tema 1: fundamentaciÓn teorica repÚblica bolivariana de venezuela universidad nacional...

TEMA 1:TEMA 1:

FUNDAMENTACIÓN FUNDAMENTACIÓN TEORICATEORICA

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAREPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAUNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICAUNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA

“ “ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”

VICE-RECTORADO PUERTO ORDAZVICE-RECTORADO PUERTO ORDAZ

Departamento de Ingeniería ElectrónicaDepartamento de Ingeniería Electrónica

SISTEMAS DE RADIOCOMUNICACIONESSISTEMAS DE RADIOCOMUNICACIONES

RadiocomunicacionesRadiocomunicaciones

Charlo Gonzalez

Version Rev 28/03/07

SumarioSumario

1.1. IntroducciónIntroducción2.2. Radiación y Características de las ondasRadiación y Características de las ondas3.3. Espectro ElectromagnéticoEspectro Electromagnético4.4. Bandas de frecuencias de sistemas de Bandas de frecuencias de sistemas de

radioradio5.5. Densidad de Potencia, Intensidad de Densidad de Potencia, Intensidad de

CampoCampo6.6. Impedancia CaracterísticasImpedancia Características7.7. Rayos y frentes de ondasRayos y frentes de ondas

SumarioSumario

8.8. Atenuación y AbsorciónAtenuación y Absorción9.9. Propiedades Ópticas de las OndasPropiedades Ópticas de las Ondas10.10. Clasificación de las TransmisionesClasificación de las Transmisiones11.11. Zonas de FresnelZonas de Fresnel12.12. Análisis del Enlace de ComunicacionesAnálisis del Enlace de Comunicaciones

INTRODUCCIONINTRODUCCION

¿Cuál es el objetivo de este curso?¿Cuál es el objetivo de este curso?

¿Tiene Ud. alguna expectativa formada?¿Tiene Ud. alguna expectativa formada?

¿Que le gustaría aprender en este curso? ¿Que le gustaría aprender en este curso?


Supongamos que se desea establecer un Supongamos que se desea establecer un enlace de comunicaciones entre la UNEXPO enlace de comunicaciones entre la UNEXPO

V/R PUERTO ORDAZ y la sede del V/R PUERTO ORDAZ y la sede del RECTORADO en BARQUISIMETORECTORADO en BARQUISIMETO

¿Qué aspectos técnicos deben ser ¿Qué aspectos técnicos deben ser tomados en cuenta para el diseño de tomados en cuenta para el diseño de

este sistema?este sistema?


Iniciamos este curso, Iniciamos este curso, brindándole varios conceptos brindándole varios conceptos útiles para el desarrollo de la útiles para el desarrollo de la

materiamateria

LA RADIOCOMUNICACIONLA RADIOCOMUNICACION

Justificación de su estudioJustificación de su estudio

RADIACIÓN ELECTROMÁGNETICARADIACIÓN ELECTROMÁGNETICA

• Es la forma de propagarse las ondas a través del Es la forma de propagarse las ondas a través del espacio libre. espacio libre.

• Se forma con la coexistencia de un vector de Se forma con la coexistencia de un vector de campo eléctrico y un vector campo magnético campo eléctrico y un vector campo magnético ortogonales entre sí en todo momento. Sin uno de ortogonales entre sí en todo momento. Sin uno de los dos, no existe la onda electromagnética.los dos, no existe la onda electromagnética.

• Para una onda TEM la dirección de Para una onda TEM la dirección de desplazamiento es perpendicular a la dirección de desplazamiento es perpendicular a la dirección de propagación.propagación.

Vista espacial de una onda TEMVista espacial de una onda TEMTEM: TEM: TTransverso ransverso EElectro-lectro-MMagnéticoagnético


Vista transversal de los campos E y H para Vista transversal de los campos E y H para dos líneas de transmisión dadas. dos líneas de transmisión dadas.


Hilo ConductorHilo Conductor

CARACTERÍSTICAS DE LAS ONDAS CARACTERÍSTICAS DE LAS ONDAS ELECTROMAGNÉTICASELECTROMAGNÉTICAS

Velocidad de la ondaVelocidad de la onda:: las ondas viajan a las ondas viajan a diferentes velocidades en dependencia del tipo de onda y diferentes velocidades en dependencia del tipo de onda y del medio de transmisión a través del cual se propaguen. del medio de transmisión a través del cual se propaguen.

a)a) Las ondas de sonido se propagan a 1100 pies/seg (330 Las ondas de sonido se propagan a 1100 pies/seg (330 m/seg) en la atmósfera normal. m/seg) en la atmósfera normal. b) Las ondas electromagnéticas viajan mucho más b) Las ondas electromagnéticas viajan mucho más rápido debido a que poseen mayor frecuencia. rápido debido a que poseen mayor frecuencia. c) Si se considera el espacio libre (en el vacío), las ondas c) Si se considera el espacio libre (en el vacío), las ondas TEM viajan a la velocidad de la luz, es decir a 3x10TEM viajan a la velocidad de la luz, es decir a 3x1088 m/seg. m/seg. d) Si se considera líneas de transmisión, las ondas d) Si se considera líneas de transmisión, las ondas electromagnéticas viajan mucho más lentas debido a las electromagnéticas viajan mucho más lentas debido a las características físicas de la línea.características físicas de la línea.


Frecuencia y longitud de ondaFrecuencia y longitud de onda:: Las oscilaciones que están presentes en las ondas Las oscilaciones que están presentes en las ondas

electromagnéticas son periódicas y repetitivas, por lo cual electromagnéticas son periódicas y repetitivas, por lo cual se caracterizan por una frecuencia. se caracterizan por una frecuencia.

La distancia de un ciclo ocurriendo en el espacio, se La distancia de un ciclo ocurriendo en el espacio, se

llama la llama la longitud de ondalongitud de onda y se determina por la ecuación: y se determina por la ecuación:

][

][103

]/[

]/[103 88

ciclosf

mx

sciclosf

smx

f

c


La onda se desplaza conforme pasa el tiempo.

EL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICOEL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO

Espectro de Frecuencias ElectromagnéticasEspectro de Frecuencias Electromagnéticas

Es el conjunto completo de todos los tipos de radiación electromagnética, cada tipo de radiación tiene una frecuencia y longitud de onda que la caracteriza.El espectro abarca: los rayos gamma, los rayos x, la luz ultravioleta, la luz visible, la luz infrarroja, las ondas de radio.

