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ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIAS E INGENIERIAS 208019_15 ANTENAS Y PROPAGACION ACTIVIDAD 2: Trabajo Colaborativo 2 Fase 2(Tarea Individual, y grupal) UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA ANTENAS Y PROPAGACION Trabajo de calificación Individual, y grupal Presenta Wilbert Murillo Mosquera CC. 16495599 Sandra Milena Vargas Tutor Ing. Nancy Amparo Guaca Palmira 2014_2 Octubre

Antenas y Propagacion

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ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIAS E INGENIERIAS 208019_15 ANTENAS Y PROPAGACION ACTIVIDAD 2: Trabajo Colaborativo 2 Fase 2(Tarea Individual, y grupal)

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA ANTENAS Y PROPAGACION Trabajo de calificacin Individual, y grupal Presenta Wilbert Murillo Mosquera CC. 16495599 Sandra Milena Vargas Tutor Ing. Nancy Amparo Guaca Palmira 2014_2 Octubre ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIAS E INGENIERIAS 208019_15 ANTENAS Y PROPAGACION ACTIVIDAD 2: Trabajo Colaborativo 2 Fase 2(Tarea Individual, y grupal)

Desarrolle las siguientes tareas -Unavezledoeldocumentodelproyectoadesarrollar,elaborarun planteamiento del problema. -Construir una justificacin que permitaargumentar de manera clara y objetiva el desarrollo del proyecto. -Aplicar el uso de la tecnologa RFID (identificacin por radio frecuencia) y por tantodocumentarsealrespecto,pararealizartodoelcontrolinternodel material que ingresa o sale de la mina. Usteddebeentregareldiseodelatopologaylaarquitecturaqueusted consideremspertinenteparaelsistemainternodetelecomunicacionescon tecnologa RIFD, y hacer un diagrama de los patrones de radiacin de las micro antenas del sistema y las antenas principales. Planteamiento del problema UnamultinacionalconSedeprincipalenLondresestrealizandouna exploracinminera,estazonadeexploracinseencuentraubicadaenuna Zona Selvtica del Guaviare en Colombia, retirada 50 Km de cualquier Red de comunicacin.Enestazonadeexploracinsellevapermanentemente diferentestiposdematerialesyequipos.Losprocesosdesarrolladosenesta readetrabajosonautomatizados100%,ysemonitoreandiferentestiposde variables.LajuntaDirectivadeestacompaanecesitahacerunseguimiento permanente y en tiempo real de los siguientes aspectos: Llevartodoelinventariodeequiposymaterialesqueingresanysalen delazonadeexploracin,entiemporealdesdelasedeprincipalen Londres (Control con Tecnologa RFID) Hacermonitoreopermanentedelasdiferentesvariablesquese controlanenlazona,porpartedelosIngenierosubicadosenlaSede Principal en Londres. ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIAS E INGENIERIAS 208019_15 ANTENAS Y PROPAGACION ACTIVIDAD 2: Trabajo Colaborativo 2 Fase 2(Tarea Individual, y grupal)

Justificacin Laidentificacinporradiofrecuencia(RFID)esunadelastecnologascon mayorcrecimientoydemayoraportealbeneficiodelasempresasquelas estn adoptando. Laadopcindelatecnologadecapturaautomticadedatos(ADC)ha experimentadorecientementeundespegueespectaculargraciasal establecimientodeestndaresdebasealasexigenciasdelgobiernoydelas grandescadenasdedistribucinalmayordesarrollotecnolgicoyalos menores costos de implementacin. Este proyecto ofrece una visin global de la (RFID), de la tecnologay de sus prestaciones,describelasfrecuenciasytecnologasutilizadashabitualmente enlasaplicacionesempresariales,identificalosprincipalesestndaresy presentaunaseriedemtodosparaobtenerunmayorbeneficio,precisin, calidad y seguridad. Latecnologa(RFID)serefiereauntipodetecnologadeintercambio inalmbrico de datos. La lectura y grabacin de datos se produce a partir de un chip conectado a una antena que recibe seales de radio frecuencia desde un dispositivo de lectura y grabacin,llamadolector,codificadorointerrogador),esteintercambiose realiza se realiza de forma automtica. Aplicacin de la tecnologa (RFID) Descripcin en detalle de algunas de las aplicaciones ms comunes hoy en da yenlasquesedetectaunmayorbeneficioporlaaplicacindelatecnologa RFID. Controldeacceso:peajesdecarretera,aparcamiento,accesoa edificios, acceso a zonas restringidas. Prepago:peajesdecarreteras,transportes(autobs,metro),pagocon telfono mvil. Identificacin,localizacinymonitorizacindepersonasanimaleso materiales:encombinacinconsensores(temperatura,humedad), tecnologa inalmbrica (wlan) o tecnologa de localizacin (GPS). Autencidad de productos o documentos. GestindeExpedicionesEletiquetadoRFIDdelosproductosfinales bien a nivel de tem, caja o pal, permite abordar de forma ms eficiente la gestin de expediciones, automatizando los procesos asociados ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIAS E INGENIERIAS 208019_15 ANTENAS Y PROPAGACION ACTIVIDAD 2: Trabajo Colaborativo 2 Fase 2(Tarea Individual, y grupal)

