Introducción a la Difusión de Señales de Radio y Televisión 1

Introducción a la Difusión de Señales
de Radio y Televisión
1. RadioFrecuencia
Rubén Canga
Curso de Iniciación a las Telecomunicaciones. CPR de Avilés. Marzo de 2011 Rubén Canga Feito
Conceptos de Comunicación
ž
Telecomunicación:
Técnica por la cual
transferimos información desde un punto inicial a
otro remoto ( punto a punto), o varios puntos (
punto – multipunto ).
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Conceptos de Radiocomunicación
ž
Radiocomunicación es una telecomunicación
realizada por medio de ondas radioeléctricas.
ž
Dentro del grupo de las telecomunicaciones,
podemos definir dos grupos en función del canal o
del medio de transmisión.
— Comunicaciones guiadas, mediante la
utilización de líneas de transmisión, bus de
datos, guía ondas, fibra óptica.
— Comunicaciones no guiadas, radiofrecuencia,
ondas de luz, ondas sonoras.
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Conceptos de Radiocomunicación
ž
Radiofrecuencia: Entendemos por
radiofrecuencia al conjunto de frecuencias situado
entre los 3Hz y los 300 Ghz, correspondiente a la
parte menos energética del espectro
electromagnético.
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Conceptos de Radiocomunicación
ž
Frecuencia: Es la magnitud que mide el número de
veces que una señal se repite en una unidad de
tiempo y su unidad es el Hz.
ž
Longitud de Onda: Es la distancia que una señal
recorre en el intervalo de tiempo comprendido entre
dos máximos consecutivos y que es inversamente
proporcional a la frecuencia de la señal.
Se denomina por λ.
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Conceptos de Radiocomunicaciones.
Longitud de Onda 100 Mhz λ = 3 m
Periodo de 100 Mhz = 1 x 10
Espacio recorrido por la onda
Periodo x Vel. Luz = 3 m.
300.000 Km/s
λ(en metros)=
Frec. en Khz
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Asignación de las bandas en función de su
frecuencia y longitud de Onda.
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Conceptos de Radiocomunicación
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Conceptos de Radiocomunicaciones
Algunos parámetros de emisión de señales de radio
son:
ž
Clase de emisión es el conjunto de características que
definen el tipo de emisión como son la modulación, la
naturaleza de la información, y el tipo de información.
F3E
A3E
H1D
FM
Analógica
AM
Analógica
Banda lateral única
256 KF8EHF
Fonía
Fonía
Digital
Datos
Radiodifusión con modulación en
frecuencia y calidad estéreo.
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Conceptos de Radiocomunicaciones
ž
Tipo de modulación de la portadora
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Conceptos de Radiocomunicaciones
ž
Naturaleza de señal moduladora
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Conceptos de Radiocomunicaciones
ž
Tipo de información
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Conceptos de Radiocomunicaciones
ž
Características de la señal moduladora
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Conceptos de Radiocomunicaciones
ž
Tipo de multiplaje
256 KF8EHF
Radiodifusión con modulación en
frecuencia y calidad estéreo.
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Conceptos de Radiocomunicaciones
ž
ž
Ancho de Banda en el Espectro: Es la
diferencia entre la máxima y la mínima frecuencia que
tiene una señal en el espectro. Se suele tomar como
referencia los valores a -3 dB de la fundamental.
Ancho de Banda en Comunicaciones: Limite
de las frecuencias que un circuito de comunicaciones
nos permite pasar desde la entrada a la salida. Cuanto
mayor sea este rango, mayor capacidad de transporte
tiene el canal.
Ley de Shannon: C = W log2 (1+ s/n)
C = Capacidad
W = Ancho de Banda
S/N = Relación señal ruido del Canal.
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Conceptos de Radiocomunicaciones
ž
Imagen de un filtro en analizador de espectro
Modo de comprobación en Transmisión.
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Conceptos de Radiocomunicaciones
ž
Tolerancia de frecuencia es la desviación máxima
admisible entre la frecuencia de emisión asignada
y la situada en el centro de la banda ocupada.
Típica en
radiodifusión
comercial FM < 1Khz
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Conceptos de radiocomunicaciones
ž
ž
ž
Emisiones no deseadas, son emisiones que
se producen en los equipos y son difíciles de
controlar. Se clasifican en no esenciales y fuera
de banda.