Espectro de la Longitud de Onda ElectromagnéticaEspectro de la Longitud de Onda Electromagnética


Clasificación de las Bandas de Clasificación de las Bandas de Frecuencias de radioFrecuencias de radio

Designación de la Banda Intervalo de Frecuencia Intervalo de longitud de onda. (espacio libre)

ELF < 3 KHz > 100 km

VLF 3 a 30 KHz 10 a 100 km

LF 30 a 300 KHz 1 a 10 km

MF 300 KHz a 3 MHz 100 m a 1 km

HF 3 a 30 MHz 10 a 100 m

VHF 30 a 300 MHz 1 a 10 m

UHF 300 MHz a 3 GHz 10 cm a 1m

SHF 3 GHz a 30 GHz 1 a 10 cm

EHF 30 a 300 GHz 1 a 10 mm

INFRARROJO 8*1011 a 4*1014 Hz 80 a 400 um

LUZ VISIBLE 4*1014 a 7.5*1014 Hz 40 a 80 um

LUZ ULTRAVIOLETA 7.5*1014 a 1016 Hz 1.2 a 40 um

RAYOS X, RAYOS GAMMA 1016 a 1020 Hz 0.6 a 1.2 um

RAYOS COSMICOS > 1020 Hz < 0.6 um

Clasificación de las Bandas de Clasificación de las Bandas de Frecuencias de radioFrecuencias de radio

Banda Aplicación

VLFNAVEGACION, SONAR

LFRADIOFAROS

MFRADIO AM

HFONDA CORTA Y

MOVIL MARITIMO

VHFTELEVISION, RADIO FM Y RADIO MOVIL

UHFTELEVISION Y

TELEFONIA CELULAR

SHFMICRONDAS,

SATELITE, RADAR

EHFRADAR

EXPERIMENTAL

PROPAGACIÓN EN EL ESPACIO PROPAGACIÓN EN EL ESPACIO LIBRELIBRE

Se define idealmente como un medio Se define idealmente como un medio homogéneo, sin corrientes o cargas homogéneo, sin corrientes o cargas conductoras presentes, y sin objetos que conductoras presentes, y sin objetos que absorban o reflejen energía radioeléctrica. absorban o reflejen energía radioeléctrica.

¿Que es el espacio ¿Que es el espacio libre?libre?

¿Có¿Cómo lo mo lo concebimos?concebimos?

PROPAGACIÓN EN EL ESPACIO PROPAGACIÓN EN EL ESPACIO LIBRELIBRE

Las pérdidas o atenuación, se pueden Las pérdidas o atenuación, se pueden calcular por la ecuación:calcular por la ecuación:

24

d

Lp

)log(20)log(205.32 dfLp dB Expresada en unidades de dB, se tiene:Expresada en unidades de dB, se tiene:

Con Con f f en MHz y en MHz y dd en km en km

DENSIDAD DE POTENCIADENSIDAD DE POTENCIA

Las ondas EM representan el flujo de Las ondas EM representan el flujo de energía en la dirección de propagación. energía en la dirección de propagación.

La proporción en la cual la energía cruza La proporción en la cual la energía cruza por una superficie dada, en el espacio libre, se por una superficie dada, en el espacio libre, se llama densidad espectral de potencia. llama densidad espectral de potencia.

La densidad de potencia es energía por La densidad de potencia es energía por unidad de tiempo por unidad de área, la cual unidad de tiempo por unidad de área, la cual normalmente se da en watts por metro normalmente se da en watts por metro cuadrado.cuadrado.

Flujo de EnergíaFlujo de Energía

Dirección de PropagaciónDirección de Propagación

Área deSuperficie

Densidad Espectral de

Potencia

INTENSIDAD DE CAMPOINTENSIDAD DE CAMPOLa intensidad de campo es la intensidad de los La intensidad de campo es la intensidad de los campos eléctricos y magnéticos de una onda campos eléctricos y magnéticos de una onda electromagnética propagándose en el espacio electromagnética propagándose en el espacio libre. libre.

Electrico Campo Intensidad

Magnetico Campo IntensidadCampode Intensidad

Las unidades de la intensidad de campo eléctrico Las unidades de la intensidad de campo eléctrico normalmente son volts por metro y la intensidad normalmente son volts por metro y la intensidad de campo magnético en amper-vuelta por metro.de campo magnético en amper-vuelta por metro.

ECUACIÓN DE DENSIDAD ECUACIÓN DE DENSIDAD DE POTENCIADE POTENCIA

La densidad de potencia se puede determinar La densidad de potencia se puede determinar por la ecuación:por la ecuación:

donde:donde:PP: densidad de potencia (W/m2): densidad de potencia (W/m2)EE: intensidad de campo eléctrico en rms (V/m): intensidad de campo eléctrico en rms (V/m)HH: intensidad del campo magnético en rms (At/m): intensidad del campo magnético en rms (At/m)

cuadrado] metropor [watts*HEP

IMPEDANCIA CARACTERÍSTICA IMPEDANCIA CARACTERÍSTICA DEL DEL

ESPACIO LIBREESPACIO LIBRE

Las intensidades de los campos eléctrico y Las intensidades de los campos eléctrico y magnético de una onda magnética, en el espacio magnético de una onda magnética, en el espacio libre, se relacionan por la impedancia libre, se relacionan por la impedancia característica (resistencia) del espacio libre.característica (resistencia) del espacio libre.

o

osZ

en donde:en donde:ZZss: impedancia característica del espacio libre (ohms): impedancia característica del espacio libre (ohms)

oo: permeabilidad magnética del espacio libre (1.26x10: permeabilidad magnética del espacio libre (1.26x10-6-6 H/m) H/m)

oo: permitividad eléctrica del espacio libre (8.85x10: permitividad eléctrica del espacio libre (8.85x10-12-12 F/m) F/m)

IMPEDANCIA CARACTERÍSTICA IMPEDANCIA CARACTERÍSTICA DEL DEL

ESPACIO LIBREESPACIO LIBRE

Reemplazando los valores en la ecuación Reemplazando los valores en la ecuación anterior, se tiene que la impedancia del espacio anterior, se tiene que la impedancia del espacio libre es:libre es:

3771085.8

1026.112

6

x

xZ s

La impedancia característica de un medio de transmisión La impedancia característica de un medio de transmisión sin psin péérdidas es igual a la raíz cuadrada de la relación de rdidas es igual a la raíz cuadrada de la relación de su permeabilidad magnética con su permisividad su permeabilidad magnética con su permisividad eléctrica y para el espacio libre vale 377 ohmios.eléctrica y para el espacio libre vale 377 ohmios.

RAYOS Y FRENTES DE RAYOS Y FRENTES DE ONDASONDAS

Un rayo es una línea dibujada a lo largo de una dirección Un rayo es una línea dibujada a lo largo de una dirección de propagación de la onda electromagnética. de propagación de la onda electromagnética.

Los rayos se usan para mostrar la dirección relativa de la Los rayos se usan para mostrar la dirección relativa de la propagación de la onda electromagnética. propagación de la onda electromagnética.

Sin embargo, un rayo no necesariamente representa la Sin embargo, un rayo no necesariamente representa la propagación de una sola onda electromagnética.propagación de una sola onda electromagnética.

