Ondas
Tecnología
4º ESO
Espectro electromagnético.
Periodo, longitud de onda y
frecuencia
λ= c/f
Modulaciones
AM
FM
La señal moduladora contiene la información.
Modulación señales
Efecto de la portadora
Transmisores
FM
AM
Receptor
FM
La comunicación es la transmisión de
información de un lugar a otro.
• Para establecer una comunicación necesitamos:
- Un sistema emisor.
- Un canal de comunicación.
- Un sistema receptor.
Mediante perturbaciones del medio (señales)
originadas por el sistema emisor que llegan al
sistema receptor transmitidas a través de un
medio llamado canal de comunicación.
El canal estará definido por:
• El medio: atmósfera, agua, vacío, cable, fibra
óptica,…
• Tipo de señal (eléctrica, electromagnética,
sonora,…)
• Velocidad de transmisión.
• Ancho de banda.
• Interferencias.
• Distancia máxima de alcance (atenuación).
• Los sistemas emisor y receptor.
Tipos de señales:
• Señales analógicas:
• Señales digitales:
Sistemas de transmisión:
• Transmisión alámbrica: existe conexión
física entre el emisor y receptor.
- Ejemplo: telégrafo antiguo, teléfono fijo.
• Transmisión inalámbrica: se conectan
emisor y receptor a través de medios no
canalizados.
- Ejemplo: televisión, telefonía móvil.
Antenas
Radio enlace
Antenas Omnidireccionales (en todas las
direcciones) y direccionales
Cables y conectores
Cable coaxial RG-213U
Cable paralelo 300
ohmios
Fibra óptica
Conector PL-259
Conector N
Transmisión de la señal
Definición de Parábola:
•
La Parábola es el conjunto de los
puntos P del plano, que equidistan
de un punto fijo llamado foco F y
de una recta fija llamada directriz.
Construyendo una parábola
Como se reflejan las ondas
Antena parabólica
Estaría
en el foco
¿Cómo salvar grandes
distancias?
•
Diferente partes de la ionósfera hacen posible que la comunicación por
radio a larga distancia sea posible; esto sucede mediante la reflexión de las
ondas de radio de regreso a la Tierra.
Reflexión de las ondas en la ionosfera
Las señales electromagnéticas se propagan linealmente, por lo que
escaparían al espacio exterior si no se produjera este fenómeno.
Cuando una señal de radio llega a esta capa de la atmósfera, «rebota» en
ella y vuelve a la superficie de la Tierra. De esta forma, la señal emitida
por el emisor puede ser recibida en el receptor, tal y como se muestra en
la figura
• El espesor de la capa cambia incluso de la
noche al día.
Otro radioenlace
• Bluetooth  para distancias muy cortas (~ 10 m), la
frecuencia es de 2,4 GHz (realmente, entre 2.402 y
2.480 MHz) en la banda conocida como ICM/ISM.
• En España, la Banda de Frecuencias será de 2445 a
2475 MHz. Estas frecuencias podrán ser utilizadas
en redes de área local para la interconexión sin hilos
entre ordenadores y/o terminales y dispositivos
periféricos para aplicaciones en interior de edificios.
• La potencia total no excederá de 100 mW
Satélites
• Hay infinitas órbitas posibles desde alturas de pocos
centenares hasta muchos miles de kilómetros, de
circulares a elípticas, sobre el ecuador o sobre los polos.
• Los satélites de comunicaciones precisan una órbita
perfectamente circular a 36.000 kilómetros sobre la
superficie terrestre. A esa altura tienen una velocidad de
1.685 km/h que la iguala con la de rotación de la Tierra
por lo que parece que cuelguen sobre un lugar de la
superficie terrestre. Es una órbita geoestacionaria; y el
satélite puede contener transmisores y receptores. En
cambio, un satélite de observación (por ejemplo el
telescopio espacial Hubble) funciona mejor en un órbita
más baja y más rápida sobre los polos. Al colocar un
satélite en una órbita polar, los ingenieros se aseguran
de que "ve" todo el globo en 24 horas, mientras la Tierra
rueda allá abajo.
CLASIFICACION DE LOS SISTEMAS MOVILES
SATELITALES:
•
•
•
•
GEO: Geostationary Earth Orbit
MEO: Medium Earth Orbit
LEO: Low Earth Orbit
HEO: Highly Elliptical Orbit
Constelación
de satélites
ICO
Comparación
GPS
• El Global Positioning System (GPS) o Sistema de
Posicionamiento Global (más conocido con las siglas
GPS; su nombre más correcto es NAVSTAR GPS) es un
Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS) el
cual permite determinar en todo el mundo la posición de
un objeto, una persona, un vehículo o una nave, con una
precisión hasta de centímetros usando GPS diferencial,
aunque lo habitual son unos pocos metros. El sistema fue
desarrollado e instalado, y actualmente es operado, por el
Departamento de Defensa de los Estados Unidos.
