Mantiene el sistema de microondas terrestres con
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Mantiene el sistema de microondas terrestres con base a las normas y estándares MICROONDAS TERRESTRES MSMOTBNE RADIOS Y FRENTES DE ONDAS Las ondas electromagnéticas son invisibles, por lo tanto deben de analizarse con métodos indirectos. Los radios y frentes de ondas ayudan para ilustrar los efectos de propagación de la onda electromagnética por el espacio libre. Un rayo es una línea dibujada al lo largo de la dirección de propagación de la onda electromagnética. Sin embargo un rayo no representa la propagación de una sola electromagnética. Un frente de onda muestra una superficie de fases constantes de una onda. Un frente de onda se forma cuando los puntos a igual fase de la misma frente de onda con una superficie que es perpendicular al la dirección de propagación(A,B,C,D) Cuando la superficie plana frente de onda de propagación. Los frentes de onda son mas complicados que una onda plana. Una fuerte ductal es una ubicación sencilla en la cual los rayos se propagan igualmente, en todas las direcciones(Una fuente isotrópica.) Un frente de onda generado de una fuente puntual simplemente es una esfera con radio R y su centro esta ubicado en el punto de origen de las ondas. En el espacio libre y a una distancia suficiente de la fuente, los rayos dentro de una área pequeña de un frente de onda esférica, son casi pararalelas,POR LO TANTO ENTRE MAS LEJOS ESTA DE LA FUENTE. Mas parece la propagación de ondas a un frente de onda plana Radiación electromagnética Representan el flujo de energía en la dirección de propagación en la cual la energía cruza por una superficie dada en el espacio libre, se le llama densidad de potencia. Por lo tanto, la densidad de potencia es energía por unidad de tiempo. La intensidad de campo electromagnético volts por metro y la intensidad de campo magnético. P=EH P=densidad de potencia (w/𝑚2 ) E=Intensidad de campo eléctrico(V/M) H=Intensidad de campo magnético(At/m) . . Matemáticamente la impedancia característica del espacio libre esta dada por: ZO= ZO=Impedancia característica en el espacio libre. MO=permeabilidad magnética. EO=permeabilidad eléctrica en el espacio libre. -(1.26 𝑥10−6 H/m) ,(8.85 𝑥10−12 F/m) 𝑀𝑂 =377Ω 𝐸𝑂 Frente de onda esférica La siguiente figura muestra una fuente puntual que radia potencia a una probación uniformemente constante en todas las direcciones Frente de onda esférica de una fuente isotrópica. Dicha frente se llama radiador isotrópico. Un verdadero radiador isotrópico no existe. Sin embargo se aproxima a una antena omnidireccional. Un radiador isotrópico produce un frente de onda esférico de radio R. Todos los puntos de la distancia R de fuente están en el superficie de la esfera y tienen decibeles de potencias iguales. Por ejemplo los puntos A y B están en la misma distancia de la fuente. Por lo tanto las densidades de potencia en los puntos A y B son iguales en cualquier instante del tiempo, la potencia total radiada, Pr watts, esta uniformemente distribuida, sobré toda la superficie de la esfera(este asume que no hay perdidas)matemáticamente la densidad de potencia en cualquier punto de la superficie de un frente de onda esférico esta dado por: P=Pr/4π 𝑅2 Donde:Pr=potencia total radiada(watts) R=radio de la esfera. 4π 𝑅2 =área de la esfera Para una distancia Ra la densidad de potencia estará dada por: Pa=4 𝜋 𝑅2 𝑎 densidad de potencia en una distancia R. a 𝑝𝑟 𝐸2 P= 377 Ω 477𝑃𝑟 Donde 𝐸 2 =4Ω 𝑅𝑎2 E= 4 π 𝑅𝑎𝑥102 377 𝑝𝑟 377𝑝𝑟 E=2(12.56)𝑅𝑎2 E= 30𝑝𝑟 𝑅𝑎2 E= 30𝑝𝑟 𝑅𝑎2 Intensidad del campo eléctrico a una distancia Ra. Atenuación y absorción de ondas Conforme se aleja un frente de onda de la fuente, el campo electromagnético continuo, que es radiado desde esa fuente se dispersa. Es decir las ondas se alejan mas una de otras y consecuentemente el numero de ondas por unidad disminuye. La onda simple ente se disiplara sobre una área mas grande disminuyendo la densidad de potencia la reproducción en la densidad de potencia con la distancia es equivalente al la perdida de potencia y comúnmente se llama atenuación de la onda. Debido al la atenuación se debe al espacialmente esférico de la onda a veces se llama atenuación espacial de la onda. La atenuación de la onda se expresa generalmente el termino de logaritmo común de la relación