Ondas Tecnología

4º ESO

Espectro electromagnético.

Periodo, longitud de onda y frecuencia

λ= c/f

Modulaciones

AM

FMLa señal moduladora contiene la información.

Modulación señales

Efecto de la portadora

TransmisoresFM

AM

ReceptorFM

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

Conector PL-259 Conector N

Fibra óptica

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

Estaría en el foco

Antena parabólica

¿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.

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

Reflexión de las ondas en la ionosfera

• 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

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.

Telefonía Móvil

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).

Típica torre de transmisión de telefonía

celular

• 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.

Generaciones

• 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 2G 1990 3G 2001

Telefonía celular analógica sólo para voz

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.

Ericsson Hotline 450 Combi