Las emisiones fuera de banda son aquellas que
se producen fuera del ancho de banda inmediato
asignado al canal. Su eliminación mediante filtros
afecta la calidad de la señal.
Las emisiones no esenciales son las que se
producen fuera del ancho de banda, incluso de la
propia banda de trabajo como son los armónicos,
y los productos de intermodulación.
Se pueden filtrar sin degradar la calidad de la
señal.
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Conceptos de Radiocomunicaciones
Valores típicos son para frecuencias no armónicas
- 80 dBc y para armónicos de la portadora - 60 dBc
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Conceptos de Radiocomunicaciones
ž
Potencia. La potencia de un transmisor se especifica
ž
Potencia de Cresta es la media de la señal tomada
durante un ciclo en el valor más alto de la envolvente.
(Modulación en amplitud).
ž
Potencia Media de la onda modulada (Modulación
FM).
ž
Potencia de Portadora es la potencia media en
ausencia de modulación.
según la clase de emisión.
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Conceptos de Radiocomunicaciones
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Conceptos de Radiocomunicaciones
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Conceptos de Radiocomunicaciones
ž
La técnica de la radiocomunicación consiste en la
superposición de la información que queremos
transmitir sobre una onda electromagnética
denominada portadora mediante un proceso
denominado modulación.
ž
Se genera como consecuencia de la modulación
una señal modulada cuyo espectro contiene un
conjunto de frecuencias entorno a la frecuencia
portadora.
ž
La onda modulada se envía al medio de
propagación a través de un dispositivo de
acoplamiento, la antena.
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Conceptos de Radiocomunicaciones
ž
Debido a las características de la propagación de
las señales de radio, es muy frecuente que en la
recepción de la señal, además de la señal desea,
tengamos numerosas fuentes de interferencia.
ž
Estás pueden ser señales de transmisores
cercanos, señales desfasadas producidas por
rebotes, señales radiadas por los cuerpos
cósmicos, sistemas de ignición…
ž
Dependiendo del tipo de comunicación,
frecuencia, ancho de banda, etc… se establece
una relación mínima entre la potencia de la señal
útil y el ruido conocida con sus abreviaturas C/N.
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Conceptos de Radiocomunicaciones
ž
Cobertura: La cobertura va a depender del tipo e
intensidad de las perturbaciones.
ž
Si se trata sólo de ruido, se habla de cobertura
limitada por el ruido y el umbral suele expresarse
como la potencia mínima necesaria para cierta
calidad de recepción.
ž
Si se trata de interferencias generadas por otras
estaciones hablamos de cobertura limitada por
interferencia.
Estas dependen del tipo de emisión, ancho de
banda, frecuencias utilizadas, etc.
ž
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Conceptos de radiocomunicación
Mapa de cobertura y
niveles de intensidad
mínimos para un
correcto servicio según
recomendación UIT –R
BS 412-9
Cobertura LOS
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Conceptos de radiocomunicación
ž
Interferencia: Se define la interferencia como el
efecto de una energía no deseada debida a una o
varias emisiones, radiaciones, inducciones o sus
combinaciones, sobre la recepción de un sistema
de radiocomunicación que se manifiesta en la
degradación, falseamiento o pérdida de la
información.
ž
Relación de Protección: Valor mínimo expresado
en dB de la relación entre la señal deseada y la
interferencia.
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Conceptos de radiocomunicación
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Conceptos de radiocomunicación
ž
Zona de Cobertura. Es la zona en la cual la
intensidad de campo es mayor o igual a un
determinado nivel de utilización con el que se
garantiza una adecuada recepción.
ž
Zona de Servicio. Es la zona en la cuál el
radiodifusor está protegido frente a interferencias
y se garantiza que la concesión tendrá una
determinada relación de protección por la
administración competente.
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Conceptos de Radiocomunicaciones
Niveles de protección en dB entre portadoras de FM
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Conceptos de Radiocomunicaciones
ž
El espectro radioeléctrico es un recurso limitado y
por lo tanto requiere una ordenación a nivel
mundial para optimizar al máximo el uso de este
recurso. “Ingeniería del Espectro”.
ž
En función de su frecuencia, las señales de radio
se propagan y comportan de maneras muy
distintas, lo que va a determinar el uso al que van
a ser dedicadas y la gestión de las mismas.
— Comunicaciones nacionales.
— Comunicaciones Internacionales.
— Comunicaciones por Satélite.