A la salida de productos y controlando que cada pedido es servido con los elementos correctos. En la figura siguiente, se detalla la arquitectura tpica de un sistema de Gestin de expediciones . Gestin de almacn inteligente Laautomatizacindelagestindealmacnmedianteelusodela tecnologa RFID, implica una mejora substancial en todo el procesoFundamentada en la reduccin de los tiempos de inventariado y la Optimizacin de los stocks, lo que facilita las decisiones de produccin Adecundolasalasnecesidadesreales.Deestaformasepuede conseguir un importante ahorro de espacio de almacenaje. Los elementos tpicos de la gestin RFID del almacn son:Puestosdeetiquetadoparaidentificarlosproductosquenollevenel etiquetado en origen. Terminalesmvilesparaidentificacindeproductosconconectividad inalmbrica al sistema de informacin central. ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIAS E INGENIERIAS 208019_15 ANTENAS Y PROPAGACION ACTIVIDAD 2: Trabajo Colaborativo 2 Fase 2(Tarea Individual, y grupal)

Sistema de gestin de inventario basado en (RFID), TambinseusalatecnologaRFIDparaelcontroldeaccesoycobroen transportespblicos.Seincorporaeltagalastarjetasconlosabonosdelos usuarios o para el control de equipajes. Identificacin por radio frecuencia Algunos componentes de radio frecuencia utilizados en el proyecto estos elementos son pasivos e inalmbricos internos. ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIAS E INGENIERIAS 208019_15 ANTENAS Y PROPAGACION ACTIVIDAD 2: Trabajo Colaborativo 2 Fase 2(Tarea Individual, y grupal)

Cable coaxial Para interiores. Bandas de frecuencia (SiglaseninglsUltraLowFrequency(ULF)comprendeelrangode frecuenciasentre300y3000hercios(3Kilohercios).Estabandaes utilizadaparacomunicacionesenminasporsucapacidaddepenetrar fcilmente la superficie terrestre. Laslongitudesdeondadiferentesposeenpropiedadesdiferentes.Las longitudesdeondalargaspuedenrecorrergrandesdistanciasyatravesar obstculos.Lasgrandeslongitudesdeondapuedenrodearedificioso atravesar montaas, pero cuanto mayor sea la frecuencia (y por tanto, menor la longitud de onda), ms fcilmente pueden detenerse las ondas. Cuando las frecuencias son lo suficientemente altas (hablamos de decenas de giga hertzios), las ondas pueden ser detenidas por objetos como las hojas o las gotas de lluvia, provocando el fenmeno denominado "rain fade". Para superar este fenmeno se necesita bastante ms potencia, lo que implica transmisores ms potentes o antenas ms enfocadas, que provocan que el precio del satlite aumente. Las bandas ms utilizadas son: Banda L. Rango de frecuencias: 1.53-2.7 GHz. Ventajas: grandes longitudes de onda pueden penetrar a travs de las estructuras terrestres; precisan transmisores de menor potencia. Inconvenientes: poca capacidad de transmisin de datos. ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIAS E INGENIERIAS 208019_15 ANTENAS Y PROPAGACION ACTIVIDAD 2: Trabajo Colaborativo 2 Fase 2(Tarea Individual, y grupal)