RayoRayo

RayoRayo

FRENTES DE ONDASFRENTES DE ONDAS

1.1. Un frente de onda muestra una superficie de Un frente de onda muestra una superficie de fase constante de una onda. fase constante de una onda.

2.2. Un frente de onda se forma cuando los puntos Un frente de onda se forma cuando los puntos de igual fase sobre rayos propagados de la de igual fase sobre rayos propagados de la misma fuente se unen. misma fuente se unen.

Superficie de Superficie de fase constantefase constante

Frente de OndaFrente de Onda

FRENTES DE ONDASFRENTES DE ONDAS1.1. Cuando la superficie es plana, su frente de Cuando la superficie es plana, su frente de onda es perpendicular a la dirección de onda es perpendicular a la dirección de propagación. propagación.

2.2. Entre más cerca esté a la fuente, más Entre más cerca esté a la fuente, más complicado se hace el frente de onda.complicado se hace el frente de onda.

Fuente

FRENTES DE ONDASFRENTES DE ONDAS

Una fuente puntual es una ubicación sencilla en la cual Una fuente puntual es una ubicación sencilla en la cual los rayos se propagan igualmente, en todas las los rayos se propagan igualmente, en todas las direcciones (una fuente isotrópica). direcciones (una fuente isotrópica). En el espacio libre y a una distancia suficiente de la En el espacio libre y a una distancia suficiente de la fuente, los rayos dentro de un área pequeña de un frente fuente, los rayos dentro de un área pequeña de un frente de onda esférica, son casi paralelos. Por lo tanto, entre de onda esférica, son casi paralelos. Por lo tanto, entre mas lejos esté de la fuente, más parece la propagación mas lejos esté de la fuente, más parece la propagación de ondas como un frente de onda plana.de ondas como un frente de onda plana.

Fuente puntual

Radio R

Fuente puntual

Radio R

Fuente Puntual

Distancia muy grandeRayos Casi Paralelos

FRENTES DE ONDAS FRENTES DE ONDAS ESFERICOESFERICO

24 R

Pr

rP

Pr = potencia total radiada (watts)R = radio de la esfera (el cual es igual a la distancia desde

cualquier punto en la superficie de la esfera a la fuente)4πR2 = área de la esfera

La potencia a una distancia R de la La potencia a una distancia R de la fuente, se puede determinar por:fuente, se puede determinar por:

FRENTES DE ONDAS ESFERICOFRENTES DE ONDAS ESFERICOLey inversa cuadráticaLey inversa cuadrática

Frente de onda esférica de una fuente isotrópica

224 R

Pr

2P

214 R

Pr

1P

2

2

12

2

21

R

R

R

R

1

2

PP

FRENTES DE ONDAS ESFERICOFRENTES DE ONDAS ESFERICOLey inversa cuadráticaLey inversa cuadrática

2

2

12

2

21

R

R

R

R

1

2

PP

De la ecuación se deduce que De la ecuación se deduce que conforme la distancia de la fuente se conforme la distancia de la fuente se duplica la densidad de potencia duplica la densidad de potencia disminuye por un factor de 2disminuye por un factor de 222 o 4. o 4.

¿Físicamente como se explica este ¿Físicamente como se explica este fenómeno?fenómeno?

ATENUACIÓN Y ABSORCIÓN DE ATENUACIÓN Y ABSORCIÓN DE ONDASONDAS

La reducción en la densidad de potencia con la distancia La reducción en la densidad de potencia con la distancia es equivalente a la pérdida de potencia y comúnmente se es equivalente a la pérdida de potencia y comúnmente se llama atenuación de onda, como se vió, se expresa así:llama atenuación de onda, como se vió, se expresa así:

La ecuación describe la reducción en la densidad de La ecuación describe la reducción en la densidad de potencia con la distancia de la fuente. potencia con la distancia de la fuente.

2

2

1

1

2

R

R

P

P

Conforme se aleja un frente de onda de la fuente, el Conforme se aleja un frente de onda de la fuente, el campo electromagnético contínuo, que es radiado desde campo electromagnético contínuo, que es radiado desde esa fuente, se dispersa. esa fuente, se dispersa.


Generalmente se expresa como un logaritmo (pérdida en Generalmente se expresa como un logaritmo (pérdida en dB). Matemáticamente, la atenuación de la onda es:dB). Matemáticamente, la atenuación de la onda es:

Recordemos nuevamente: Recordemos nuevamente: Conforme se aleja un frente de Conforme se aleja un frente de onda de la fuente, el campo electromagnético contínuo, onda de la fuente, el campo electromagnético contínuo, que es radiado desde esa fuente, se dispersa. que es radiado desde esa fuente, se dispersa.

2

1

PP

log10a


La atmósfera se compone de átomos y moléculas de La atmósfera se compone de átomos y moléculas de varias sustancias, tales como gases, líquidos y sólidos. varias sustancias, tales como gases, líquidos y sólidos. Algunos de estos materiales son capaces de absorber las Algunos de estos materiales son capaces de absorber las ondas electromagnéticas. ondas electromagnéticas.

Onda IncidenteOnda Incidente Onda AtenuadaOnda AtenuadaÁtomos y Átomos y moléculas de la moléculas de la

atmósferaatmósfera

Consecuencias


Comparación Comparación de la de la

atenuación atenuación de la onda de la onda para dos para dos

medios: con medios: con vapor de vapor de

agua y con agua y con oxigeno.oxigeno.

PROPIEDADES ÓPTICAS DE LAS PROPIEDADES ÓPTICAS DE LAS ONDAS DE RADIOONDAS DE RADIO

En la atmósfera de la Tierra, la propagación del frente de En la atmósfera de la Tierra, la propagación del frente de onda-rayo puede alterarse por el comportamiento del onda-rayo puede alterarse por el comportamiento del espacio libre por efectos ópticos como: espacio libre por efectos ópticos como:

La refracciónLa refracción, puede describirse como un doblamiento, puede describirse como un doblamiento

La reflexiónLa reflexión, como un salto, como un salto

La difracciónLa difracción, como esparcimiento, como esparcimiento

La interferenciaLa interferencia, como una colisión, como una colisión

Se llaman propiedades ópticas, porque fueron observadas Se llaman propiedades ópticas, porque fueron observadas primero en la ciencia de la óptica.primero en la ciencia de la óptica.

PASOS DEL PROCESO DE COMUNICACIÓNPASOS DEL PROCESO DE COMUNICACIÓN

Veamos algunos pasos simples que deben cumplirse Veamos algunos pasos simples que deben cumplirse en el proceso de comunicación eléctrica a través de en el proceso de comunicación eléctrica a través de señales de radio frecuencia.señales de radio frecuencia.


