lineas de transmicion y antenas

8/15/2019 Lineas de transmicion y antenas

1/36

Líneas de Transmisión

Mg. Ing. Juan Borja Murillo

[email protected]

Conceptos Generales


2/36

Evolución de los Sistemas

de Telecomunicaciones

1837: En USA, Samuel Morse patenta el telégrafo 1855: Teléfono Alambio 1877: En USA, T! E"ison patenta el fon#grafo

1887: $n"as Eletromagnétias 18%5: Telégrafo sin &ilos 1%'1: (! Maroni transmite se)ales "e ra"io

"es"e *ornualles a Terrano+a

1%'3: Transmisi#n "e imgenes por telégrafo 1%'-: .l+ula Eletroi#nia 1%'5: Antena "e ra"io Maroni


3/36

1%/1: Telefotograf0a 1%/5: o&n 2ogie air" transmite la primera se)al

"e tele+isi#n 1%-8: 4n+eni#n "el transistor 1%57: Satélite Artiial 1%58: Tele+isi#n a *olor 1%61: *omuniaiones igitales 1%75: *omputa"oras personales, 1%66: *&arles ! ao teori9a sobre la bra #ptia

Evolución de los Sistemas

de Telecomunicaciones


4/36

1%6%: Se inaugura A;A


5/36

Unidades y Magnitudes usadas en los

Sistemas de RadiocomunicacionesUnidades Lineales

Potencia de 10 Prefjo Símbolo

1/ Tera T

% (iga (6 Mega M

3 8ilo 8

/ =eto =1 7ea 7


6/36


Sistemas de RadiocomunicacionesUnidades Lineales

Potencia de 10 Prefjo Símbolo

A1 7ei "

A/ *enti A3 Mili m

A6 Miro u

A%


7/36


Sistemas de RadiocomunicacionesUnidades Logarítmicas

Uni"a"es "e *omparai#n:

; entra"a Amplia"or ; sali"a

E24$ F 2og D; sali"a G ; entra"a

E*4E24$ D" F 1' 2og D; sali"a G ; entra"a

E*4E24$ D" F /' 2og D.salG.ent F /' 2og D4salG4ent


8/36



Uni"a"es "e ;otenia:

; entra"a Amplia"or ; sali"a


9/36



Uni"a"es "e Tensi#n:


10/36

Modos de Transmision

SimpleI DSJ

=alf "upleI D=J @ull K "upleI D@J

@ull G full K "upleI D@G@J


11/36

Designación de Bandas de CCR

Nº debanda

Rango defrecuencia

Indicativo Propagación

/ 3' K 3'' =9! E2@ $n"a Terrestre

3 '!3 K 3 =9! S2@ $n"a Terrestre

- 3 K 3' =9! .2@ $n"a Terrestre

5 3' K 3'' =9! 2@ $n"a Terrestre ?

Superial6 '!3 K 3 M=9! M@ $n"a Superial

7 3 K 3' M=9 =@ $n"a Superial ?4onosféria


12/36


Nº debanda

Rango defrecuencia


8 3' K 3'' M=9! .=@ $n"a 4onosféria ?

ireta% '!3 K 3 (=9! U=@ $n"a ireta

1' 3 K 3' (=9! S=@ $n"a ireta

11 3' K 3'' (=9! E=@ $n"a ireta ? 2u9

4nfrarroLa1/ '!3 K 3 T=9! 2u9 4nfrarroLa

13 3 K 3' T=9 2u9 4nfrarroLa


13/36


Nº debanda

Rango defrecuencia


1- 3' K 3'' T=9! 2u9 4nfrarroLa

15 '!3 K 3 ;=9! 2u9 .isible

16 3 K 3' ;=9! 2u9 Ultra+ioleta

17 3' K 3'' ;=9! a?os J

18 '!3 K 3 E&9! a?os (amma

1% 3 K 3' E=9 a?os *#smios


14/36

Medios de TransmisiónMedio de

ran!mi!ión"ongitud de

#nda$anda de%recuenci

a!

&plicaciónPrincipal

;ar "ealambres,able multipar

1'''' K 1'''m!

3' K 3'' =9DE2@

*omuniai#nSubmarina

;ar "ealambres,able multipar

1''' K 1''m! '!3 K 3 =9DS2@ o .@ Telefon0a, Transmisi#n "e"atos,TeleI, @aI

;ar "ealambres,able

multipar,$n"as "e

Tierra

1'' K 1' m! 3 K 3' =9!D.2@

Telefon0a "e $n"a;orta"ora baLaapai"a",

na+egai#n ?a"iotelegraa

;ar "ealambres,

$n"as "e Tierra

1' K 1 m! 3' K 3''=9!