de la densidad de potencia perdidas en decibeles esta dada por: 𝝪a=10log 𝝪a=atenuación 𝑃1 𝑃2 Absorción La atmosfera de la tierra no es un vacío. Al contrario, se compone de átomos y moléculas de varias sustancias, tales como gases,solidos,y liquidos.Algunas de estos materiales son capaces de absorber las ondas electromagnéticas. La absorción a radiofrecuencias en un atmosfera normal depende de la frecuencia y es relativamente significante. Para un medio homogéneo, la absorción experimentada, durante la primera milla de propagación es igual que ´para la ultima villa. Además, las condiciones atmosféricas tales como las lluvias fuertes o neblina densa absorbe mas energía que una atmosfera normal. La densidad(n) Para una propagación de onda de R1 a R2 esta dada por: N=γ(R2-R1) Donde:γ=coeficiente de absorción Propiedades ópticas para las ondas de radio. En la atmosfera de la tierra, la propagación del frente de onda-rayo, puede alterarse por el comportamiento del espacio libre, por efectos ópticos como la refraccion,reflexión,difracción e interferencia, la refracción puede describirse como un doblamiento. La reflexión como u salto., La difracción como un espaciamiento y la interferencia como una colisión. Refracción Es el cambio de dirección de un radio conforme pasa oblicuamente, de un meció a otro, con diferentes velocidades de propagación. La velocidad al la cual una onda electromagnética se propaga inversamente proporcional al la densidad de medio en el cual se esta propagando. La siguiente figura muestra la refracción de un frente de onda, en una frontera plana, entre 2 medios con diferentes densidades La cantidad de incidente o refracción que ocurre en la interface de 2 materiales de diferentes densidades es bastante predecible y depende del índice de refracción también llamado índice refactiva,de 2 materiales. El índice de refacción simplemente es la relación de la velocidad de propagación de un radio de luz en el espacio libre al la velocidad de propagación de un rayo de luz en un material dado. Matemáticamente esta dado por: N=c/v N=índice de refracción(sin unidades) C=velocidad de la luz en el espacio libre(3𝑥108 m/s) V=velocidad de la luz en una material dado(m/s) Reflexión Reflejar significa lanzar o volverse hacia atrás y la reflexión es el acto de relejar la reflexión electromagnética ocurre cuando una onda incidente choca con una barrera de los medios y algo o todo de la potencia del incidente no entra al segundo material. Las ondas que no penetran al 2do medio se reflejan. La siguiente figura muestra la reflexión de ondas electromagnéticas en una barrera plana entre los 2 medios. Debido a que todas las ondas reflejadas permanecen en el medio, las velocidades de las ondas reflejadas e incidentes son iguales. Consecuentemente el Angulo de reflexión es igual al ángulo de incidencia. Sin embargo la intensidad de campo de voltaje reflejado es menor que la intensidad del campo de voltaje incidente: La reflexión electromagnética es una frontera plano de los medios. Interferencia Se reproduce siempre que se combinan 2 o mas ondas electromagnéticas de tal manera que se degrada el funcionamiento del sistema. La refracción, la reflexión y la difracción permanecen a la óptica geométrica. Y eso quiere decir que su comportamiento se analiza principalmente en función de rayos y de frente de ondas. Por otro lado la interferencia esta sujeta al principio de la superposición lineal de las ondas electromagnéticas. Propagación de ondas En los sistemas de comunicación de radio, las ondas se pueden propagar de varias formas,depediendo del tipo del sistema y el ambiente. Recordemos que las ondas electromagnéticas viajan en línea recta, excepto cuando la tierra y la atmosfera alteran su trayectoria existen 3 formas de propagar ondas electromagnéticas las cuales son: A)ondas de tierra B)ondas espaciales C)ondas de cielo La siguiente muestra la forma normal de propagar ondas entre 2 antenas de radio. Cada uno de estos modos existen en cada sistema de radio sin embargo, algunos son desprecuables en ciertos rangos de frecuencia o sobre un tipo de terreno particular. Propagación de ondas terrestres Una onda de tierra es una onda electromagnética que viaja sobre la superficie de la tierra por lo que a veces son llamadas ondas superficiales. Las ondas de tierra deben de estar polarizadas