Paso uno:Paso uno: Consiste en la modulación de la Consiste en la modulación de la portadora en la fuente por la señal de información. portadora en la fuente por la señal de información. Esta función es realizada por el transmisor. Esta función es realizada por el transmisor.

Paso dos:Paso dos: Implica la traducción de la portadora Implica la traducción de la portadora modulada en la onda electromagnética de modulada en la onda electromagnética de propagación por la antena transmisora.propagación por la antena transmisora.

Paso tres:Paso tres: Consiste en la propagación de la onda Consiste en la propagación de la onda electromagnética a través de la atmósfera hasta que electromagnética a través de la atmósfera hasta que llega al destino deseado.llega al destino deseado.

Paso cuatro:Paso cuatro: La antena receptora convierte la onda La antena receptora convierte la onda electromagnética recibida en el destino en una señal electromagnética recibida en el destino en una señal portadora modulada.portadora modulada.

Paso cinco:Paso cinco: Consiste en la demodulación o Consiste en la demodulación o extracción de la información contenida en la extracción de la información contenida en la portadora modulada una vez que se ha amplificado portadora modulada una vez que se ha amplificado lo suficiente.lo suficiente.


¿Como viajan las ondas ¿Como viajan las ondas electromagnéticas de un lugar a electromagnéticas de un lugar a otro para llevar sus mensajes?otro para llevar sus mensajes?

PROPAGACIÓN DE ONDASPROPAGACIÓN DE ONDAS

En los sistemas de comunicación de radio, las ondas En los sistemas de comunicación de radio, las ondas se pueden propagar de varias formas. Hay tres se pueden propagar de varias formas. Hay tres formas de propagación de las ondas formas de propagación de las ondas electromagnéticas:electromagnéticas:

a)a) Ondas de tierraOndas de tierra

b)b) Ondas espaciales (que incluyen tanto ondas Ondas espaciales (que incluyen tanto ondas directas como ondas reflejadas a tierra)directas como ondas reflejadas a tierra)

c)c) Propagación de onda del cielo.Propagación de onda del cielo.

La figura muestra los modos normales de propagación La figura muestra los modos normales de propagación entre dos antenas de radio entre dos antenas de radio

PROCESO DE PROPAGACIÓN DE PROCESO DE PROPAGACIÓN DE ONDASONDAS

Link

Link

Link

PROCESO DE PROPAGACIÓN DE PROCESO DE PROPAGACIÓN DE ONDASONDAS

Estrategias Estrategias de de propagaciópropagación útiles n útiles para para ampliar ampliar cobertura, cobertura, aumentar aumentar niveles de niveles de señal en el señal en el receptor, receptor, etc.etc.

CLASIFICACIÓN DE TRANSMISORESCLASIFICACIÓN DE TRANSMISORES

Los transmisores se clasifican según el ancho Los transmisores se clasifican según el ancho de banda, tipo de modulación y tipo de de banda, tipo de modulación y tipo de información modulante que emplean.información modulante que emplean.

Esta clasificación es establecida por la FCC.Esta clasificación es establecida por la FCC.

Se identifican por un código de tres símbolos, Se identifican por un código de tres símbolos, los cuales incluyen letras y números.los cuales incluyen letras y números.

1er. Símbolo1er. Símbolo: es una letra e indica tipo de : es una letra e indica tipo de modulación empleada.modulación empleada.

Ejemplo: amplitud, frecuencia, fase, Ejemplo: amplitud, frecuencia, fase, pulso, ninguna.pulso, ninguna.

2do. Símbolo2do. Símbolo: es un número que indica tipo : es un número que indica tipo de emisión.de emisión.

Ejemplo: analógica, digital, etc. Ejemplo: analógica, digital, etc.


3er. Símbolo3er. Símbolo: letra que indica el tipo de : letra que indica el tipo de modulante transmitida.modulante transmitida.

Ejemplo: datos, telefonía, etc.Ejemplo: datos, telefonía, etc.

Ejemplos:Ejemplos:

1) J3E1) J3E 2) A3E2) A3E

3) C3F3) C3F 4) H3D4) H3D


VER TABLA DE CLASIFICACIONESVER TABLA DE CLASIFICACIONES

La zona de Fresnel es una zona de despeje adicional que hay que tener en consideración en un enlace microonda punto a punto, además de la visibilidad directa entre las dos antenas.

Este factor deriva de la teoría de ondas electromagnéticas, respecto de la expansión de las mismas al viajar en el espacio libre.

ZONAS DE FRESNELZONAS DE FRESNEL

Esta expansión resulta en reflexiones y Esta expansión resulta en reflexiones y cambios de fase al pasar sobre un cambios de fase al pasar sobre un obstáculo. obstáculo.

El resultado es un aumento o El resultado es un aumento o disminución en el nivel de intensidad disminución en el nivel de intensidad de la señal recibida.de la señal recibida.


CONSIDERACIONES PRACTICAS:CONSIDERACIONES PRACTICAS:

a) La obstrucción máxima a) La obstrucción máxima permisible para considerar que no hay permisible para considerar que no hay obstrucción, es el 40% de la primera obstrucción, es el 40% de la primera zona de Fresnel. zona de Fresnel.

b) La obstrucción máxima b) La obstrucción máxima recomendada es el 20%. recomendada es el 20%.


VISUALIZACION DE LAS ZONAS DE VISUALIZACION DE LAS ZONAS DE FRESNEL.FRESNEL.

Para establecer las zonas de Fresnel Para establecer las zonas de Fresnel primero debemos determinar la línea primero debemos determinar la línea de vista, que en términos simples es de vista, que en términos simples es una línea recta entre la antena una línea recta entre la antena transmisora y la receptora.transmisora y la receptora.

Ahora la zona que rodea el LOS son las Ahora la zona que rodea el LOS son las zonas de Fresnel.zonas de Fresnel.


CALCULO DE LAS ZONAS DE FRESNELCALCULO DE LAS ZONAS DE FRESNEL

La fórmula genérica de cálculo de las La fórmula genérica de cálculo de las zonas de Fresnel es:zonas de Fresnel es:


df

ddnrn .

..723,547 21

DondeDonde::rn es el radio de la enésima zona de Fresnel [m].rn es el radio de la enésima zona de Fresnel [m].d1 es la distancia desde el transmisor al objeto en d1 es la distancia desde el transmisor al objeto en

[Km].[Km].d2 es la distancia desde el objeto al receptor en [Km].d2 es la distancia desde el objeto al receptor en [Km].d es la distancia total del enlace en [Km].d es la distancia total del enlace en [Km].f es la frecuencia en [MHz].f es la frecuencia en [MHz].


Si se considera d1=d2, la fórmula Si se considera d1=d2, la fórmula queda como:queda como:


df

dn

df

ddn

df

ddnrn .

.723,547

.

..723,547

.

..723,547

211121

df

dn

df

dnrn .

2.723,547

.