D2@

Telefon0a "e $n"a;orta"ora me"iana

apai"a",a"iofaro


15/36


ran!mi!ión"ongitudde #nda

$anda de%recuencia

!


*able *oaIial,$n"as "e *ielo

1''' K 1''m!

'!3 K 3 M=9DM@

a"io"ifusi#n AM,ra"io aiona"os,ra"io m#+il!

*able *oaIial,able UT; Dat! 3 ?-, $n"as "e*ielo!

1'' K 1' m! 3 K 3' M=9D=@ a"io aiona"os,omuniaionesmilitares ?mar0timas, ra"iotelefon0a m#+il!

*able *oaIial,

able UT; Dat! 5,$n"as iretas

1' K 1 m! 3' K 3''

M=9!D.=@

T., ra"io"ifusi#n @M,

Multiaeso a"ial,ra"io enlaes"ireionales!

$n"as iretas 1'' K 1'm!

'!3 K 3 (=9!DU=@

T., Telemetr0a porra"ar,

omuniaionesmilitares por satélite,


16/36

Trayectorias de !ropagación

$n"as Terrestres ?

Superiales

$n"as "e *ielo D4onosférias

$n"as iretas

$n"as eeLa"as


17/36


ran!mi!ión"ongitudde #nda

$anda de%recuencia

!


(u0a "e $n"a,20nea .isual!

1' K 1 m! 3 K 3' (=9DS=@

*omuniaiones +0asatélite, ra"io enlae"ireionalanal#gio ? "igital,operai#n aérea porra"ar!

(u0a "e $n"a,20nea .isual!

1 K '!1 m! 3' K 3'' (=9DE=@

*omuniai#nmilitar por satélite,

ra"io astronom0a,aterri9aLe por ra"ar!

@ibra Nptia 3 K '!3 pm! 1'' K 1''' T=9!

D4nfrarroLo,

2u9 .isible,Ultra+ioleta

Telefonia mu? altaapai"a", ser+iios"e ban"a an&a

DS$


18/36

Espectro Electromagn"tico


19/36

C#lculo de la Longitud de $nda

2ongitu" "e $n"a F .eloi"a" G @reuenia

O F + G f Si el me"io "e propagai#n en el aire o elespaio libre + F D3'',''' mGs


20/36

%nc&o de Banda y Capacidad de

n'ormación

2as limitaiones mas importantes para elfunionamiento "e un sistema "eomuniaiones son el ruido ? el ancho debanda.

El an&o "e ban"a "e un anal "eomuniai#n es la "iferenia entre lafreuenia mIima ? m0nima Bue pue"e

pasar por el anal! El an&o "e ban"a "e un anal "e

omuniai#n "ebe ser igual o ma?or Bueel an&o "e ban"a "e la informai#n!


21/36

Capacidad de in'ormación

Es la me"i"a "e uanta informai#n sepue"e transferir a tra+és "e un sistema "eomuniaiones en un "etermina"otiempo!

2e? "e =artle?: 4 P I t4 F *apai"a" "e 4nformai#n

F An&o "e ban"a "el sistema D=ert9t F Tiempo "e transmisi#n Dsegun"os


22/36

%nc&o de Banda

Se reBuieren ' ()* "e an&o "e ban"apara transmitir las se)ales telef#nias onali"a" "e +o9!

Se asignas +00 ()* para transmisi#nomerial "e @M para mQsia, on alta"eli"a"!

Se reBuieren asi , M)* "e an&o "eban"a para emitir se)ales "e tele+isi#n "ealta ali"a"


23/36

Capacidad de n'ormación de un

canal digital

*!E! S&annon relaion# la apai"a" "einformai#n "e un anal "eomuniaiones, en bits por segun"oDbps, on el an&o "e ban"a ? la relai#nse)al a rui"o:

4 F log/ D1 R sGn

4 F 3!3/ log1' D1 R sGn4 F *apai"a" "e informai#n Dbps F An&o "e ban"a D=9

sGn F elai#n potenia "e se)al a rui"o


24/36

Ruido El"ctrico

Energ0a elétria no "eseable presente enla ban"a Qtil "el iruito "e omuniai#n!

Se pue"e lasiar el rui"o en "osategor0as: Correlacionado y NoCorrelacionado.