Banda Ku. Rango de frecuencias: en recepcin 11.7-12.7 GHz, y en transmisin 14-17.8 GHz. Ventajas: longitudes de onda medianas que traspasan la mayora de los obstculos y transportan una gran cantidad de datos. Inconvenientes: la mayora de las ubicaciones estn adjudicadas. Banda Ka. Rango de frecuencias: 18-31 GHz. Ventajas: amplio espectro de ubicaciones disponible; las longitudes de onda transportan grandes cantidades de datos. Inconvenientes: son necesarios transmisores muy potentes; sensibles a interferencias ambientales. Paraverconmsdetallelosnombresdelasdistintasbandasdefrecuencia, consulte la siguiente tabla: Tipo de BandaRango de Frecuencias HF1.8-30 MHz VHF50-146 MHz P0.230-1.000 GHz UHF0.430-1.300 GHz L1.530-2.700 GHz S2.700-3.500 GHz CDownlink: 3.700-4.200 GHz Uplink: 5.925-6.425 GHz XDownlink: 7.250-7.745 GHz Uplink: 7.900-8.395 GHz Ku (Europa)Downlink: FSS: 10.700-11.700 GHz DBS: 11.700-12.500 GHz Telecom: 12.500-12.750 GHz Uplink: FSS y Telecom: 14.000-14.800 GHz; DBS: 17.300-18.100 GHz Ku (America)Downlink: FSS: 11.700-12.200 GHz DBS: 12.200-12.700 GHz Uplink: FSS: 14.000-14.500 GHz DBS: 17.300-17.800 GHz KaEntre 18 y 31 GHz ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIAS E INGENIERIAS 208019_15 ANTENAS Y PROPAGACION ACTIVIDAD 2: Trabajo Colaborativo 2 Fase 2(Tarea Individual, y grupal)

Las ms utilizadas en tecnologa ( RFID) Delasbandas,laquepresentamenoratenuacinporlalluvia,esla banda C, ya que est situada en las frecuencias ms bajas de las tres. Lasdosbandasrestantespresentanmayoratenuacinporestos factores, sobre todo la banda Ka, puesto que el tamao de las gotas de aguaessimilaralalongituddeondaaestasfrecuencias.Porello,la bandaCeslamsadecuadaparacomunicacionesdedatosque requieranfiabilidadenzonastropicales.Sinembargo,lasFrecuencias utilizadasenestabandasonmuycercanasalasusadasenalgunos sistemasdemicroondasterrestres,loquepuedecausarinterferencias cuandoequiposdeestetiposeencuentrenenlasproximidadesdela estacin. Antenasy cableado utilizados en la mina ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIAS E INGENIERIAS 208019_15 ANTENAS Y PROPAGACION ACTIVIDAD 2: Trabajo Colaborativo 2 Fase 2(Tarea Individual, y grupal)

ANTENA VSAT (Very Small Aperture Terminals)Las redes VSAT son redes privadas de comunicacin de datos via satlite que permiten el intercambio de informacin, la mayora de los satlites se localizan en rbitas a 36000 Km. Aproximadamente.Las redes satelitales VSAT usualmente trabajan en las bandas C Y KU, siendo la banda C de tecnologa ms antigua que la banda KU pero con plena vigencia de operacin en la actualidad.LabandaKUpermitetrabajarredesVSATcondimetrosdeantenasy amplificadoresmuchomspequeas,tpicamente1.2momenoresa diferencia de los dimetros de las VSAT en banda C, tpicamente 1.8 y 2.4 m. LasVSATsondiseadasbsicamenteporusuariosquerequieren comunicarseconpuntosgeogrficosdispersosenungranterritorio mediante micro estaciones terrenas ubicadas en sus necesidades. Componentes de la estacin VSAT ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIAS E INGENIERIAS 208019_15 ANTENAS Y PROPAGACION ACTIVIDAD 2: Trabajo Colaborativo 2 Fase 2(Tarea Individual, y grupal)

Unidad exterior: es la interfaz entre el satlite y VSAT, est conformado por una antenayunRTF(transrecibidordefrecuenciadeRadio)FeedHorn:est ubicadoenelmarcodelaantenaensupuntofocalporbrazosdeapoyo,se encarga de dirigir la transmisin de la potencia recibida en l. El RFT est interconectado al feed horn como se muestra en la siguiente figura: ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIAS E INGENIERIAS 208019_15 ANTENAS Y PROPAGACION ACTIVIDAD 2: Trabajo Colaborativo 2 Fase 2(Tarea Individual, y grupal)