.723,547

22

1

f

dn

df

dnrn .4

.723,547

..4

.723,547

2


Si se considera d1=d2, la fórmula Si se considera d1=d2, la fórmula permite determinar el radio de la permite determinar el radio de la primera zona de Fresnelprimera zona de Fresnel


Analice las Analice las siguientes siguientes situaciones:situaciones:a)a)Obstrucción por Obstrucción por tierratierrab)b)Obstrucción por Obstrucción por vehículosvehículosc)c)Obstrucción por Obstrucción por obstáculos diversosobstáculos diversos

Establezca conclusiones Establezca conclusiones para cada caso planteado.para cada caso planteado.


Análisis del Enlace de ComunicaciónAnálisis del Enlace de Comunicación

Sistema AnalógicoSistema Analógico

En un sistema analógico, en el cual el ancho En un sistema analógico, en el cual el ancho de banda del ruido suele ser mayor que el de banda del ruido suele ser mayor que el ancho de banda de la señal, a menudo se ancho de banda de la señal, a menudo se recurre a la razón promedio de potencia recurre a la razón promedio de potencia sobre ruido de la portadora, o (sobre ruido de la portadora, o (Pr/NPr/N), como el ), como el SNR de interés particular.SNR de interés particular.


Sistema AnalógicoSistema Analógico

Modelo simplificado de un Enlace de ComunicacionesModelo simplificado de un Enlace de Comunicaciones


KBLLL

TGEIRP

N

P

oioep

err )/(

La potencia se puede calcular como:La potencia se puede calcular como:


Pr= potencia de señal recibida en la entrada del detector, WN = KTeB = potencia del ruido térmico a la entrada del detector, WK = constante de Boltzmann, 1.38x10-23 J/KTe = temperatura de ruido equivalente del sistema, KB = ancho de banda a la entrada del detector, HzEIRP = Pt Gt = potencia radiada isotropicamente equivalente, WPt= potencia transmitida, WGt= ganancia de la antena de transmisión, adimensional. Gr= ganancia de la antena de recepción, adimensional. Gr/Te = factor de merito, razón de ganancia sobre temperatura de ruido equivalente del sistema, K-1Lp= (4πd/λ)2 = perdida de espacio libre, ya definida.Loe= otras perdidas externas = perdidas atmosféricas + perdida por polarización de antena + perdida por direccionamiento de antena.Loi= otras perdidas internas = perdida del circuito de transmisión + perdida del circuito de recepción + perdida por ruido de intermodulación.


Sistema DigitalSistema Digital

En un sistema digital en el que el ancho de En un sistema digital en el que el ancho de banda de la señal se considera igual al ancho banda de la señal se considera igual al ancho de banda del ruido, el rendimiento del enlace de banda del ruido, el rendimiento del enlace se expresa en términos de la razón de potencia se expresa en términos de la razón de potencia de señal recibida sobre densidad espectral de de señal recibida sobre densidad espectral de ruido (Pr/No)ruido (Pr/No)

KBLLL

TGEIRP

N

P

oioep

er

o

r )/(



Si se supone que toda la potencia recibida Si se supone que toda la potencia recibida proviene de la señal de modulación (portadora proviene de la señal de modulación (portadora suprimida), entonces es posible evaluar el suprimida), entonces es posible evaluar el rendimiento del enlace en términos de la rendimiento del enlace en términos de la razón de densidad espectral del ruido sobre razón de densidad espectral del ruido sobre energía en los bits. Puede expresarse:energía en los bits. Puede expresarse:

RN

E

N

P

o

b

o

r



Igualando las dos ecuaciones previas, se tiene:Igualando las dos ecuaciones previas, se tiene:

KRLLL

TGEIRP

N

E

oioep

er

o

b )/(

)()/()()()()/()()( HzdBRHzKdBWKdBLdBLdBLKdBT

GdBWEIRPdB

N

Eoioep

e

r

o

b

Final delFinal delTema ITema I

GRACIASGRACIAS

ATENUACIÓN Y ABSORCIÓN DE ONDASATENUACIÓN Y ABSORCIÓN DE ONDAS

Cuando una onda electromagnética se propaga por la Cuando una onda electromagnética se propaga por la atmósfera de la Tierra, la energía es transferida de la atmósfera de la Tierra, la energía es transferida de la onda a los átomos y las moléculas de la atmósfera. La onda a los átomos y las moléculas de la atmósfera. La absorción de ondas por la atmósfera es análoga a una absorción de ondas por la atmósfera es análoga a una pérdida de potencia Ipérdida de potencia I22R. R.

Una vez absorbida, la energía se pierde para siempre, y Una vez absorbida, la energía se pierde para siempre, y ocasiona una atenuación en el voltaje e intensidades del ocasiona una atenuación en el voltaje e intensidades del campo magnético y una reducción correspondiente en la campo magnético y una reducción correspondiente en la densidad de potencia.densidad de potencia.

PROPIEDADES ÓPTICAS: REFRACCIÓNPROPIEDADES ÓPTICAS: REFRACCIÓN

La refracción electromagnética es el cambio de La refracción electromagnética es el cambio de dirección de un rayo conforme pasa oblicuamente, de dirección de un rayo conforme pasa oblicuamente, de un medio a otro, con diferentes velocidades de un medio a otro, con diferentes velocidades de propagación. propagación.

Angulo incidente


Refracción de frente de onda en un medio de gradiente


nn = índice de refracción (sin unidades) = índice de refracción (sin unidades)cc = velocidad de la luz en el espacio libre (3 x 10 = velocidad de la luz en el espacio libre (3 x 1088 m/s) m/s) vv = velocidad de la luz en un material dado (m/s) = velocidad de la luz en un material dado (m/s)

v

cn

Matemáticamente, el índice de refracción Matemáticamente, el índice de refracción es:es:


n1 = índice de refracción del material 1, n2 = índice de refracción del material 2 1 = ángulo de incidencia (grados), 2 = ángulo de refracción (grados)

La ley de Snell establece que:La ley de Snell establece que:

1

2

2

1

n

n

sen

sen

1

2

2

1

r

r

sen

sen

r1 = constante dieléctrica del medio 1

r2 = constante dieléctrica del medio 2

Se puede expresar también como:Se puede expresar también como:

PROPIEDADES ÓPTICAS: REFLEXIÓNPROPIEDADES ÓPTICAS: REFLEXIÓN

La reflexión electromagnética ocurre cuando una La reflexión electromagnética ocurre cuando una onda incidente choca con una barrera de dos onda incidente choca con una barrera de dos medios y algo o todo de la potencia incidente no medios y algo o todo de la potencia incidente no entra al segundo material. Las ondas que no entra al segundo material. Las ondas que no penetran al segundo medio se reflejan.penetran al segundo medio se reflejan.


