Teleomunicaciones

DEPARTAMENTO DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA UNIVERSIDAD NACIONAL DE QUILMES
Roque Sáenz Peña 352 – (B1876BXD) Bernal – Buenos Aires – Argentina

TEORÍA DE LAS TELECOMUNICACIONES
UNIDADES DE MEDIDA EN TELECOMUNICACIONES
Unidades de potencia y atenuación. Decibel En telecomunicaciones es muy común tener que hablar de potencia de una señal (potencia transmitida o potencia recibida, por ejemplo) y deatenuación de una señal (por ejemplo, saber cuánto se atenúa una señal a lo largo de un enlace). Por lo tanto veamos qué unidades se utilizan en estos casos. Es posible utilizar submúltiplos del watt para medir potencia: miliwatt (mW), microwatt ( W), nanowatt (nW) o picowatt (pW). No hay que olvidarse que estas unidades también pueden expresarse como: 1 mW = 1 x 10-3 W 1 W = 1 x 10-6 W 1 nW = 1 x10-9 W 1 pW = 1 x 10-12 W Estas unidades pueden resultar un poco incómodas algunas veces ya que los rangos dinámicos que normalmente aparecen en telecomunicaciones suelen ser bastante extensos. Esto significa que dentro de un mismo sistema de comunicaciones puede aparecer una señal con una potencia del orden de los miliwatt en un determinado momento o en un determinado punto de medición, y en otromomento o en otro punto de medición puede aparecer una señal del orden de magnitud de los picowatt. Esto nos obliga, o bien a hablar de miliwatts en un momento y de pico watts en otro momento (es decir, se cambia de unidad), o bien, si se trabaja con watts, nos vemos obligados a usar un número tal como 0,001 watt en un momento y 0,000000000001 watt en otro momento, cosa que resulta engorrosa.Para que la escala no resulte tan extensa y evitar estos inconvenientes se recurre al uso de una escala logarítmica. En este caso, la nueva magnitud se llama decibel y se define como diez veces el logaritmo en base diez de una cierta magnitud:

10 × log( x )

[decibel]

(1)

El símbolo usado para representar la unidad decibel es el dB (incluso es común hablar de “de- be” unidades en lugar dedecir decibeles). A partir de esta definición se definen las siguientes unidades:

[dBW] = 10 × log 

x   1 watt  

(2)

Unidades de medida en telecomunicaciones

1

El dB-watt de la (2) es entonces 10 veces el logaritmo de una potencia expresada en watts (referida a 1 watt de potencia). Esto significa que una señal que tiene una potencia de 1 watt es equivalente a una potenciade 0 dBW. Similarmente se define al dB-miliwatt:

[dBm] = 10 × log 

x   1 miliwatt  

(3)

De acuerdo a esta última definición, 0 dBm equivale a 1 miliwatt. O, por ejemplo, 1000 miliwatts equivalen a 30 dBm. Dicho de otro modo, 1 watt también equivale a 30 dBm. En cambio 0,001 watts equivalen a –30 dBW. Dicho de otro modo, 1 miliwatt también equivale a -30 dBW. Se ve entonces quecon el uso de esta escala logarítmica las magnitudes tienden a quedar en un entorno más acotado. Si ahora tenemos un sistema de comunicaciones con potencias de 1 miliwatt y de 1 picowatt, entonces estaríamos hablando de potencias de 0 dBm y de -90 dBm respectivamente (ó –30 dBW y –120 dBW). Más práctico que escribir 0,001 Watt y 0,000000000001 Watt. Un punto de interés en telecomunicaciones es sabercuánto se atenúa una señal a lo largo de su trayectoria por un canal de comunicación o por un tramo del canal de comunicación. Por ejemplo, si un transmisor envía una señal de 1 mW de potencia y a lo largo del enlace se atenúa 1000 veces, en el receptor se está recibiendo una señal de 1 W. En forma general esto puede escribirse como:

Atenuación =

Potencia de entrada Potencia de salida(4)

Para el caso del párrafo anterior sería:

1 miliwatt = 1000 veces 0,001 miliwatt

(5)

Como aquí también se presenta el problema del rango dinámico visto anteriormente, cabe aplicar de nuevo la escala logarítmica. Aplicando entonces la definición de decibel a la (4) tenemos:

 Potencia de entrada  Atenuación [dB] = 10 × log   Potencia de salida 
Aplicando propiedades de los...