LNB:LowNoiseBlockDownconverter(Amplificadorconversordescendente) Alimentador: Dispositivo el cual enva /recibe la seal del Plato parablico.Antena (Plato) Parablica: Es donde la seal se concentra hacia el satlite va el alimentador o viceversa. Amplificador: Dispositivo a travs del cual amplifica la seal nicamente para transmisin. Prdidas presentes en los enlaces de una vsatAtmosfricas: Debidas a la absorcin de ondas radioelctricas por parte de los gases atmosfricos como oxgeno y vapor de agua. (Se puede ignorar esta prdida para frecuencias inferiores a los 10 GHz). Por Lluvia: Este tipo de prdidas afectan drsticamente los enlaces satelitales. Lasondasradioelctricassondispersadasoabsorbidas.(Elefectoesmayor cuanto mayor sea la frecuencia).Por Desalineacin de las Antenas: Es inevitable el pequeo desalineamiento delasantenas.Cuanto mayorseael dimetrodela antena, mayorpuedeser ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIAS E INGENIERIAS 208019_15 ANTENAS Y PROPAGACION ACTIVIDAD 2: Trabajo Colaborativo 2 Fase 2(Tarea Individual, y grupal)

esteefecto.(Serecomiendaqueparaantenasdemsde7mtssetengan dispositivos de seguimiento).PIRELaPIREsedefinecomolacantidaddepotenciaquetendraqueseremitida por una antena isotrpica, para producir la mxima densidad de potencia en la direccin de mxima ganancia.La PIRE se usa para estimar el rea de servicio de un transmisor y para evitar quesesolapenreasdecoberturadevariostransmisores,queestn trabajando a la0020misma frecuencia. EnColombia,tenemosunaubicacingeogrficaestratgicaprivilegiada, ventajosaydominanteconrespectoaotrospases,esdegranutilidady economa aprovechar los satlites de telecomunicaciones ubicados en la zona espacialGeoestacionarialocualnosfacilitaprestarlosserviciosde comunicacionesalossitiosmsremotos,marginadosydedifcilaccesode nuestroterritorioColombiano,dondeningnotrotipodecomunicaciones pueden llegar.LaredVSATestarconformadapor2estacionesmaestrasHUBs proporcionales y equidistantes de nuestra geografa. DISEO DE LA VSATSeescogeelsatliteGeoestacionarioIS-805delaempresaINTELSAT, debidoaquesetratadeunacompaamuyreconocidaanivelmundial,este satlitebrindagranrobustez,loquelohacecompletamentetilparanuestros requerimientos. Adems por tratarse de un satlite relativamente nuevo, es de esperarse que la vida til del mismo sea considerable.Latitud/Longitud:Portratarsedeunsatlitegeoestacionario,lalatitud lgicamentecorresponder0N,mientrasqueelvalordesulongitudesde 304.5 E.Footprint: De los 3 footprints que nos ofrece el satlite INTELSAT 805, vemos que la nica huella que realmente nos cubre todo el territorio colombiano es la tercera yaESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIAS E INGENIERIAS 208019_15 ANTENAS Y PROPAGACION ACTIVIDAD 2: Trabajo Colaborativo 2 Fase 2(Tarea Individual, y grupal)

queesta,sialcanzaaincluirLeticia.Porsupartelasegundahuellanolo permita. El footprint seleccionado tiene la particularidad que es el que presenta el menor valor de PIRE 48.7 dBW. ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIAS E INGENIERIAS 208019_15 ANTENAS Y PROPAGACION ACTIVIDAD 2: Trabajo Colaborativo 2 Fase 2(Tarea Individual, y grupal)

Polarizacin: El tipo de polarizacin que trabaja el satelite INTELSAT IS-805 es la LINEAL por ende, podemos trabajar o bien sea con la Polarizacin Horizontal con la Polarizacin Vertical.Se selecciono la banda de frecuencia fue la Ku (11 a 14) Ghz, ya que la banda C se encuentra en la actualidad muy saturada. Adems la banda Ku no presenta casi interferencias terrestres, por tal razn si se llegasen a presentar problemas de atenuacin en la seal, las correcciones pertinentes seESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIAS E INGENIERIAS 208019_15 ANTENAS Y PROPAGACION ACTIVIDAD 2: Trabajo Colaborativo 2 Fase 2(Tarea Individual, y grupal)

