Evolución de las Telecomunicaciones: De la Primera Línea Telefónica a la Televisión Digital

Historia de las Telecomunicaciones

A mediados del siglo XIX, se establece la primera línea telefónica en Estados Unidos, marcando el inicio de la era de las telecomunicaciones.

Sistema de Comunicación

Un sistema de comunicación consiste en la transmisión de información entre personas, involucrando un emisor, un medio de transmisión, un mensaje, un código y un receptor.

Transmisión de Información

La información se transmite mediante señales eléctricas, que pueden ser analógicas o digitales. Las señales analógicas reproducen fielmente la señal original, mientras que las digitales utilizan valores 0 y 1 para representar la información.

Medios de Transmisión

Alámbricos

• Cable de pares: Dos hilos de cobre con ancho de banda reducido.
• Coaxial: Gran ancho de banda, utilizado en antenas de TV. Consta de dos conductores separados por un aislante.
• Fibra óptica: Mayor ancho de banda, transmite impulsos de luz a través de fibra de vidrio, que se convierten nuevamente en impulsos eléctricos en el receptor.

Inalámbricos

• Antena: Emisor/receptor que utiliza el aire o espacio como medio. La información se transmite mediante ondas electromagnéticas.

Propiedades de las Ondas Electromagnéticas

• Frecuencia (Hz): Número de ciclos por segundo.
• Longitud de onda (λ): Espacio recorrido en un ciclo, medido en metros.
• Amplitud: Valor máximo de la onda.
• Periodo (T): Tiempo que tarda la onda en completar un ciclo.

Fórmulas: F = 1/T ; C = λ * F

Espectro Radioeléctrico

El espectro radioeléctrico (3 kHz - 300 GHz) se divide según su longitud de onda:

• LF y VLF: Menos de 1 km, se propagan por la superficie terrestre, requieren enormes antenas (3 kHz - 300 kHz).
• MF y HF: Distancias continentales, AM comercial (0.3 MHz - 30 MHz).
• VHF y UHF: Troposfera, antenas visibles sin obstáculos, FM, móvil, TV (30 MHz - 3 GHz).
• Microondas: 1 GHz, longitud de onda muy pequeña, antenas perfectamente orientadas, comunicación satelital, radar.

Satélites Artificiales

Los satélites artificiales actúan como repetidores en órbita. Constan de un elemento terrestre (HUB), que incluye una estación central y terminales de usuario, y un segmento espacial (satélite propiamente dicho) con repetidores o transpondedores.

Ventajas: Cobertura global, sin barreras físicas o fronteras.

Tipos:

• LEO: Orbitan a una distancia de 160-200 km, vuelta en 90 minutos, utilizados para telefonía y placas.
• MEO: Orbitan a 10,000 km, utilizados para telefonía, TV y experimentos espaciales.
• HEO: Utilizados para cartografía y espionaje.
• Geoestacionarios: Órbita de 24 horas, utilizados para tiempo, telefonía y datos de larga distancia.
• GPS: 24 satélites a 20,200 km, utilizados para determinar la ubicación exacta. Utilizan triangulación para calcular la posición.

Telefonía

La telefonía revolucionó las comunicaciones al permitir la transmisión de mensajes en dos sentidos. Sus componentes principales son:

• Micrófono: Membrana flexible que convierte las inflexiones de la voz en variaciones eléctricas.
• Auricular: Convierte la señal eléctrica en sonido mediante una membrana metálica.
• Central Telefónica: Empresas que centralizan equipos para controlar el flujo de llamadas, utilizando equipos de conmutación analógicos (en desuso) o digitales.

Radio

La radio transmite mensajes mediante la mezcla de una señal de audio (moduladora) con una señal de radiofrecuencia (portadora). Existen dos tipos principales de modulación:

• AM (Amplitud Modulada): Se mezclan a 1605 kHz. La amplitud de la portadora varía según la moduladora, manteniendo la frecuencia constante.
• FM (Frecuencia Modulada): Se mezclan a 80-108 MHz. La frecuencia de la portadora varía según la amplitud de la moduladora, manteniendo la amplitud constante.

Receptor de Radio: Recupera la señal moduladora separándola de la portadora. Consta de tres etapas: sintonizadora, demoduladora y amplificación/escucha.

Televisión

La televisión es un sistema de telecomunicación para emitir y recibir sonidos e imágenes sincronizadas y con movimiento. El proceso incluye:

1. Producción de datos en el estudio de TV.
2. Transmisión de datos mediante una antena (señal TDT con calidad DVD).
3. Recepción de la señal en la antena (orientada hacia el repetidor).
4. Reproducción en los receptores de TV.

Tipos de Pantallas:

• CRT (Tubo de Rayos Catódicos)
• Pantalla de Plasma: Gas inerte con corriente de gran tamaño.
• Pantallas LCD: Utilizan una fina capa de cristal líquido (LC) entre dos placas de vidrio con polarizadores. Una fuente de luz (halógeno o LED) ilumina la capa de LC. Los transistores de silicio (TFTs) crean campos eléctricos que rotan las moléculas de LC, permitiendo el paso de la luz a través de subpíxeles de colores (rojo, verde y azul) que forman un píxel, generando la imagen.