verticalmente ya que en caso contrario estarían en paralelo en la superficie de la tierra, y dichas ondas harían corte circuito. Con las ondas de tierra, el campo eléctrico o variante induce voltajes en la superficie de la tierra, que causa que fluyen corrientes que son muy similares a una línea de transmisión. La superficie de la tierra también tiene resistencias y perdidas eléctricas. Por lo tanto, las ondas de tierra e atenúan conforme se propagan. La siguiente figura muestra la propagación de ondas. Difracción Modulación o redistribución de la energía dentro de un frente de onda al pasar cerca de la orilla de un objeto opaco. Permite ondas luminosas o de radio se propaga entorno de esquina cuando un frente de onda pasa cerca, de un obstáculo o discontinuidad cuyas dimensiones sean de tamaño comparable a una longitud de onda. El principio de Huygens establece un frente de onda esférico, se puede considerar como un frente puntual secundaria. Cuando se considera un frente de onda plano y finito es incompleta la anulación en direcciones aleatorias. En consecuencia el frente de onda se reparte hacia afuera o se dispersa. Se llama difracción. Para un ancho de banda equivalente de ruido de lo MHZ y una potencia total de ruido de 0.0276 pico watts calcular la densidad de ruido y la temperatura equivalente del ruido. No= No=densidad de ruido N= N=potencia total de ruido(Watts) B=ancho de banda(Hertz). No(Db)=10 log 2.76𝑥10−21 =-205.59 Db W/HZ Para la temperatura de ruido equivalente. Te=temperatura equivalente. 𝑁 𝐵 0.0276 𝑃𝑊 =2.76𝑥10−21 W/Hz 10 𝑀𝐻𝑧 𝑁𝑜 Te= 𝐾 = 2.76𝑥10−21 𝑤/𝐻𝑍 =200K/ciclo= 1.38𝑥10−23 𝐽/𝐻𝑍 10 log(200 K/ciclo)=23.01 Db K/ciclo K=constante de Boltzmann(1.38 𝑥10−23 J/K) K=1.38 x10e-23 J/K Te=No(Db)-10 log k=-205.59db-10log(1.38 𝑥10−23 )=23.01 dbk/ciclo. Parámetro del sistema satelital Perdida por reducción. Los amplificadores de alta frecuencia que se usan en las estaciones transmisores terrestres y los tubos de onda que se usan en los satélites transformadores son dispositivos no lineales su ganancia ( potencia de salida entre potencia de entrada) depende del nivel de la señal de entrada. Potencia de transmisión y energía de bits Para funcionar con mayor eficiencia posible, una amplificador de frecuencia debe trabajar, tan cerca como sea posible de la saturación Comunicaciones de radiomicrondas La siguiente figura muestra un diagrama de bloques simplificados de un sistema de transmisión de microondas Fm. La señal de banda base es la señal compuesta que modula la portadora de FM y puede incluir lo mas de los siguientes: 1)canales de banda de voz. Con multicanalizacion por división de frecuencia. 2)Canales de banda de voz con multicanalizacion por división de tiempo. 3) Teléfonos de imágenes o videos compuestos de calidad de radiodifusión 4) Datos de banda ancha. En el transmisor de microondas mostrado anteriormente, una red de preénfasis proporciona un impulso arterial al la amplitudes de las frecuencias de banda base mas altas. Esto permite que las frecuencias de banda base mas bajas modulen las frecuencias de las portadoras de IF(intermédiate frequency) y las frecuencias de banda base mas altas con estos asegura una señal al ruido uniforme en todo el espectro de banda base. El desviador de FM proporciona la modulación de la portadora de If que eventualmente se convierte en el portadora principal del microondas. Típicamente la frecuencia intermedia para microondas de 60 a 80 MHz, siendo usualmente de 70 MHz la mas usada, por lo que el índice de modulación para estos casos es de .5 y .1. Con estos datos se obtiene una banda angosta de Fm. La If y sus bandas laterales asociados se convierten en antecedentes en la región de microondas, por el mesclador el oscilador de microondas, por el mesclador, el oscilador de microondas y filtro pasabandas.Tipicamente,las frecuencias por arriba de 1000 MHz(1 GHz) se considera frecuencias de microondas. Actualmente, existen sistemas de microondas que operan con frecuencias de portadora hasta aproximadamente 18 GHz. Las frecuencias de microondas que se utilizan actualmente en forma mas común son las bandas de 2,4,6,12 y 14 GHz. La red combinada de canal proporciona a una forma de conectar mas de un transmisor de microondas a una solo línea de transmisión al inventando al la antena la cual radiara las microondas. Receptor de microondas