Telecomunicaciones

UNIDAD I. Propagación y tratamiento de señales

Conceptos sobre ondas electromagnéticas

Las ondas de radio transmiten música, conversaciones, imágenes y datos de forma invisible por el aire, a menudo a distancias de hasta miles de kilómetros o millas. Aunque las ondas de radio son invisibles y completamente indetectables para el ser humano, han revolucionado la manera en que vive lasociedad. Entre los usos más importantes que tiene la comunicación inalámbrica se encuentran:

* La emisión de radio AM y FM.
* Teléfonos inalámbricos.
* Redes inalámbricas.
* Juguetes por radio control.
* Emisión de la señal de televisión.
* Comunicaciones por satélite de una y dos direcciones.
* Controles remotos de los televisores.
* Teléfonos celulares.Frecuentemente en los sistemas de comunicaciones no es práctico o es imposible conectar a dos piezas de equipo con una facilidad física tal como un cable. Por ejemplo a través de espacios de agua muy grandes, montanas robustas o terrenos desérticos, o desde y hacia un satélite estacionado a 22000 millas de distancia. Además cuando los transmisores y receptores son móviles como los celulares, la conexiónmetálica es imposible. Por lo tanto, el espacio libre en la atmosfera de la tierra se usa frecuentemente como medio de transmisión. La propagación en el espacio libre de las ondas TEM, a menudo se llama propagación de radiofrecuencia (RF) o simplemente propagación de radio.
Para propagar las ondas TEM por la atmósfera de la tierra, es necesario que la energía sea radiada de la fuente y posteriormentecapturada en el lado receptor. Radiar y capturar son funciones de la antena, y se verá más adelante en este curso.

Entre los conceptos más importantes que se necesitan para poder comprender la transmisión de información de manera inalámbrica, se tienen:

Una onda se define como una perturbación o variación que transfiere energía progresivamente de un punto a otro a través de un medio. Unaonda puede adoptar la forma de una deformación elástica o de una variación de la presión, intensidad eléctrica, magnética o temperatura. La perturbación puede adoptar muchas formas, desde un pulso hasta una onda senoidal infinitamente larga.

Existen ondas longitudinales y transversales. Una onda longitudinal es una onda en la que el movimiento de oscilación de las partículas del medio es paraleloa la dirección de propagación de la onda. Las ondas longitudinales reciben también el nombre de ondas de presión u ondas de compresión. Algunos ejemplos de ondas longitudinales son el sonido y las ondas sísmicas de tipo P generadas en un terremoto.
Una onda transversal es una onda en movimiento que se caracteriza porque sus oscilaciones ocurren perpendiculares a la dirección de propagación. Siuna onda transversal se mueve en el plano x-positivo, sus, oscilaciones van en dirección arriba y abajo que están en el plano y-z. Por ejemplo las ondas transversales en una cuerda son un ejemplo, la cuerda se desplaza arriba y abajo a medida que la onda viaja de izquierda a derecha, pero la cuerda en si no experimenta ningún movimiento neto.
Ondas senoidales:

Una forma de onda es unarepresentación de cómo la corriente alterna (AC) varía con el tiempo. La forma de onda de AC más conocida es la onda senoidal, cuyo nombre deriva de que la corriente o el voltaje varía con la función matemética del seno del tiempo transcurrido. La onda senoidal es única en cuanto a que representa la energía completamente en una frecuencia. Una señal inalámbrica ideal tiene forma de onda senoidal, con unafrecuencia que normalmente se mide en ciclos/segundo o Hertz (Hz). Una onda senoidal tiene varias propiedades básicas, entre las que se encuentran:

* Amplitud. Es la distancia desde el 0 hasta el valor máximo de cada alternancia. La amplitud de la alternancia negativa y la positiva son iguales.
* Periodo. El tiempo que una onda senoidal invierte en completar un ciclo. La distancia...