La reflexión de ondas en superficies semiásperas


Debido a que todas las ondas reflejadas permanecen Debido a que todas las ondas reflejadas permanecen en el medio 1, las velocidades de las ondas reflejadas en el medio 1, las velocidades de las ondas reflejadas e incidentes son iguales. e incidentes son iguales.

Consecuentemente, el ángulo de reflexión es igual al Consecuentemente, el ángulo de reflexión es igual al ángulo de incidencia (ángulo de incidencia (i = i = r). r).

La intensidad del campo de voltaje reflejado es menor La intensidad del campo de voltaje reflejado es menor que la intensidad del campo de voltaje incidente. que la intensidad del campo de voltaje incidente.

La relación de las intensidades de voltaje reflejado a La relación de las intensidades de voltaje reflejado a incidente se llama coeficiente de reflexión, incidente se llama coeficiente de reflexión,


Matemáticamente, el coeficiente de reflexión es:Matemáticamente, el coeficiente de reflexión es:

ir

i

rj

i

rj

i

jr e

E

E

eE

eE

en donde : coeficiente de reflexión (sin unidades) Ei = intensidad del voltaje incidente (volts) Er = intensidad del voltaje reflejado (volts) i = fase incidente (grados)r = fase reflejada (grados)

PROPIEDADES ÓPTICAS: DIFRACCIÓNPROPIEDADES ÓPTICAS: DIFRACCIÓN

Se define como la modulación o redistribución de Se define como la modulación o redistribución de energía, dentro de un frente de onda, cuando pasa cerca energía, dentro de un frente de onda, cuando pasa cerca del extremo de un objeto opaco. del extremo de un objeto opaco.

La difracción es el fenómeno que permite que las ondas La difracción es el fenómeno que permite que las ondas de luz o de radio se propaguen (se asomen) a la vuelta de de luz o de radio se propaguen (se asomen) a la vuelta de las esquinas. las esquinas.

Frente de Onda

Objeto con esquina

Difracción de la Onda


El principio de HuygensEl principio de Huygens

El principio de Huygens indica que cada punto de un El principio de Huygens indica que cada punto de un frente de onda esférica determinado se puede frente de onda esférica determinado se puede considerar como una fuente secundaria de puntos de considerar como una fuente secundaria de puntos de ondas electromagnéticas, desde donde se irradian ondas electromagnéticas, desde donde se irradian hacia afuera otras ondas secundarias (ondas hacia afuera otras ondas secundarias (ondas pequeñas). pequeñas).

Veamos los ejemplos siguientes:Veamos los ejemplos siguientes:


El principio de HuygensEl principio de Huygens

Caso para un frente de onda planoCaso para un frente de onda plano

Casos para un frente de onda finita Casos para un frente de onda finita a través de una ranura y del otro a través de una ranura y del otro

lado de un extremo (esquina).lado de un extremo (esquina).

PROPIEDADES ÓPTICAS: INTERFERENCIAPROPIEDADES ÓPTICAS: INTERFERENCIA

1.1. Ocurre cuando dos o más ondas electromagnéticas Ocurre cuando dos o más ondas electromagnéticas se combinan de tal forma que el funcionamiento del se combinan de tal forma que el funcionamiento del sistema se degrada. sistema se degrada.

2.2. Por otro lado, la interferencia se sujeta al principio Por otro lado, la interferencia se sujeta al principio de superposición lineal de ondas electromagnéticas de superposición lineal de ondas electromagnéticas y ocurre cada vez que dos o más ondas ocupan, y ocurre cada vez que dos o más ondas ocupan, simultáneamente, el mismo punto en el espacio. simultáneamente, el mismo punto en el espacio.

3.3. El principio de superposición lineal indica que la El principio de superposición lineal indica que la intensidad total de voltaje, en un punto determinado intensidad total de voltaje, en un punto determinado en el espacio, es la suma de los vectores de ondas en el espacio, es la suma de los vectores de ondas individuales. individuales.

PROPIEDADES ÓPTICAS: INTERFERENCIAPROPIEDADES ÓPTICAS: INTERFERENCIA

Suma lineal de dos vectores con diferentes ángulos de

fase.

Interferencia de onda electromagnética.


CAPA DCAPA D

1.1. Es la capa inferior de la ionosfera y se Es la capa inferior de la ionosfera y se localiza entre 30 y 60 millas (50 a 100 localiza entre 30 y 60 millas (50 a 100 kilómetros) arriba de la superficie de la kilómetros) arriba de la superficie de la Tierra. Tierra.

2.2. Es la capa más lejana del sol, hay muy Es la capa más lejana del sol, hay muy poca ionización en esta capa, tiene muy poca ionización en esta capa, tiene muy poco efecto en la dirección de poco efecto en la dirección de propagación de las ondas de radio.propagación de las ondas de radio.


CAPA DCAPA D

3.3. La capa D puede absorber cantidades La capa D puede absorber cantidades apreciables de energía apreciables de energía electromagnética.electromagnética.

4.4. La cantidad de ionización en la capa D La cantidad de ionización en la capa D depende de la altitud del sol sobre el depende de la altitud del sol sobre el horizonte. Por consiguiente, desaparece horizonte. Por consiguiente, desaparece de noche. La capa D refleja ondas VLF y de noche. La capa D refleja ondas VLF y LF y absorbe ondas MF y HF.LF y absorbe ondas MF y HF.

PROPAGACIÓN DE ONDASPROPAGACIÓN DE ONDASCAPA ECAPA E

1.1. Se localiza, entre 60 y 85 millas (de Se localiza, entre 60 y 85 millas (de 100 a 140 kilómetros), arriba de la 100 a 140 kilómetros), arriba de la superficie de la Tierra.superficie de la Tierra.

2.2. La capa E tiene su mayor densidad a La capa E tiene su mayor densidad a mediodía, aproximadamente a 70 millas, mediodía, aproximadamente a 70 millas, cuando el sol se encuentra en su punto cuando el sol se encuentra en su punto máximo. Así como la capa D, la capa E máximo. Así como la capa D, la capa E casi desaparece totalmente de noche. casi desaparece totalmente de noche.

3.3. La capa E auxilia la propagación de La capa E auxilia la propagación de ondas de superficie MF y refleja ondas ondas de superficie MF y refleja ondas HF un poco durante el día. HF un poco durante el día.


CAPA ECAPA E

4.4. La parte superior de la capa E a veces La parte superior de la capa E a veces se considera por separado y se llama la se considera por separado y se llama la capa E esporádica porque parece que va capa E esporádica porque parece que va y viene en forma imprevisible. y viene en forma imprevisible.

5.5. La capa E esporádica la causan la La capa E esporádica la causan la actividad de las manchas solares y actividad de las manchas solares y estallidos solares. La capa E esporádica estallidos solares. La capa E esporádica es una capa delgada con una densidad es una capa delgada con una densidad de ionización muy alta. de ionización muy alta.