de Fm. En el receptor de microondas de FM mostrando en la figura anterior, la red de separación de canal. Proporciona el aislamiento y filtración necesarios para separar canales individuales de microondas y dirigirlos a sus respectivos receptores. El filtro pasa banda, el mesclador y el oscilador de microondas convierten descendentemente las frecuencias de RF de microondas de frecuencias de IF y pasan al demodulador AM,el demodulador de FM es un detector convencional. En la salida del detector. De FM una red de énfasis restaura la señal de banda base a su amplitud original contra las características de las frecuencias. Repetidores de microondas Transmisión de datos o energía atreves de radiofrecuencias (RF) con longitudes de onda del tipo microondas. Se describe como microondas a aquellas ondas electromagnéticas cuyas frecuencias van desde los 500 MHz hasta los 300 GHz o aun mas. Por consiguiente, las señales de microondas, a causa de sus altas frecuencias, tienen longitudes de onda relativamente pequeñas, de ahí el nombre de microondas. Basicamente,hay 2 tipos de repetidores de microondas de banda base y IF(frecuencia intermedia). Las siguientes figuras muestran el diagrama a bloques de unas repetidoras de microondas. Al los repetidores de IF también se le llama netrodinos en este tipo de repetidora, la portadora RF recibida se convierte en forma san sedente a una frecuencia de IF,la cual es amplificada y, con nueva forma, es convertida nuevamente a RF la cual será transmitida. Con un repetidor de banda base, la portadora de RF recibida se convierte a una frecuencia de IF la cual es amplificada, se filtra y luego se de modula aun mas en la frecuencia de banda base. La señal de banda base, que típicamente son canales de banda de voz con multicanlizacion y división de frecuencia. Diversidad Los sistemas de microondas utiliza transmisión de línea de vista. Tiene que ver una ruta con señal directa, de línea de visita, entre la antena de transmisión con la antena de receptor debido a que existen de graducaciones,que interrumpen el servicio., La diversidad sugiera que hay mas de una ruta de transmisión o método de transmisión disponible, entre un transmisión y receptor. Los tipos de diversidad son: 1-Diversidad de frecuencias 2-Diversidad de espacio 3-Diversidad de polarización. Diversidad de frecuencia La diversidad de frecuencia es la modulación sencilla de 2 frecuencias diferentes de portadora. De RF con la misma inteligencia de IF, y luego transmitir ambas señales de RF a un destino determinado. En el destino, ambas portadoras son desmoduladas, y la que de la señal de IF de mejor calidad es la que seleccionara, la siguiente figura muestra un sistema de microondas con diversidad de frecuencia. Diversidad de espacio diversidad de espacio a la radio recepción mediante dos o mas antenas que generalmente se colocan en una misma torre, en ambos extremos del trayecto, con una separación equivalente a varias longitudes de onda. La información se envía en una sola frecuencia pero se recibe por dos o mas trayectos distintos. Las senates recibidas se alimentan a receptores individuales, los cuales suministran una señal combinada de salida esencialmente constante a pesar del desvanecimiento que pueda ocurrir durante la propagación Diversidad de polarización En la diversidad de polarización, una sola portadora de RF se propaga con dos polarizaciones electromagnéticas diferentes, vertical y horizontal. Las ondas electromagnéticas de distintas polarizaciones no necesariamente están sometidas a las mismas degradaciones de transmisión. La diversidad de polarización se usa en general junto con la diversidad espacial. Un par de antenas de transmisión y recepción se polariza en sentido vertical, y el otro en sentido horizontal. También es posible usar en forma simultánea la diversidad de frecuencia, espacial y de polarización. Las perdidas de rutas de radio varían con loas condiciones atmosféricas. A esta reducción de la fuerza de la señal se le conoce como desvanecimiento de radio. Los circuitos de control de ganancia automática, integrados en los receptores de radio, pueden compensar los desvanecimientos, desde 45 a 40 decibeles dependiendo del diseño del sistema. Sin embargo, los desvanecimientos que son en exceso de 40 decibeles pueden causar una perdida total de la señal. Cuando esto