• El GPS funciona mediante una red de 24 satélites (21
operativos y 3 de respaldo) en órbita sobre el globo a
20.200 km con trayectorias sincronizadas para cubrir toda
la superficie de la tierra.
• Por "triangulación" calcula la posición en que éste se
encuentra.
Satélite NAVSTAR GPS
Telefonía Móvil
En un radio simple, ambos transmisores
utilizan la misma frecuencia. Sólo uno
puede hablar al tiempo
En un radio dual, los dos transmisores utilizan diferentes frecuencias,
así que dos personas pueden hablar al mismo tiempo.
Los teléfonos celulares son duales.
Típica torre de transmisión
de telefonía celular
He aquí como funciona. Se puede dividir un área (como una ciudad) en
células. Cada célula es típicamente de un tamaño de 10 millas cuadradas
(unos 26Km2). Las células se imaginan como unos hexágonos en un
campo hexagonal grande, como este. (Realmente círculos superpuestos).
Generaciones
•
1ª Generación. En 1979, se dio en los países asiáticos el nacimiento de la
primera generación de celulares, con tecnología analógica que utiliza ondas
de radio para transmitir una comunicación: la voz se transmite sin ningún
tipo de codificación. Los móviles eran muy pesados y de gran tamaño,
debido a que tenían que realizar una emisión de gran potencia para poder
lograr una comunicación sin cortes ni interferencias. Los enlaces tenía una
velocidad de 2400 baudios, y la seguridad era muy baja o no existía. La
tecnología predominante en esta generación fue la AMPS (Advanced Mobile
Phone System)
•
2ª Generación. En 1990 cuando se consolidaron las Computadoras
personales y las redes informáticas, surgió en Europa la Segunda
Generación de Celulares. La diferencia primordial con la anterior es que se
utiliza Tecnología Digital, los protocolos de comunicación son mucho más
sofisticados como GSM (Global System for Mobile communication), IS – 136
(TIA/EIA 136 O ANSI 136) y CDMA (Collision Detection Multiple Access) y
por último PDC (Personal Digital Comunication), entre otros. La velocidad
en ésta es mucho más alta para la voz, aunque se tenía problemas en los
datos, ya que se incorporaron servicios como FAX, SMS, así como los
servios de WAP (Wireless Access Protocol). Esto último se debió a que el
uso de Internet crecía de manera progresiva. WAP es lento y pesado, cosa
que se fue mejorando al punto de que se pudo desarrollar aplicaciones para
los equipos 2G, por ejemplo las descargas JAVA2ME. Una de las bondades
de esta tecnología es el cifrado de datos y voz para que ésta sólo fuese
descifrado por el celular receptor de destino.
• 2'5ª Generación. Dado que la tecnología de 2G fue incrementada,
se puede incluir dentro de la 2.5 en la cual se incluyen nuevos
servicios como EMS y MMS, pero con muchas diferencias:
– EMS es el servicio de mensajería mejorado, permite la inclusión de
melodías e iconos dentro del mensaje a diferencia de SMS que sólo era
texto,
– MMS (Sistema de Mensajería Multimedia) que tiene como base a EMS
ya con los servicios adicionales, incluye el servicio de envío de
canciones, imágenes y videos. A diferencia de la tecnología SMS EMS
que tiene un límite en el texto de 160 caracteres, en MMS es ilimitado.
– GPRS y IP-GPRS, que es un servicio para enviar y recibir "paquetes"
de datos a altas velocidades debido a que se subdividen y comprimen y
son enviados a intervalos regulares: “conmutación de paquetes”. La
conexión se usa al momento de utilizar el canal, por ello la facturación
es por tamaño de datos.
3ª Generación. En 2001 se lanza en Japón la 3G de celulares, los
cuales están basados en los UMTS (servicios General de
Telecomunicaciones Móviles). En este caso se dio uno de los pasos
finales en lo que es la telefonía móvil y la Informática.
• Ya se habla de 3´5 G.
1G 1979
Telefonía celular
analógica sólo para voz
Ericsson
Hotline
450 Combi
2G 1990
3G 2001
Telefonía celular digital
Telefonía celular digital
Techcnology GSM (Global
System for Mobile
Communications)
Convergencia de voz y
datos, acceso inalámbrico
a Internet.
Convergencia de voz y
datos
Protocolo de alta
velocidad de información
Servicios auxiliares:
datos, fax y SMS (Short
Message Service)
Aplicaciones audio MP3,
vídeos en movimiento,
videoconferencias en
tiempo real y acceso
rápido a Internet.
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