CAPA FCAPA F

1.1. Está hecha realmente de dos capas, Está hecha realmente de dos capas, las capas F1 y F2. las capas F1 y F2.

2.2. Durante el día, la capa F1 se localiza Durante el día, la capa F1 se localiza entre 85 y 155 millas (de 140 a 250 entre 85 y 155 millas (de 140 a 250 kilómetros), arriba de la superficie de la kilómetros), arriba de la superficie de la Tierra,Tierra,

3.3. La capa F2 se localiza de 85 a 155 La capa F2 se localiza de 85 a 155 millas (de 140 a 300 kilómetros) arriba millas (de 140 a 300 kilómetros) arriba de la superficie de la tierra, durante el de la superficie de la tierra, durante el invierno y de 155 a 220 millas (de 250 a invierno y de 155 a 220 millas (de 250 a 350 kilómetros), en el verano. 350 kilómetros), en el verano.


CAPA FCAPA F

4.4. La capa F1 absorbe y atenúa algunas La capa F1 absorbe y atenúa algunas ondas HF, aunque la mayoría de las ondas HF, aunque la mayoría de las ondas pasan a través de la capa F2 ondas pasan a través de la capa F2 cuando se refractan nuevamente a la cuando se refractan nuevamente a la Tierra.Tierra.

PROPAGACIÓN DE ONDASPROPAGACIÓN DE ONDASONDA DE TIERRAONDA DE TIERRA

1.1. Es una onda electromagnética que Es una onda electromagnética que viaja por la superficie de la tierra, a viaja por la superficie de la tierra, a veces se llaman ondas superficiales. veces se llaman ondas superficiales.

2.2. Deben estar polarizadas Deben estar polarizadas verticalmente.verticalmente.

3.3. Sus pérdidas se incrementan Sus pérdidas se incrementan rápidamente con la frecuencia. Por lo rápidamente con la frecuencia. Por lo tanto, la propagación de ondas de tanto, la propagación de ondas de tierra se limita generalmente a tierra se limita generalmente a frecuencias por abajo de los frecuencias por abajo de los 2 MHz2 MHz..

ONDA DE TIERRA:ONDA DE TIERRA: Su Atenuación Su Atenuación

Debido a que la tierra es un conductor imperfecto, las ondas Debido a que la tierra es un conductor imperfecto, las ondas de radio penetran algo en su superficie, su intensidad de de radio penetran algo en su superficie, su intensidad de campo disminuye rápidamente con la profundidad y se campo disminuye rápidamente con la profundidad y se propagan más lentamente que en el aire. propagan más lentamente que en el aire.

Esto origina un efecto de onda superficial que provoca que, Esto origina un efecto de onda superficial que provoca que, justo por encima de la superficie, la onda siga la curvatura justo por encima de la superficie, la onda siga la curvatura de la tierra. Este proceso es inherentemente disipativo, y es de la tierra. Este proceso es inherentemente disipativo, y es de utilidad solo para frecuencias relativamente bajas y de utilidad solo para frecuencias relativamente bajas y para comunicación trans-horizonte a distancias para comunicación trans-horizonte a distancias relativamente cortas del orden de 200 Km para sistemas relativamente cortas del orden de 200 Km para sistemas de HF y de 2000 Km para LF y VLF.de HF y de 2000 Km para LF y VLF.


ONDA DE TIERRA:ONDA DE TIERRA: Ventajas Ventajas

Las ventajas de la propagación de ondas de Las ventajas de la propagación de ondas de tierra son las siguientes: tierra son las siguientes:

1. Dan suficiente potencia de transmisión, 1. Dan suficiente potencia de transmisión, las ondas de tierra se pueden utilizar para las ondas de tierra se pueden utilizar para comunicarse entre dos ubicaciones comunicarse entre dos ubicaciones cualesquiera en el mundo. cualesquiera en el mundo.

2. Las ondas de tierra no se ven 2. Las ondas de tierra no se ven relativamente afectadas por los cambios en relativamente afectadas por los cambios en las condiciones atmosféricas.las condiciones atmosféricas.


ONDA DE TIERRA:ONDA DE TIERRA: Desventajas Desventajas

Las desventajas de la propagación de ondas de tierra Las desventajas de la propagación de ondas de tierra son las siguientes:son las siguientes:

1. 1. Las ondas de tierra requieren de una potencia Las ondas de tierra requieren de una potencia relativamente alta para transmisión.relativamente alta para transmisión.

2.2. Las ondas de tierra están limitadas a frecuencias, Las ondas de tierra están limitadas a frecuencias, muy bajas, bajas y medias (VLF, LF y MF) que muy bajas, bajas y medias (VLF, LF y MF) que requieren de antenas grandes, según los criterios requieren de antenas grandes, según los criterios de fabricación de antenas.de fabricación de antenas.

3.3. Las pérdidas por tierra varían considerablemente Las pérdidas por tierra varían considerablemente con el material de la superficie.con el material de la superficie.


Propagación de ondas de Propagación de ondas de tierra y la modificación del tierra y la modificación del

frente de ondafrente de onda

Si el frente de onda se Si el frente de onda se inclina demasiado, la onda inclina demasiado, la onda

desaparece.desaparece.


PROCESO DE PROPAGACIÓN DE ONDASPROCESO DE PROPAGACIÓN DE ONDAS

EN LÍNEA RECTAEN LÍNEA RECTAUn canal de línea recta o de trayectoria óptica directa (LOS, Un canal de línea recta o de trayectoria óptica directa (LOS,

del ingles line of sight), puede establecerse siempre que del ingles line of sight), puede establecerse siempre que una trayectoria en línea recta entre el transmisor y el una trayectoria en línea recta entre el transmisor y el receptor se encuentre libre de obstrucciones importantes.receptor se encuentre libre de obstrucciones importantes.

ONDA ESPACIALONDA ESPACIAL

1.1. Incluye energía radiada que viaja unas Incluye energía radiada que viaja unas cuantas millas, en la parte inferior de la cuantas millas, en la parte inferior de la atmósfera de la Tierra. atmósfera de la Tierra. 2.2. Incluyen ondas directas y reflejadas de Incluyen ondas directas y reflejadas de tierra.tierra.3.3. Las ondas directas viajan esencialmente en Las ondas directas viajan esencialmente en línea recta, entre las antenas transmisora y línea recta, entre las antenas transmisora y receptora, la propagación de ondas espaciales receptora, la propagación de ondas espaciales se limita por la curvatura de la tierra. se limita por la curvatura de la tierra.



