Curso de Doctorad0 - Universidad de Oviedo

Conceptos previos
La comunicación es un concepto amplio que engloba a cualquier sistema de transferencia de
información entre dos puntos.
En nuestro caso la información está contenida en alguno de los parámetros (amplitud, frecuencia,
desfase) de una señal eléctrica (tensión o corriente).
Medios habituales de comunicación son:
Cables eléctricos (par trenzado, cable coaxial, etc)
Ondas electromagnéticas (Radio, enlaces de microondas)
Señales ópticas (Infrarrojos)
Información
Transmisor
Transmisión de la información a distancia
Medio
físico
Receptor
Información
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Conceptos previos
Se recuerda la transmisión digital de información vía transmisión serie entre equipos de
navegación utilizando como medio el cable eléctrico.
Interface NMEA 0183 ("National Maritime Electronic Association")
Interface RS-232-C
Interface propios de fabricante: Garmín, NavBus, etc
La descripción de este tipo de interfaces se ha incluido en el módulo de Electrónica Digital.
Esta presentación se centra principalmente en la transmisión Radioeléctrica.
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Conceptos previos
Transmisión radioeléctrica
Antena
Información
Transmisor
Receptor
Línea de
transmisión
Antena
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Línea de
transmisión
Información
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Conceptos previos
Transmisión en simplex
Información
Antena
Receptor
Transmisor
Antena
Información
Información
Ejemplo: Mando a distancia de garaje
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Conceptos previos
Información
Transmisión en semiduplex (half duplex)
Antena
Antena
Información
Transmisor
Transmisor
Receptor
Receptor
Conmutador
Conmutador
Información
Información
Antena
Antena
Información
Transmisor
Transmisor
Receptor
Receptor
Conmutador
Conmutador
Información
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Conceptos previos
Transmisión en semiduplex (half duplex)
Información
Antena
Antena
Información
Transmisor
Transmisor
Receptor
Receptor
Conmutador
Conmutador
Información
Ejemplo: radioteléfono
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Conceptos previos
Transmisión en duplex (full duplex)
Información
Información
Información
Información
Transmisor f1
+ Filtro
Transmisor f2
+ Filtro
Receptor f2+
Filtro
Receptor f1 +
Filtro
Antena
Antena
Ejemplo: teléfono inalámbrico
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Conceptos previos
Transmisión en duplex (full duplex)
Opciones para enviar y recibir de forma simultanea:
Multiplexación en frecuencia (FDD).
Cada mensaje va en un canal (banda de frecuencias)
Multiplexación en el tiempo (TDD).
Solo se utiliza una frecuencia y se reparten el tiempo de transmisión
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ONDA ELECTROMAGNÉTICA
En el entorno de un conductor por el que circula una corriente aparecen dos campos de fuerza
perpendiculares entre si: Uno eléctrico y otro magnético. El conjunto se denomina campo
electromagnético que se propaga a la velocidad de la luz (c = 3. 108 m/s) en dirección perpendicular a
los dos campos.
H
I
+
I
E
Campo magnético
Campo eléctrico
E
H
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-
Sentido de
propagación
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Parámetros de una onda electromagnética (OE)
T

t
x
 = longitud de onda
 = C. T
T = 1/f
C = . f
T = periodo
f = frecuencia
c = velocidad ( 3.108 m7s)
La longitud de onda () es la distancia entre dos frentes de onda.
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Polarización de la Ondas electromagnéticas
Dirección de
propagación
E
E
H
+
-
H
Dirección de
propagación
+
ANTENA VERTICAL
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ANTENA HORIZONTAL
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Espectro de la ondas electromagnéticas
Ultravioleta
m
1 cm
Infrarrojo
Ondas milimétricas
Frecuencias super altas (SHF)
Aplicaciones
Rayos láser
Experimental
radio en microondas
Experimental
Navegación
Satélite a satélite
Repetidor de microondas
Tierra a satélite
Radar
1015 Hz
visible
10-6
Medios
Fibra óptica
1014 Hz
100 GHz
10 GHz
Guías de onda
10 cm
Frecuencias ultra altas (UHF)
1 GHz
1m
Frecuencias muy altas (VHF)
100 MHz
10 m
Frecuencias Altas (HF)
10 MHz
Radio en onda corta
Cable coaxial
100 m
Frecuencias Medias (MF)
10 MHz
1 Km
Frecuencias Bajas (LF)
10 Km
Frecuencias muy bajas (VLF)
100 Km
Audio
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radio en onda larga
100 KHz
10 KHz
1 KHz
Par de alambres
UHF TV
Moviles, aeronáutica
VHF TV y FM
Radio Móvil
Negocios
Radio aficionados
internacional
Banda Civil
Radiodifusión AM
Aeronáutica
Cable submarino
Navegación
Radio transoceánica
Teléfono
Telégrafo
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Espectro electromagnético
Todos los cuerpos emiten radiación y el tipo
de radiación que emiten depende de la
energía que posee cada cuerpo: el sol emite
con una energía diferente a la que pueda
emitir una lámpara, aunque sean de la
misma naturaleza.
La luz es una onda electromagnética así
como las ondas de radio. Todas las diferentes
ondas se encuentran agrupadas en un
espectro que contiene todo el rango de
radiación desde la luz visible a la no visible
como: infrarrojos, ultravioletas, o rayos tan
energético y peligrosos como los rayo
gamma, los rayos X o las microondas.
En sistemas de comunicación, navegación o
emisión de televisión se trabaja con
frecuencias comprendidas entre 300 MHz y
3000 Mhz, que expresado en longitud de
onda es de 1 m a 0,1 m.
El término longitud de onda se utiliza cuando se habla de ondas que se transmiten por el aire, como por ejemplo las ondas de radio o
televisión y que tienen una frecuencia muy elevada.
Resulta más fácil entonces definirlas por su longitud que es la distancia (expresada generalmente en metros) que recorre un ciclo
completo de la onda en el espacio. Por ejemplo: una longitud de onda de 1 metro significa que la onda recorre en el espacio u n metro de
una cresta a otra, lo cual da una idea de su velocidad o frecuencia.
Cuanto mayor es la frecuencia, menor será la longitud de onda.
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ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO
DC
50
20K
300
Voz
Audio
103
2M
4M 22M
Radar
Microondas
156M
Radio
Hectométricas
BLU
Decamétricas
BLU
Socorro =
2182 KHz
dB
C15
156.80MHz
25 KHz
f
156.76M
162M
Infrarrojo
1G
10G
100G
109
1010
1011
Visible
1012 1013
Rayos
Cósmicos
UV
1014 1015 1016
f
RADAR MARINO
Banda X: 5.2 - 10.9 GHz
FM
(VHF)
C16
156.80M
Banda S: 1.65 - 5.2 GHz
C17
156.85M
f
25 KHz
Canal 16
(Socorro)
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Espectro de la ondas electromagnéticas
Nomenclatura
VLF
Very Low Frequency
3 a 30 KHz
Ondas miriamétricas
LF
Low Frequency
30 a 300 KHz
Ondas Kilométricas
MF
Medium Frequency
300 a 3000 KHz
Ondas Hectométricas
HF
High Frequency
3 a 30 MHz
Ondas decamétricas
VHF
Very High Frequency
30 a 300 MHz
Ondas métricas
UHF
Ultra High Frequency
300 a 3 GHz
Ondas decimétricas
SHF
Super High Frequency
3 a 30 GHz
Ondas centimétricas
EHF
Extremely High Frequency
30 a 300 GHz
Ondas decimétricas
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