Ondas Electromagnéticas y Telecomunicaciones: Conceptos Clave y Aplicaciones

Conceptos Básicos de Ondas y Señales

¿Qué es la Longitud de Onda y qué Relación Tiene con el Período?

La longitud de onda, representada por λ, es la distancia que recorre una onda durante un ciclo completo. Se mide en metros y depende de la velocidad de propagación de la onda y del medio en el que se propaga. Su relación con el período (T) y la frecuencia (f) se expresa mediante las siguientes fórmulas:

• T = 1/f
• c = λ/T = λf

Donde:

• T: Período (tiempo que tarda la onda en completar un ciclo)
• f: Frecuencia (número de ciclos por segundo)
• c: Velocidad de la luz en el vacío (aproximadamente 3 x 10⁸ m/s)

Rangos de Frecuencia Empleados para la TV Satelital

Para la televisión satelital, se emplean frecuencias que van desde los 9 GHz hasta los 12 GHz.

¿Qué es una Onda Electromagnética?

Una onda electromagnética es la propagación de la radiación electromagnética a través del espacio. Se produce a partir de cargas eléctricas en movimiento y no necesita un medio material para propagarse.

Concepto de Valor Eficaz en una Onda

El valor eficaz de una corriente alterna es el valor equivalente de corriente continua que disipa la misma potencia que la corriente alterna durante un período.

Resonancia en Serie: Explicación Breve

La resonancia en serie ocurre cuando la impedancia de la bobina y el condensador en un circuito RLC son iguales. En este punto, la impedancia del circuito es mínima, la intensidad de corriente es máxima y el desfase entre la tensión y la intensidad es nulo.

Parámetros que se Pueden Alterar en una Señal Senoidal para Transmitir Información

Para que una señal senoidal pueda transportar información, se pueden modificar su amplitud, frecuencia o fase. La información que se transmite suele ser digital.

¿Qué es un Armónico?

Un armónico es una frecuencia que es un múltiplo o submúltiplo entero de la frecuencia principal o fundamental de una señal.

Generador de Espectros: Definición y Utilidad

Un generador de espectros es un sistema electrónico que sirve para estudiar el espectro de frecuencias de una señal.

Transmisión y Recepción de Señales

Esquema de un Transmisor y su Funcionamiento

Un transmisor típico consta de los siguientes componentes:

1. Fuente de señal: Genera la señal que contiene la información a transmitir.
2. Modulador: Monta la señal portadora sobre la señal con la información.
3. Sintetizador de frecuencia: Genera la frecuencia portadora.
4. Amplificador: Aumenta la potencia de la señal hasta el nivel deseado.
5. Filtro pasobanda: Elimina ruidos y frecuencias no deseadas que hayan podido introducirse en el proceso.
6. Antena: Transforma la energía eléctrica en ondas electromagnéticas para su transmisión.

Señales que Intervienen en un Proceso de Modulación

En un proceso de modulación intervienen dos señales principales:

• La señal moduladora, que contiene la información que se desea transmitir.
• La señal portadora, generada por un oscilador, que se modifica en función de la señal moduladora para transportar la información.

Ventajas de un Receptor Heterodino frente a un Homodino

Los receptores heterodinos ofrecen varias ventajas sobre los homodinos:

• Mejor filtrado: Permiten un filtrado más efectivo en bandas de frecuencias más bajas.
• Mayor ganancia y calidad: Proporcionan una mayor ganancia y, por lo tanto, una mejor calidad de la señal recibida.
• Amplificación en diferentes frecuencias: La amplificación se realiza en canales con diferentes frecuencias, lo que mejora la estabilidad y reduce las interferencias.
• Ausencia de realimentación: No hay realimentación, lo que evita oscilaciones no deseadas.

¿Qué es una Señal en Banda Base?

Una señal en banda base es la señal original que contiene la información antes de ser modulada. El tipo de señal a transmitir depende del diseño y la fabricación del transmisor.

Rendimiento de un Transmisor: Definición

El rendimiento de un transmisor se define como la relación entre la potencia entregada a la antena y la potencia suministrada por la fuente de alimentación.

Tipos de Receptores según su Sintonía

Los receptores se pueden clasificar según su sintonía en:

• Sintonía fija: Funcionan a una sola frecuencia, como en los radioenlaces.
• Sintonía discreta: Pueden recibir un número discreto de canales y solo barren frecuencias fijas.
• Sintonía continua: Pueden sintonizar cualquier valor dentro de la banda de RF, barriendo todas las frecuencias de forma continua.

Restricciones para Elegir la Frecuencia en un Receptor

Al elegir la frecuencia en un receptor, se deben considerar las siguientes restricciones:

• La señal de RF no debe coincidir con la frecuencia del oscilador local.
• La frecuencia intermedia (FI) debe tener un valor normalizado.
• Se debe posibilitar el rechazo de las frecuencias inferiores.

Selectividad de un Receptor

La selectividad de un receptor es su capacidad para rechazar señales no deseadas. Se mide en términos de la relación entre la potencia de la señal deseada y la potencia máxima de las señales interferentes.

Temperatura Equivalente de Ruido

La temperatura equivalente de ruido es la temperatura a la que debería estar una resistencia para que, a la salida, produzca la misma potencia de ruido que el dispositivo real.

Relación G/T

La relación G/T representa la relación entre la ganancia de la antena (G) y la temperatura equivalente de ruido del sistema (T).

Margen Dinámico del Receptor

El margen dinámico de un receptor es la relación entre la potencia máxima y la potencia mínima de entrada que el receptor puede procesar correctamente.

dB Relativos y dBm0

• dBr (dB relativos): Indican un punto de referencia en un circuito.
• dBm0: Representan el nivel absoluto en dBm medidos en el punto de referencia de 0 dBr.