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Conceptos de Radiocomunicaciones
ž
La ITU, es la organización de la ONU encargada
de la coordinación, gestión, desarrollo y
normalización de las telecomunicaciones a nivel
mundial entre distintas administraciones y
operadoras.
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Concepto de Radiocomunicaciones
Regiones ITU
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Conceptos de Radiocomunicaciones
ž
El CNAF, es el Cuadro Nacional de Atribución de
Frecuencias, y en el se regula el uso que se le da al
espectro radioeléctrico en nuestro país.
ž
Canal de Radio: Con el fin de poder ordenar y optimizar
el uso del espectro y las bandas de radio, VHF, UHF,
SHF… se subdividen en bandas más pequeñas para
asignarlas a servicios concretos, y que a su vez se
subdividen en canales, a los que se asigna un rango
concreto de frecuencias,(ancho de banda del canal) y el
uso del mismo.
ž
Los modos de explotación pueden ser Simplex, Dúplex y
Semi dúplex.
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Conceptos de Radiocomunicaciones
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Conceptos de Radiocomunicaciones
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Conceptos de Radiocomunicaciones
ž
Otras nomenclaturas de bandas.
Designación de bandas de
Radio, Tv y Microondas del
CCIR ( Comité Consultivo
Internacional de
Radiodifusión) y la UER
(Unión Europea de
Radiodifusores).
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Bibliografía del curso.
ž
Transmisión por Radio*.
— Jose María Hernando Rábanos.
— Editorial Universitaria Ramón Areces.
ž
Antenas*.
— Ángel Cardama Aznar, Lluís Jofre Roca, Juan Manuel Rius
Casals,Jordi Romeu Robert,Sebastián Blanch Boris.
— Ediciones UPC, Universidad Politécnica de Cataluña.
ž
Las Antenas.
— R.Brault y R.Piat.
— Editorial Paraninfo.
ž
Cálculo de Antenas
— Armando García Dominguez.
— Editorial Marcombo
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Bibliografía del curso.
ž
Manual de Comunicaciones por Radio*.
— R.Harold Kinley.
— Ediciones Ceac.
ž
Sistemas de Comunicaciones*.
— Heathkit Educational System. Heath Company Benton Harbor,
Michigan.
— Editado por Comercial A.Cruz S. A. Montesa 38 Madrid.
ž
Electrónica de Comunicaciones.
— Manuel Sierra Perez, Belén Galocha Iragúen, Jose Luis
Fernandez Jambrina, Manuel Sierra Castañer. Universidad
Politécnica de Madrid.
— Editorial Pearson.
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Bibliografía del curso.
ž
Postgrado Especialista Universitario en Telecomunicaciones.
— Profesorado: Gloria María Torralba Collados, Vicente Gonzalez Millán,
Julio Martos Torres, Enrique J, Sanchis Peris, Jesus Soret Medel,
Nestor García García.
— Universidad de Valencia.
ž
Recursos de Internet.
— http://www.upv.es/antenas/, página de la universidad de Valencia.
— http://miguel-ferrando.blogspot.com/, blog dedicado a las Antenas,
—
—
—
—
—
catedrático de la Universidad de Valencia.
http://webs.uvigo.es/servicios/biblioteca/uit/body.htm,
recomendaciones UIT, Universidad de Vigo.
http://www.gr.ssr.upm.es/docencia/grado/csat/, Universidad de Madrid.
http://personal.us.es/murillo/ Profesor de la Universidad de Sevilla.
http://es.wikipedia.org/wiki/Wikipedia:Portada.
http://www.mityc.es/telecomunicaciones/es-ES/Paginas/index.aspx.
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Bibliografía del curso.
ž
Recomendaciones UIT
— UIT – R BS.412-9-1998 , Planificación de Radio difusión sonora en
FM, ondas métricas.
— UIT – R BS. 1698 -2005 Evaluación de Campos sistemas Tx.
— UIR- R P.453-9 -2003 Índice de refracción radioeléctrica.
ž
Catálogos, notas técnicas y manuales de distintos
fabricantes disponibles en Internet:
— RVR, Harris,Nautel,Vimesa, Icom.
— Rymsa,Moyano,Televés.
— Exir broadcasting, Spinner, Andrew, RFS,Bird.
— Crushcraft, Mosley.
— Rohde and Schwarz, Tektronics, HP.
— Audemat, Axel, Orban.
— Dehnventil.
Fin