TeorÃa de la antena: espectro y transmisión
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En la atmósfera de la Tierra, la propagación de las ondas depende no solo de las propiedades de la onda, sino también de los efectos del medio ambiente y las capas de la atmósfera terrestre. Es necesario estudiar todo esto para tener una idea de cómo se propaga la onda en el medio ambiente.
Echemos un vistazo a espectro de frecuencia a través del cual se transmite o recibe la señal. Dependiendo del rango de frecuencia en el que operan, se producen diferentes tipos de antenas.
La comunicación inalámbrica se basa en el principio de transmisión y recepción de ondas electromagnéticas. Estas ondas se pueden caracterizar por su frecuencia (f) y longitud de onda («) lambda.
En la siguiente figura se ofrece una representación gráfica del espectro electromagnético.
Las bandas de baja frecuencia incluyen radio, microondas, infrarrojos y partes visibles del espectro. Se pueden utilizar para transmitir información modulando la amplitud, frecuencia o fase de las ondas.
Los rangos de alta frecuencia incluyen rayos X y rayos gamma. En teorÃa, estas ondas son más adecuadas para difundir información. Sin embargo, estas ondas prácticamente no se utilizan debido a la complejidad de la modulación y el daño a los seres vivos. Además, las ondas de alta frecuencia viajan mal a través de los edificios.
La siguiente tabla muestra los rangos de frecuencia y su uso:
| Nombre del grupo | Frecuencia | Longitud de onda | Aplicaciones |
|---|---|---|---|
| Frecuencia extremadamente baja (ELF) | 30 Hz a 300 Hz | 10,000 a 1,000 km | Frecuencias de las lÃneas eléctricas |
| Frecuencia de voz (VF) | 300 Hz a 3 kHz | 1000 hasta 100 km | Comunicaciones telefónicas |
| Muy baja frecuencia (VLF) | 3 kHz a 30 kHz | 100 a 10 km | Comunicaciones marinas |
| Baja frecuencia (LF) | 30 kHz a 300 kHz | 10 a 1 km | Comunicaciones marinas |
| Frecuencia media (MF) | 300 kHz a 3 MHz | 1000 hasta 100 m | Transmisión AM |
| Alta frecuencia (HF) | 3 MHz a 30 MHz | 100 hasta 10 m | Comunicación entre aviones y barcos |
| Muy alta frecuencia (VHF) | 30 MHz a 300 MHz | 10 hasta 1 m | Transmisión de FM |
| Frecuencia ultra alta (UHF) | 300 MHz a 3 GHz | 100 hasta 10 cm | Telefono celular |
| Frecuencia ultra alta (microondas) | 3 GHz a 30 GHz | 10 a 1 cm | Comunicación por satélite, comunicación por microondas |
| Frecuencia extremadamente alta (EHF) | 30 GHz a 300 GHz | 10 hasta 1 mm | LÃnea local inalámbrica |
| Infrarrojo | 300 GHz a 400 THz | 1 mm hasta 770 nm | Electrónica de consumo |
| Luz visible | 400 THz a 900 THz | De 770 a 330 nm | Comunicaciones ópticas |
Dado que el espectro electromagnético es un recurso común y abierto a todos, se han realizado varios acuerdos nacionales e internacionales sobre el uso de diferentes bandas de frecuencia dentro del espectro. Los gobiernos individuales asignan espectro para aplicaciones tales como transmisión de AM / FM, transmisión de televisión, telefonÃa móvil, comunicaciones militares y uso gubernamental.
Worldwide, la agencia de radiocomunicaciones de la Unión Internacional de Telecomunicaciones. (UIT-R) La Oficina convocó una Conferencia Administrativa Mundial de Radiocomunicaciones (WARC) intenta coordinar la asignación de espectro por parte de los gobiernos de diferentes paÃses para que se puedan producir dispositivos de comunicación que puedan funcionar en varios paÃses.
Cuatro tipos de restricciones que afectan la transmisión de ondas electromagnéticas:
Según la definición estándar, la disminución de la calidad y la intensidad de la señal se conoce como decaer.a ????
La intensidad de la señal disminuye al aumentar la distancia al medio de transmisión. La atenuación depende de la distancia, el medio de transmisión y la frecuencia de transmisión base. Incluso en el espacio libre, sin ninguna otra distorsión, la señal transmitida se atenúa al aumentar la distancia simplemente porque la señal se extiende sobre un área cada vez más grande.
Según la definición estándar, cualquier cambio que cambie la relación básica entre los componentes de frecuencia de la señal o los niveles de amplitud de la señal se denomina distorsión.a ????
La distorsión de la señal es un proceso que interrumpe las propiedades de una señal al agregar algunos componentes no deseados, lo que afecta la calidad de la señal. Esto suele ocurrir en un receptor de FM, donde la señal recibida a veces se distorsiona por completo, produciendo un zumbido en la salida.
Según la definición estándar, â ????Dispersión es un fenómeno en el que la velocidad de propagación de una onda electromagnética depende de la longitud de onda «.
Dispersión es el fenómeno de propagación de una explosión de energÃa electromagnética durante la propagación. Esto es especialmente común en transmisiones por cable como la fibra óptica. Los paquetes de datos enviados en rápida sucesión tienden a fusionarse debido a la dispersión. Cuanto más largo sea el cable, más fuerte será el efecto de dispersión. El efecto dispersante es limitar el producto de R y L. a ???? Râ ???? este es tasa de baudios y a ???? Lâ ???? es un distancia…
Según la definición estándar, «cualquier forma de energÃa no deseada que tiende a interferir con la recepción y reproducción correcta y fácil de señales útiles se conoce como ruido».
La forma más común de ruido es ruido térmico… Esto a menudo se modela utilizando un modelo gaussiano aditivo. El ruido térmico se produce debido a la excitación térmica de los electrones y se distribuye uniformemente en el espectro de frecuencias.
Otras formas de ruido incluyen:
Ruido de intermodulación – Llamado por señales generadas en frecuencias que son la suma o diferencia de las frecuencias portadoras.
DiafonÃa – Interferencia entre dos señales.
Ruido de impulso – Pulsos irregulares de alta energÃa provocados por interferencias electromagnéticas externas. Es posible que el ruido impulsivo no afecte significativamente a los datos analógicos. Sin embargo, esto tiene un efecto notable en los datos digitales, provocando errores de ráfaga.
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