencia muy alta no penetran paredes. Esto puede ser una desventaja si los receptores se encuentran dentro de edificios.
• Ancho de Banda y Velocidad: La banda de microondas es relativamente ancha, lo que permite asignar subbandas mayores y, consecuentemente, alcanzar mayores velocidades de datos.
• Regulación: El uso de ciertas porciones de la banda de microondas requiere la autorización de las autoridades competentes.

Infrarrojos

Las ondas infrarrojas, con frecuencias que abarcan desde 300 GHz hasta 400 THz (correspondientes a longitudes de onda entre 1 nm y 770 nm), se emplean para comunicaciones de corto alcance.

Propiedades y Limitaciones

• No Penetración: Las ondas infrarrojas, debido a sus altas frecuencias, no pueden penetrar paredes. Esta característica es beneficiosa, ya que evita la interferencia entre sistemas cercanos.
• Restricción Exterior: No se pueden utilizar eficazmente fuera de un edificio, ya que la luz solar contiene este tipo de ondas y puede interferir gravemente la comunicación.
• Espectro Visible: El espectro se vuelve visible para el ojo humano a partir de los 400 THz.

Aplicaciones Potenciales

La banda infrarroja, cercana a los 400 THz, presenta un excelente potencial para la transmisión de datos. Un ancho de banda tan extenso facilita la transmisión de datos digitales a una velocidad muy alta.