Propagación de ondas espaciales

PROPAGACIÓN DE ONDASPROPAGACIÓN DE ONDASOndas Espaciales y radio horizonteOndas Espaciales y radio horizonte

rhd 2d= distancia a radio horizonte (km)h = a la altura de la antena sobre el nivel del

mar (km)

Cálculo de la distancia de radio horizonte (una antena):Cálculo de la distancia de radio horizonte (una antena):

h

r

r

dA

B

OConsiderando el triangulo AOB, se tiene:Considerando el triangulo AOB, se tiene:

kmhhrhd

hrquedoconsideranrhhrh

rhrhrrhrdrdhr

.88,112).6371.(22

,22

22

222222222

Donde r es el radio terrestre en kilometro (6371 km), h Donde r es el radio terrestre en kilometro (6371 km), h la altura de la entena en kilometro.la altura de la entena en kilometro.



D (distancia a radio horizonte) y h (altura de la antena sobre el nivel del mar ) en Km

Cálculo de la distancia de radio horizonte (dos antenas):Cálculo de la distancia de radio horizonte (dos antenas):

rt rhrhd 22


Ondas Espaciales y radio horizonte, otro ejemploOndas Espaciales y radio horizonte, otro ejemplo


Propagación de DuctoPropagación de Ducto

Se produce una condición especial que permite Se produce una condición especial que permite aumentar la distancia de propagación de la aumentar la distancia de propagación de la señal de radio, es la propagación de ducto.señal de radio, es la propagación de ducto.

Ondas Espaciales y radio horizonteOndas Espaciales y radio horizonte


ONDA IONOSFÉRICAONDA IONOSFÉRICA

Las partículas ionizadas vibran físicamente en Las partículas ionizadas vibran físicamente en respuesta a la presencia de un campo de respuesta a la presencia de un campo de radiofrecuencia, y la absorción de la energía radiofrecuencia, y la absorción de la energía resultante de las colisiones de los iones produce resultante de las colisiones de los iones produce atenuación en la onda de radio. atenuación en la onda de radio.

Esta absorción alcanza su máxima anchura a una Esta absorción alcanza su máxima anchura a una frecuencia resonante específica para cada especie frecuencia resonante específica para cada especie molecular, por lo general a frecuencias por debajo molecular, por lo general a frecuencias por debajo de 1 kHz para los gases atmosféricos, es decir la de 1 kHz para los gases atmosféricos, es decir la banda de ELFbanda de ELF



1.1. La ionosfera es una región de la atmósfera La ionosfera es una región de la atmósfera superior que contiene capas de gases superior que contiene capas de gases atmosféricos cargados eléctricamente. La atmosféricos cargados eléctricamente. La ionización de los gases se debe a la acción de ionización de los gases se debe a la acción de la radiación solar. la radiación solar.

2.2. La ionosfera es la región de espacio La ionosfera es la región de espacio localizada aproximadamente de 50 a 400 km localizada aproximadamente de 50 a 400 km (30 a 250 millas) arriba de la superficie de la (30 a 250 millas) arriba de la superficie de la Tierra. La ionosfera, es la porción más alta Tierra. La ionosfera, es la porción más alta de la atmósfera de la tierra.de la atmósfera de la tierra.



La ionosfera se descompone en capas, las cuales La ionosfera se descompone en capas, las cuales se denominan:se denominan:

1.1. Capa DCapa D2.2. Capa ECapa E3.3. Capa F, (sub-capa F1 y sub-capa F2) Capa F, (sub-capa F1 y sub-capa F2)

Durante la noche desaparece la capa D y se Durante la noche desaparece la capa D y se presenta la capa F.presenta la capa F.


Figura 18: Capas Ionosféricas.Figura 18: Capas Ionosféricas.

PROPAGACIÓN DE ONDASPROPAGACIÓN DE ONDASResumen de la Resumen de la utilidad de las utilidad de las

capascapas

La Capa D La Capa D refleja las ondas refleja las ondas largas.largas.La Capa E las La Capa E las frecuencias frecuencias medias.medias.La Capa F las La Capa F las ondas cortas y ondas cortas y los satélites los satélites permiten permiten transmitir las transmitir las ondas ondas ultracortas.ultracortas.

FRECUENCIA CRITICAFRECUENCIA CRITICASe define como la frecuencia más alta que puede Se define como la frecuencia más alta que puede propagarse directamente hacia arriba y todavía ser propagarse directamente hacia arriba y todavía ser regresada a la Tierra por la ionosfera. Depende de la regresada a la Tierra por la ionosfera. Depende de la densidad de ionización y por lo tanto varía con la hora densidad de ionización y por lo tanto varía con la hora del día y de la estación del año.del día y de la estación del año.

FRECUENCIA MAXIMA UTILIZABLEFRECUENCIA MAXIMA UTILIZABLE

Existe una frecuencia máxima utilizable Existe una frecuencia máxima utilizable

(MUF), denominada de esa forma debido a (MUF), denominada de esa forma debido a

que un valor mayor que ella ocasiona que la que un valor mayor que ella ocasiona que la

onda no rebote en la ionosfera sino que siga onda no rebote en la ionosfera sino que siga

su camino fuera de la atmósfera terrestre.su camino fuera de la atmósfera terrestre.

seccos

xcriticafrecuenciacriticafrecuencia

MUF

ANGULO CRITICOANGULO CRITICO

Cada frecuencia tiene un ángulo vertical máximo Cada frecuencia tiene un ángulo vertical máximo en el cual se puede propagar y todavía ser en el cual se puede propagar y todavía ser refractada nuevamente por la ionosfera y se refractada nuevamente por la ionosfera y se llama ángulo crítico, denotado θc.llama ángulo crítico, denotado θc.

Transmisor

Receptor

ANGULO CRITICOANGULO CRITICO

ALTURA VIRTUAL APARENTEALTURA VIRTUAL APARENTE

La altura La altura virtual, es la virtual, es la altura arriba altura arriba

de la de la superficie de superficie de

la Tierra, la Tierra, desde donde desde donde parece que parece que una onda una onda

refractada ha refractada ha sido reflejada sido reflejada

DISTANCIA DE SALTODISTANCIA DE SALTO

La distancia de salto (dLa distancia de salto (dss) es la distancia ) es la distancia

mínima, desde la antena transmisora, en que mínima, desde la antena transmisora, en que se regresará a Tierra una onda del cielo de se regresará a Tierra una onda del cielo de cierta frecuencia (que debe ser menor que la cierta frecuencia (que debe ser menor que la MUF).MUF).

Esto permite estimar la distancia hasta la cual Esto permite estimar la distancia hasta la cual llegará una onda transmitida.llegará una onda transmitida.

DISTANCIADISTANCIA DE DE

SALTOSALTO

Mientras más alta Mientras más alta sea la capa donde sea la capa donde rebote la onda , rebote la onda , mayor será la mayor será la

distancia de salto.distancia de salto.

REGIONES DE LA UITREGIONES DE LA UIT

tema 1: fundamentaciÓn teorica repÚblica bolivariana de venezuela universidad nacional...

Documents