sucede, se pierde la continuidad del servicio. Para evitar una interrupción del servicio. Durante los periodos de desvanecimiento severos o fallos en el equipo, temporalmente esta en su disposición un equipo alterno a que se le llama arreglo para la conmutación de protección. Esencialmente existe 2 tipos de arreglos para la conmutación de proveció, Respaldo en línea y diversidad Con la protección de respaldo en línea, cada canal de radio que esta trabajando tiene un canal de respaldo dedicado o un canal extra. Con la protección de diversidad un solo canal de respaldo esta disponible hasta para 11 canales que esta trabajando. Los siguientes de protección de respaldo en línea ofrecen 100% de protección para cada canal de radio que esta trabajando. Un sistema de igual diversidad ofrece 100% de protección solamente al primer canal que esta trabajando y que falla. Si 2 canales de radio fallan al mismo tiempo ocurrirá un interrupción de servicio. Respaldo en línea La siguiente figura muestra un diagrama en bloques de un respaldo en línea. Respaldo en diversidad La siguiente figura muestra un arreglo para el intercambio de protección de diversidad este sistema tiene 2 canales que están trabajando un canal extra y un canal exiliar el interruptor de IF en el extremo del receptor continuamente monitorea la intensidad de la señal receptor de ambas canales que están trabajando. Si cualquiera de 2 fallara el interpretador de IF detecta la perdida de la portadora y envía, al interruptor de IF de la estación transmisora, una señal de frecuencia de voz(UVF) de tomo codificado que lo dirige por conmutador la señal de IF del canal que tiene la falla al canal extra de microondas. Cuando se establece el canal que fallo los interruptores de IF vuelven a tomar sus posiciones normales. El canal auxiliar simplemente proporciona una ruta transmisión, entre 2 interruptores de IF Típicamente el canal auxiliar es un radio de microondas de baja potencia y de baja capacidad que esta diseñado para ser usada como un canal de mantenimiento. Estaciones de FM Básicamente hay 2 tipos de estaciones de FM de microondas: Terminales y repetidoras. Las estaciones terminales son puntos: dentro del sistema, donde las señales de banda base se originan o terminan. Las estaciones repetidoras son puntos dentro del sistema donde la señal de banda base se puede volver o configurar o donde la portadora de RF se repite o amplifica. Estación terminal Esencialmente una estación terminal consiste de 4 secciones principales: Banda base Enlace de entrada de línea de cable (WLEL) IF de FM Las secciones de RF La siguiente figura muestra el diagrama de bloques de un estación terminal de microondas de banda base. Enlace de entrada con línea de alambre (WLEL) Con frecuencia, en grandes redes de comunicaciones como la de American Telephone and Telegraph Company (AT&T), la construcción que alberga la estación de radio es muy grande. En consecuencia, se prefiere instalar físicamente un equipo similar en un lugar común: por ejemplo, que todo el equipo de FDM (multiplexado por división de frecuencia). Esto simplifica los sistemas de alarma proporcionando CD al equipo, mantenimiento y otros requisitos generales para el cableado. El equipo que no es similar se puede separar por una distancia separable por ejemplo la distancia el equipo de multicanalizacion y la sección de IF es típicamente, de varios 100 de pies y algunos casos por varias villas por esta razón se requiere de una enlace de cable de línea(WLEL) Un WLEL funciona como la interface entre el equipo terminal de multicanalizacion y el equipo de IF de FM. Un WLEL generalmente consiste de un amplificador y de un ecualizador los cuales compensan las perdidas de transmisión y cable y de dispositivos para dar formas al los niveles llamados comúnmente redes de preénfasis. Sección de IF A la frecuencia que en los aparatos de radio que emplean el principio superheterodino se obtiene de la mescla de la señal sintonizada en antena con una frecuencia variable generada lo calmante en el propio aparato mediante un oscilador local(OL) y que guarda con ella una diferencia constante. Esta diferencia entre las 2 frecuencias es precisamente a la frecuencia intermedia. Sección de FM Es una modulación angular que transmite información atraves de una onda portadora variando su frecuencia(contrastando esta con la amplitud modulada o modulación de amplitud(AM), en donde la amplitud de la onda variada mientras que su frecuencia se mantiene constante.) En amplificadores analógicas la frecuencia instantánea de la señal modulada es proporcionada al calor instantáneo de la señal moduladora. Sección de RF Se aplica a la porción menos energética del espectro electromagnético, situada entre unos 3 KHZ y unos 300 GHZ. El nerico es la unidad de mediada de la frecuencia de las ondas, y corresponde a un ciclo por segundo. Las ondas electromagnéticas de esta región del espectro, se pueden transmitir aplicando la corriente alterna originada en un generador a una antena. Estación repetidora Es un conjunto de transmisor receptor capaz de transmitir y recibir simultáneamente una señal de radio. Un repetidor simple consistiría, pues un receptor con sus salidas de audio acopla la entrada de microondas de un transmisor. Naturalmente se requiere de un circuito adicional para activar automáticamente el transmisor cuando la entrada del receptor aparece una señal a repetir, de esta manera, por débil que sea la señalización su función el dispositivo. Características de la trayectoria de microondas Las trayectorias de propagación normales entre 2 antenas de radio en un sistema de microondas se ven en la siguiente figura. La trayectoria en espacio libre es la trayectoria de línea de vista, como directamente entre las antenas, transmisora y receptora, también se le llama onda directa. La onda reflejada en tierra es la porción de la señal transmitida Que se refleja en la superficie terrestre y la captura la antena receptora. La onda superficial consiste en los campos eléctricos y magnéticos Asociados con las corrientes inducidas en la superficie terrestre. La magnitud de la onda superficial depende de las características de la superficie terrestre y de la polarización electromagnética de la onda. Las sumas de esas tres trayectorias tomando en cuenta su amplitud y su fase, se llama onda terrestre. La onda reflejada o onda celeste es la parte de la señal transmitida que regresa(que refleja) hacia la superficie terrestre debido a las capas ionizadas de la atmosfera terrestre. Todas las trayectorias de la figura anterior existe en el cualquier sistema de radio de microondas, pero algunas son despreciables en ciertos intervalos de frecuencia. En frecuencias menores que 1.5 MHZ, la onda superficial proporciona la cobertura primaria, y la onda, celeste contribuye aumentar esta cobertura por la noche, besto es debido a que la absorción de la ionosfera es menor por la noche en frecuencias mayores que unos 30 a 50 MHZ, por lo general las trayectorias de importancia son las del espacio libre y de reflejo en tierra. A estas frecuencias también se puede despreciar la onda superficial siempre y cuando las alturas de las antenas no sean muy pequeñas. La onda reflejada es sola una fuente de interferencia ocasional de larga distancia, y no es sola una señal confiable para fines de comunicaciones por microondas. Por lo que se desprecia, considerándose solamente las ondas directas y reflejadas. Ganancia de sistema En su forma mas sencilla la ganancia del sistema es la mas entre la potencia dominal de salida de un transmisor y la potencia mínima de entrada requerida por un receptor la ganancia del sistema debe ser mayor o igual a todas las sumas de todas las ganancias perdidas incordias por una señal conforme se propaga un transmisor a un receptor en esencia representa la perdida neta de un sistema de radio la ganancia del sistema que usa para percibir la confiabilidad. Para un sistema determinado parámetro del sistema matemático es: GSp1-(mínima QS es la ganancia del sistema pero P1 potencia de transmitir) (Mínima – potencia mínima de entrada de receptor para un objeto de caída determinada y en donde P1-C es mayor= perdidas y ganancias Ganancia Albarca de la antena transmisora(Db) relativo isotrópico perdidas Lp= perdida de la trayectoria de espacio libre entre antenas(Db) LF=perdidas alimentador de guía de ondas.