Llevaran a cabo ac en la tierra y no all sobre el satlite. De igual manera se tiene en cuenta la siguiente informacin de la tabla: ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIAS E INGENIERIAS 208019_15 ANTENAS Y PROPAGACION ACTIVIDAD 2: Trabajo Colaborativo 2 Fase 2(Tarea Individual, y grupal)

Diseo de la RedTopologa:seoptaporlacolaconfiguracintipoESTRELLA,estn compuestasporunnmerodeterminadodeestacionesVSATyunhub,cada VSATpuedetransmitiryrecibirXcanalescorrespondientesalasconexiones delosterminalesunidosalVSAT.Elhubporsuladodebepodertransmitiry recibir ese nmero de X canales atendidos a todos los VSATS.Se utilizan el enlace desde terminales hasta el HUB (Inbound) podemos utilizar el acceso al medioTDMA debido a que todos los terminales comparten el enlace de subida. Tecnologa estrella ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIAS E INGENIERIAS 208019_15 ANTENAS Y PROPAGACION ACTIVIDAD 2: Trabajo Colaborativo 2 Fase 2(Tarea Individual, y grupal)

ElHubeselencargadodemanteneruncontrolefectivoymanejartodoel trficodelared.Dichotrficosercursadoenunporcentaje70y30 respectivamente. Este Hub est ubicado en Casanare. HUBSe divide en dos partes fundamentales la unidad o terminal de radiofrecuencia y la unidad interior.Launidadderadiofrecuencia,seencargadelatransmisinyrecepcinde seales hacia o a travs del satlite.LaUnidadinterior,estarconectadoalordenadorcentral,constadediversas funciones como procesador de acceso al satlite oInterferenciabanda-base,perolapartemsimportantedeestaunidadesel NMS (NetworkManagement ( System ), el cual es un ordenador que realiza las funciones ms importantes dentro de una red como son:Configurar la red (Estrella)Monitorizar el trfico entre terminalesControl y alarmaFuncionesrelativasalcontroldeterminalescomo,habilitacinde nuevos terminales. ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIAS E INGENIERIAS 208019_15 ANTENAS Y PROPAGACION ACTIVIDAD 2: Trabajo Colaborativo 2 Fase 2(Tarea Individual, y grupal)

Mtodo de Acceso al MedioEnlasredesVSATsesuelenusartcnicaspuntomultipunto,enlaquese puedeestablecercomunicacinentrevarioselementosparalas configuracionesunidireccionales,esteestudionotienemucharelevanciaya queelHubtransmiteylaVSATescucha(tcnicasbroadcastquenonecesita tcnicas de acceso). Debido a esto se centr el estudio en tcnicas de acceso en sistemas bidireccionales que aplican para la topologa estrella.Como utilizaremos una Hub-estaciones VSAT, la estacin central transmite por unaovariasportadorasalasestacionesremotasasociadasmedianteTDM (MultiplicacinporDivisineneltiempo)elnmerodeportadorasdela estacincentralsueleserpequeoysuvelocidaddetransmisines proporcionalmentemayor.Velocidadesde64Kbit/sega2048Kbit/segson normales, por tanto los requisitos de transmisin que se le exige a la estacin central son mayoresAnlisis de RadioenlaceEl radioenlace debe disponer de un VER (bit error rate) adecuado para que la sealpuedaserutilizadaportodoslosdispositivosimplicadosenelsistema VSAT.ParaestoelestudiosecentraendisminuirelVERavaloresmnimos conuncosteaceptable.Anivelfsicolaeliminacintotaldeerroreses imposible, por lo que tiene que ser a nivel de enlace el encargado de transmitir libre de errores, mediante protocolos especialmente diseados para tal fin. ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIAS E INGENIERIAS 208019_15 ANTENAS Y PROPAGACION ACTIVIDAD 2: Trabajo Colaborativo 2 Fase 2(Tarea Individual, y grupal)

El diagrama de bloque seria el siguiente: