Temas 9 y 10

Tema 9
CONCEPTO DE MALLA
Y
CANAL DE TRABAJO
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Concepto de malla
Una malla es el conjunto de repetidores dispuestos de tal modo, que
pueden enlazar o unir cualquier emisor con cualquier receptor por
distantes que se encuentren y por difícil que sea el terreno donde se
encuentren tanto el emisor como el receptor.
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Concepto de malla
La malla permite a los emisores ponerse en contacto con los receptores
de forma individual, teniendo seleccionados distintos canales o
frecuencias específicas para cada uno de los posibles emisores y
receptores, poniendo en comunicación a los emisores con los
receptores que deseen, y no con todos los receptores que utilicen los
mismos repetidores.
Una malla muy utilizada en nuestros días, es la malla o red de telefonía
móvil.
En ciertas mallas, las frecuencias que se utilizan para la comunicación
entre el emisor y el receptor es distinta de la que se utiliza entre los
repetidores, siendo el doble la que utilizan entre repetidores que la del
repetidor al emisor o receptor.
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Concepto de canal de trabajo
Se denomina canal de trabajo a la frecuencia con la que queremos
trabajar, utilizándola para emitir y para recibir señales de
radiofrecuencia.
Los canales de trabajo han de estar muy bien definidos en el espectro
de radiofrecuencia, limitando los tipos de emisiones a unas
determinadas frecuencias.
Dentro de una gama de frecuencia se establecen saltos o canales de
trabajo que se distribuyen entre los distintos colectivos, de tal modo que
cada uno disponga de su lugar dentro del espectro para que no se
interfieran unos canales con otros.
Las autoridades limitan lo que se conoce como ancho de banda para
cada canal, suponiendo que la mejor señal se emitirá en el centro de
este ancho de banda y no perturbará a las señales que se encuentren a
sus lados.
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Concepto de canal de trabajo
Como ejemplo la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC)
estadounidense, respecto al reparto de los anchos de banda de cada
canal en las distintas gamas de frecuencias, especifica:
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Ancho de Banda
Definimos resonancia electrónica como el fenómeno que se produce al
coincidir la frecuencia propia de un circuito oscilante con la frecuencia de
una señal de excitación externa.
Las frecuencias que se encuentran ligeramente por encima y
ligeramente por debajo de la frecuencia de resonancia, también son
efectivas para la transmisión y recepción de ondas electromagnéticas.
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Ancho de Banda
El ancho de banda es el
rango
de
frecuencias,
medido en Hz, en el que se
concentra la mayor parte de
la potencia de la señal.
Puede ser calculado a partir
de una señal temporal
mediante el análisis de
Fourier.
El ancho de banda viene determinado por
las frecuencias comprendidas entre f1 y f2
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Consideraciones Importantes sobre los
canales de comunicación
Deben considerarse diferentes aspectos relacionados entre sí:
Velocidad de transferencia de la información, fiabilidad de la
transferencia, comodidad de uso del sistema y costes monetarios y
energéticos.
Velocidad de transferencia de la información:
En ocasiones es la consideración más importante, ya que determina,
en la mayoría de casos, la elección de los distintos sistemas y los
elementos que los contengan, variando pues el diseño y la
constitución del sistema.
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Consideraciones Importantes sobre los
canales de comunicación
Fiabilidad de la transferencia de información:
El sistema debe funcionar cuando sea necesario y poder transmitir
y recibir información sin errores.
Para ello se requiere la utilización de componentes de alta calidad
y un cuidadoso diseño de los dispositivos de modulación y
demodulación, de forma que se eviten o reduzcan al mínimo los
errores de la información comunicada.
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Consideraciones Importantes sobre los
canales de comunicación
Comodidad del sistema:
El sistema debe ser cómodo, rápido y sencillo de utilizar, manejar y
cambiar.
Los usuarios del teléfono quieren tener comunicación con cualquier
lugar en un espacio de tiempo corto.
Los usuarios de la radio quieren que los equipos domésticos sean
sencillos y fáciles de manejar y con una calidad de sonido excelente.
Los usuarios de la televisión quieren que en sus receptores se
reproduzcan imágenes nítidas, con un sonido excelente y con facilidad
a la hora de sintonizar las distintas emisoras que alcancen con su
antena.
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Consideraciones Importantes sobre los
canales de comunicación
Coste de los sistemas:
Los usuarios desean fiabilidad y bajo coste, aunque estos dos
elementos pueden ser incompatibles, pues un buen sistema suele ser
caro y un sistema barato suele ser un mal sistema.
Factor de Calidad:
El factor de calidad (Q), es el cociente entre la potencia reactiva
(inductancia y condensadores) y la potencia resistiva. También se
puede considerar el factor de calidad como el cociente entre la
frecuencia de resonancia de un circuito y el ancho de banda, y cuanto
mayor sea el Q, mejor será el circuito: diferencia mejor frecuencias
próximas.
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Tema 10
DIFICULTADES EN EL ENLACE
MALLA EN VHF Y UHF
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DIFICULTADES EN EL ENLACE MALLA
EN VHF Y UHF
•
Las principales dificultades, en el enlace en malla en VHF y UHF, son
producidas por:
–
la propagación
– la adición de ruidos a la señal transmitida
– los armónicos
– los desvanecimientos de la señal de transmisión.
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RUIDOS EXTERNOS
Ruidos externos:
Son ruidos externos todos aquellos que se generan fuera del receptor,
pudiendo estar producidos por las condiciones atmosféricas (1) o por el
hombre (2).
(1) atmosféricos:
Producidos por perturbaciones eléctricas en la atmósfera, como los
rayos. Afectan mucho a la banda de AM y a las señales de imágenes de
televisión.
El ruido procedente del espacio (ruido radioeléctrico solar y de
radiaciones de otras estrellas del universo) se denomina ruido cósmico.
Suele afectar a las frecuencias entre 8 MHz y 1,5 GHz, margen en el que
se encuentran las bandas de VHF y UHF.
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RUIDOS EXTERNOS
(2) Ruido producido por el hombre:
Se considera así a cualquier interferencia electromagnética debida a
causas no naturales, como por el ruido de los motores de combustión
interna (descargas en bujías), los aparatos eléctricos, maquinaria de
trabajo, líneas de alta tensión, etc.
Afecta a toda la gama de RF, pero menos a las frecuencias más altas.
El mayor nivel de ruido que afecta a las emisiones de ondas
radioeléctricas es el producido por el hombre.
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RUIDO INTERNO
Es el ruido que se produce dentro del receptor, por los componentes
activos o pasivos. Afecta a todo el espectro de frecuencias y es
proporcional al ancho de banda de la recepción, es decir, a mayor
ancho de banda, mayor ruido.
Ruido de termoagitación:
También se le conoce como ruido blanco o efecto Johnson. Se produce
por el movimiento rápido y aleatorio de los electrones dentro de las
resistencias y semiconductores.
La energía de este ruido depende del ancho de banda del receptor y de
la temperatura de las resistencias y semiconductores.
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RUIDO INTERNO
Ruido de granalla:
Presente en todos los dispositivos amplificadores. Es consecuencia
del efecto de impacto, producido en el terminal de salida de los
dispositivos debido a las variaciones aleatorias a la llegada de la
mayoría de los portadores de corriente.
Se le denomina ruido de granalla porque se asemeja al ruido que
hace la granalla sobre una superficie metálica.
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ARMÓNICOS
En determinadas ocasiones, los emisores de radio, transmiten
simultáneamente en la frecuencia correcta y en otra que es frecuencia
múltiplo de la primera, que se denomina armónico.
Los armónicos son emisiones involuntarias, resultado del
funcionamiento defectuoso de un emisor o circuito oscilante o mal
acoplamiento entre transmisor y antena.
Los armónicos tienen menos intensidad de radiación que la señal
emitida a la frecuencia correcta, pero producen perturbaciones a la hora
de sintonizar con las frecuencias correctas, pues se pueden superponer
sobre otra señal.
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DESVANECIMIENTOS
Los desvanecimientos se producen por la pérdida parcial o total de la
señal. Si estos desvanecimientos son pocos, de poca duración y de poca
intensidad, no suelen tener importancia, pero cuando estos
desvanecimientos son muchos, de larga duración y de mucha
intensidad, nos encontramos con un problema muy serio, pues la
emisión no satisface al receptor y esto fuerza a cambiar de emisor.
Cuando la antena receptora se encuentra a una distancia tal que pueden
llegarle simultáneamente ondas terrestres y ondas celestes, se puede
dar el caso de que ambas no vengan en fase, pudiendo llegar a anularse
la una a la otra. Cuando llegan en fase, tienden a sumarse, con lo que se
obtiene una señal fuerte. Estas alteraciones se producen en la banda de
MF, principalmente.
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DESVANECIMIENTOS
En las bandas del VHF alto (> de 25 Mhz) y todo el UHF, suele
utilizarse la onda espacial o directa, limitándose la comunicación en
dichas bandas a recorridos de alcance óptico con el inconveniente de
que les afectan los desniveles y protuberancias del terreno, la curvatura
de la tierra, los edificios, etc.
Las montañas y los edificios pueden hacer de repetidor estático, o sea,
de reflector, haciendo que a la antena receptora le lleguen dos señales
desfasadas en el tiempo y con distinta intensidad, que pueden estar o
no en fase, pudiendo contribuir al desvanecimiento de la señal, de
forma que en ocasiones, la señal llega tan distorsionada que hace
ininteligible la palabra, o en el caso de las emisiones de televisión,
donde se duplica la imagen, apareciendo una detrás de la otra y
desplazada lateralmente, e incluso también en el tiempo (antes en TV
analogica).
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RELACIÓN SEÑAL - RUIDO
La relación señal / ruido (S/R), se define como la relación de la potencia
de la señal respecto a la potencia de salida del ruido en el mismo punto.
Se puede expresar en forma numérica de dos modos::
-
Porcentual
-
Escala en decibelios
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VALOR DEL RUIDO
Se puede calcular de un modo más realista el valor del ruido, también
llamado factor de ruido y que compara el rendimiento de los
receptores con respecto al ruido, pues se les comprueba la señal y el
ruido de entrada y la señal y el ruido de salida.
Para los receptores de microondas, los factores de ruido oscilan entre
10 y 20 dB, sin utilizar amplificadores especiales de entrada. Para las
gamas de frecuencias muy altas son comunes los valores de 3 a 12
dB.
Para los receptores de FM y televisión los valores típicos varían entre
los 3 y 10 dB.
Se puede calcular el valor del ruido por:
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