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Fundamentos de radiocomunicaciones

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Pioneros de las radiocomunicaciones

Alexander S. Popov 1895 Construy y prob La primera antena

Guglielmo Marconi 1899 Realiza primera transmisin de radio de largo alcance

Alessandro Volta 1827 Pila elctrica

Michael Faraday 1850 Induccin electromagntica

James C. Maxwell 1873 Bases matemticas de las ondas de radio

Heinrich R. Hertz1887 Produce y detecta ondas de radio

Algunos de los pioneros que hicieron posible las comunicaciones inalmbricas fueron:

4


Ecuaciones de Maxwell del electromagnetismo

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4 ecuaciones rigen todos los fenmenos electromagnticos:

El campo magntico surge al variar el campo elctrico o si hay corriente

El campo elctrico surge al variar el campo magntico

El campo elctrico se origina en las cargas elctricas

No existe el monopolo magntico

4 ecuaciones rigen todos los fenmenos electromagnticos:

Antena Tx

Antena Rx


Caractersticas de generacin y propagacin de OEM

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Campo Elctrico: Producido por la diferencia de potencial entre dos conductores

Campo Magntico: Producido por la circulacin de una corriente elctrica en un conductor

E + + + + +

- - - - - -

B

i

i

i

E

B

OEM: Onda Electromagntica Proviene de la combinacin de un campo elctrico y un campo magntico cuando se aplica una corriente alterna a dos conductores.


Campo elctrico, magntico y propagacin de ondas

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Campo elctrico combinado con campo magntico generan una onda que se propaga por medios guiado y no guiados a una velocidad de propagacin de: vp = 1 / 0 x 0 Donde: 0 : Constante de permitividad elctrica del medio (F/m) 0 : Constante de permeabilidad magntica del medio (H/m) En el vaco vp = c = 3 x 108 m/seg


Clasificacin de redes, servicios y tecnologas inalmbricas

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Sx: Simplex

Modos de tx HDx: Semiduplex

FDx: Full duplex

Pblico Tipo de servicio

Privado

Terrestre

Martimo

mbito

Areo

Satelital

PAN (Personal)

Local

WLAN (Local)

Alcance

WAN (Metropolitano)

Remoto

WRAN (Regional)

PP Punto a punto

Tipo de enlace

MP Multipunto


Naturaleza del servicio Broadcast Radiodifusin AM, FM

Televisin Terrestre Analgica NTSC, PAL, SECAM Digital ATSC, DVB, ISBD Microondas MMDS

Satelital DBS DTH

Posicionamiento GPS

Interactivos Trunked Tetra Celular 2G GSM, GPRS, EDGE

3G UMTS 4G LTE

Wimax Telefona satelital VSAT Radiocomunicaciones Compartido CB: Banda Ciudadana

Wifi Radioaficionados

Privado Resto de sistemas asignados No interactivo Telemetra

Telecontrol Zigbee Radioastronoma

Clasificacin de redes, servicios y tecnologas inalmbricas (2)

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Modelo general de un sistema de radiocomunicaciones

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portadora

EMISOR RECEPTOR

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e

amplificacin

Traslacin de frecuencia, BW de canal

Sincronismo, control errores, CC, BW de seal

Conversin A/D y D/A, compresin, encriptacin

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medio fsico

canal

MEDIO DE Tx

Perturbaciones atenuacin ruido interferencias distorsin

Antena Tx

Antena Rx

Seal de radio (potencia, frecuencia, BW, tipo de modulacin, velocidad de transmisin de informacin)


Modelos de representacin

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Componentes de equipos en enlace de radio bidireccional:

I

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C

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transmisor

receptor

Antena Antena

Perturbaciones a la tx: Atenuacin Ruido Distorsin Interferencia

Canal de radio (potencia, frecuencia, BW)


La problemtica de la transmisin digital

Transporte de informacin en el menor tiempo, a la mayor velocidad posible, en forma segura y eficiente.

Utilizar el menor ancho de banda posible (BW) para transportar la mayor cantidad de informacin.

Transporte libre de errores o con capacidad de controlarlos.

En caso de falla o interrupcin del servicio, lograr el restablecimiento en el menor tiempo posible y con las menores prdidas.

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Unidades, mltiplos y submltiplos de frecuencia y longitud de onda

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Rango de frecuencias utilizadas en

radiocomunicaciones Rango de longitudes de onda utilizadas en fibra ptica (850 1550 nm)


Sistemas de bandas de frecuencias radioelctricas

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Sistema internacional (ITU)

Sistema americano (IEEE)


Espectro radioelctrico y sus aplicaciones en comunicaciones

LF : 3x104 - 3x 105 Hz MF : 3x105 - 3x 106 Hz

HF : 3x106 - 3x 107 Hz

VHF : 3x107 - 3x 108 Hz

UHF : 3x108 - 3x 109 Hz

SHF : 3x109 - 3x 1010 Hz

EHF : 3x1010 - 3x 1011 Hz

THF : 3x1011 - 3x 1012 Hz

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Plan de frecuencias Subtel

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Fuente: Subtel


Plan de uso del espectro radioelctrico

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Fuente: Biblioteca Congreso Nacional


Clasificacin de los medios de transmisin

Guiados

elctrico

par de cobre

multipar telefnico 1 a 2400 pares, AWG 26, 24, 22, 18

cableado estructurado

4 pares, AWG 24, 22

UTP

STP

ScTP

coaxial

rgido Alumnio 75 .500, .750, 1.000

flexible 75 , RG-59, RG-6, RG-11

50 , RG-58, RG-8

ptico fibra ptica SM Monomodo Redes PON, FFTx

MM Multimodo cableado estructurado

electromagntico gua de onda

Medios de tx Guiados No guiados

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Clasificacin de los medios de transmisin

No guiados

electromagntico ondas de radio

Comunicaciones terrestres

radiodifusin AM, FM

televisin analgica NTSC

digital ISDB-Tb MMDS

enlaces microondas minilink

trunked Tetra

coordless DECT-1900

celular 2G: GSM

3G: UMTS

datos WPAN BlueTooth WLAN WIFI, DLNA WMAN WiMax

Comunicaciones satelitales

Televisin DBS, DTH

Datos VSAT Telefona

Geoposicionamiento GPS

Telemetra/Telecontrol Zigbee RFID

ptico Infrarrojo Telemetra/Telecontrol Mando a distancia

comunicaciones terrestres

FSO

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