(Db) entre la distribución y su antena respectiva en los circulares filtros y red de distribución entre la salida o la entrada de un receptor. Y su alimentador de guía de onda respectivos. Fm=margen de desvanecimiento para un determinado objetivo de confiabilidad matemática la gana del sistema es: GS=P+-(minim)=Fm+LP+LF+LD-AL-AR En donde todas los valores son expresadas en DBM debido a que ganancia del sistema indica una perdida neta las perdidas, con valores DB(+) y las ganancias (Db-) Perdidas de trayectoria de espacio libre La perdida del espacio libre se define como la perdida incurrida por una onda electromagnética conforme se propaga en línea recta atraves de un vacío sin alguna absorción o reflexeo de energía de los objetos cercanos. La expresión para la perdida del trayectoria de espacio libre se da como: 4𝜋𝐷 2 4𝜋𝑓𝐷 2 ) =( ) 𝞴 𝐶 LP=( En donde LP es perdida de trayectoria de espacio libre D=distancia, F=frecuencia, λ=longuitud de onda, C=velocidad de la luz en el espacio libre 3𝑥108 convirtiendo a DB Da 4𝜋 𝐹𝑑 =20 𝐶 log 4𝜋 𝑐 LP(Db)=20 log Cuando la f se da en mega Hertz y la de en Km donde se obtiene la siguiente formula: 4𝜋(10)6 (10)3 3𝑥108 + 20 log f + 20 log D. LP(Db)=20 log + 20 log F(MHz) + 20 log D(Km)=32.4 + 20 log F(MHz)+20 log D (Km). Cuando la f en GHz y D en Km se obtiene la siguiente formula: Lp(Db=92.4 + 20 log F) (GHz + 20 log D (Km)) Su margen de desvanecimiento Esencialmente, un margen de desvanecimiento es un factor de acolchonamiento incluido en la ecuación de ganancia del sistema que considera las características no ideales y menos predecibles de la propagación de múltiples trayectorias(perdidas de múltiples trayectorias) y insensibilidad a superficie rocosa estas características casan condicional atmosféricas anormales temporales que alteran la perdida dela trayectoria de espacio libre y usualmente son prejudiciales para funcionamiento general del sistema El margen de desvanecimiento también considera los objetivos de confiabilidad del sistema. Pon lo tanto se incluye como perdida de margen de desvanecimiento de diversidad. El margen de desvanecimiento esta dada por la siguiente formula Relaciones de portadora a ruido y de señal a ruido La relación de portadora a ruido(C/N) es la relación de la potencia de la portadora de banda ancha(es decir la portadora y sus bandas laterales) entre la potencia de ruido de banda ancha(el ancho de banda de ruido en el receptor). La cantidad(C/N) se puede calcular en un punto de la radiofrecuencia R/F o la frecuencia intermedia(I/F) en el receptor. Es esencial, la portadora(c/n) es una relación de señal a ruido de pre detención, antes del modulador. De FM las relaciones de potencia de señal a ruido(S/N) es una relación de posdectecion, después del modulador de FM En un punto de la banda base en el receptor, se puede separar un solo canal de voz del resto de la banda base, para medirse en forma indepediente.En un punto de RF y de FI en el receptor es imposible separar un solo canal de voz de la señal Fm compuesta. Por ejemplo, un ancho de banda normal para un solo canal de microondas, es de 30 MHz. El ancho de banda un canal de banda de voz es de 4 KHZ. La relación portadora de ruido(C/N) es de potencia de señal compuesta de RF entre la potencia total de ruido en el ancho de banda de 30 MHZ la relación señal a ruido(S/N) es la potencia de la señal de un solo canal de banda de voz entre la potencia de ruido, en un ancho de banda de 4 KHZ. Factor de ruido índice a ruido El factor de ruido(F) y el índice ruido(NF) son cifras de medito de calidad) para indicar cuanto se deteriora la relación de señal a ruido cuando una señal pasa por un circuito o una serie de circuitos. El factor de ruido no es mas que una relación de señal de ruido en la entrada. Relación señal a ruido en la salida En otras palabras es una relación de relaciones, que se expresa como sigue El índice de ruido es solo el factor de ruido expresada en decibeles y es en parámetro de uso frecuente para indicar la calidad de receptor. La ecuación para calcular el índice de ruido es: NF=10 log F(DB). En esencia el índice de ruido indica cuanto se deteriora la relación de señal a ruido indica cuanto se deteriora la relación de señal a ruido a propagarse una onda desde la entrada hasta la salida del circuito. Una amplificador común índice de ruido de 6 (DB) quiere decir que la relación de señal a ruido en su salida es de 6(DB) menor que la entrada si un circuito fuera perfecto no agrara mas ruido al la señal, la relación de señal a ruido a la salida seria igual al la de la entrada para un circuito perfecto y sin ruido el factor de ruido es 1 y el índice de ruido es 0.