El rui"o *orrelaiona"o solo eIiste uan"o

&a? una se)al! El rui"o


25/36

Ruido El"ctrico

Correlacionado

Es aBuel Bue se relaiona mutuamente onla se)al, ? no pue"e estar en un iruito amenos Bue &a?a una se)al "e entra"a!

Se pro"ue por ampliai#n no lineal, einlu?e la "istorsi#n arm#nia Duan"o sepro"uen las arm#nias no "esea"as "e

una se)al, "ebi"o a una ampliai#n nolineal ? "e intermo"ulai#n Dgenerai#n "efreuenias in"eseables "e suma o"iferenia, ?a Bue las "os son formas "e

"istorsi#n no lineal!


26/36

Ruido El"ctrico

(o Correlacionado

Est presente in"epen"ientemente si &a?auna se)al o no!

El rui"o


27/36

Ruido E)terno

=a? tres ausas prinipales "e rui"oEIterno:

Ruido atmo!f-rico: ;erturbaioneselétrias naturales! Eletrii"a" esttiaDra?os

Ruido e.traterre!tre: Se)ales elétriasorigina"as fuera "e la atm#sfera terrestreDsolar ? #smio

Ruido /ec/o por el /ombre: Su puenteprinipal son meanismos Bue pro"uen&ispas, rui"o in"ustrial Donmuta"ores,genera"ores, lmparas oresentes


28/36

Ruido nterno

=a? tres ausas prinipales "e rui"o 4nterno: Ruido -rmico: Asoia"o on el

mo+imiento rpi"o ? aleatorio "eeletrones libre, pro"ui"o por la agitai#n

térmia! Ruido de iempo de rn!ito: .ariai#n

irregular ? aleatoria, pro"ui"a por lamo"iai#n "e una orriente "e

porta"ores, uan"o pasa "e la entra"a ala sali"a "e un "ispositi+o! Ruido de 1i!paro: Se "ebe a la llega"a

aleatoria "e porta"oras al elemento "e

sali"a "e un "ispositi+o eletr#nio D"io"o,


29/36

Ruido T"rmico

Es el mo+imiento aleatorio "e los eletroneslibres "entro "e un on"utor, ausa"o porla agitai#n térmia!2lama"o también: Mo+imiento ro>nianopor su "esubri"or obert ro>n, ui"o "e

o&nson en &onor a Buien lo relaion# on elmo+imiento "e los eletrones ? ui"olano porBue se pro"ue en to"as lasfreuenias


30/36

Ruido T"rmico

2a potenia "e rui"o térmio es proporionalal pro"uto "el an&o "e ban"a por latemperatura!

< F T< F ;otenia "e rui"o D.atios F *onstante "e olt9mann 1!38 I 1'/3

oules por gra"o el+in! T F Temperatura absoluta DH F An&o "e ban"a D=9

T F H* R /73


31/36

Ruido T"rmico

2a potenia "e rui"o térmio eIpresa"o en"m!

< D"m F 1' 2og DTG'!''1< F ;otenia "e rui"o D.atios F *onstante "e olt9mann 1!38 I 1'/3 oules por gra"o el+in!

T F Temperatura absoluta DH F An&o "e ban"a D=9

;otenia "e rui"o térmio a temperaturaambiente

< D"m F 17- "m R 1' 2og


32/36

*olta+e de Ruido

< F T F D.


33/36

Relación Se,al a Ruido

Es el oiente "el +alor "e la potenia "e lase)al, entre el +alor "e la potenia "elrui"o!

SG F SG< F ;sG;n;s F ;otenia "e la se)al D.atios

;n F ;otenia "el rui"o D.atiosSG< D" F 1' 2og D;sG;nSG< D" F /' 2og D.sG.n


34/36

-actor de Ruido y Ci'ra de Ruido

@ator "e ui"o es el oiente "erelaiones "e potenia se)al a rui"o a

la entra"a entre la relai#n "epotenia se)al a rui"o en la sali"a!*ifra "e ui"o es el @ator "e ui"o

eIpresa"o en "!


35/36

!ro.lemas

1! *on+ertir 17H*, 'H* ? /'H* en H

/! *on+ertir 15 C, ','/C ? 1' mC en"m

3! *on+ertir 15"> en C ? -"m enmC


36/36

!ro.lemas

-! Temperatura Ambiente D17H*C F 1' =9

*alular:a ;otenia "e ui"o Térmio en C ?

"m!

b .oltaLe rms "el rui"o, para unaesistenia 4nterna "e 1'' ? unaesistenia "e *arga "e 1'' !

lineas de transmicion y antenas

Documents