Bandas: KU,C,L

La banda Ku ("Kurz-unten band")
Es una porción del espectro electromagnético en el rango de las microondas que va de los 12 a los 18 GHz.

La banda Ku se usa principalmente en las comunicaciones satelitales, siendo la televisión uno de sus principales usos. Esta banda se divide en diferentes segmentos que cambian por regiones geográficas de acuerdo a la ITU.

La cadena televisiva estadounidense NBC fue la primera en utilizar esta banda para sus transmisiones en 1983.

La Banda-C
Es un rango del espectro electromagnético de las microondas que comprende frecuencias de entre 3,7 y 4,2 GHz y desde 5,9 hasta 6,4 GHz. Fue el primer rango de frecuencia utilizado en transmisiones satelitales. Básicamente el satélite actúa como repetidor, recibiendo las señales en la parte alta de la banda y reemitiéndolas hacia la Tierra en la banda baja, con una diferencia de frecuencia de 2.225 MHz. Normalmente se usa polarización circular, para duplicar el número de servicios sobre la misma frecuencia.

Ya que el diámetro de una antena debe ser proporcional a la longitud de onda de la onda que recibe, la Banda-C exige antenas mayores que las de la Banda Ku. Aunque esto no es un problema mayor para instalaciones permanentes, los platos de Banda-C imponen limitaciones para camiones SNG (Sáteline News Gathering, camiones diseñados y equipados para enviar una señal a un satélite). Comparado con la Banda-Ku, la Banda-C es más confiable bajo condiciones adversas, principalmente lluvia fuerte y granizo. Al mismo tiempo, las frecuencias de Banda-C están más congestionadas y son más vulnerables hacia interferencia terrestre.

La Banda L
Es un rango de radiofrecuencia de las Microondas IEEE US que usa las frecuencias de 1,5 a 2,7 GHz. Esta gama debería ser muy utilizada por las cadenas de radio digital DAB. Una parte de esta banda, entre 2,5 y 2,7 GHz se utiliza en muchos países para la difusión en MMDS (cable sin cable).

Otras características de este conjunto de bandas:

Banda L.
• Rango de frecuencias: 1.53-2.7 GHz.
• Ventajas: grandes longitudes de onda pueden penetrar a través de las estructuras terrestres; precisan transmisores de menor potencia.
• Inconvenientes: poca capacidad de transmisión de datos.
Banda Ku.
• Rango de frecuencias: en recepción 11.7-12.7 GHz, y en transmisión 14-17.8 GHz.
• Ventajas: longitudes de onda medianas que traspasan la mayoría de los obstáculos y transportan una gran cantidad de datos.
• Inconvenientes: la mayoría de las ubicaciones están adjudicadas.
Banda Ka.
• Rango de frecuencias: 18-31 GHz.
• Ventajas: amplio espectro de ubicaciones disponible; las longitudes de onda transportan grandes cantidades de datos.
• Inconvenientes: son necesarios transmisores muy potentes; sensible a interferencias ambientales.

Tabla característica de las frecuencias y el ancho de banda de los canales.

http://www.irco.net/catalogo/esp/pdf/APTEC-Canales_esp.pdf

Características del sistema NTSC

Características principales del sistema NTSC

•La señal Y se trasmite por modulaciónde amplitud con banda lateral vestigial, sobre una portadora de R.F. correspondiente al canal utilizado.
•Cb (diferencia al azul) modula en amplitud a una subportadora de valor fsp=3.58MHz.
•Cr (diferencia al rojo) también modula la misma portadora de 3.58MHz, pero tras haber sido adelantada en 90 grados.
•Esta modulación de la croma, recibe el nombre de modulación en cuadratura, y permite que ambas componentes de colorpuedan modular a la subportadora y luego ser recuperadas en el receptor.
•La modulación del croma se realiza con circuitos del tipo modulador balanceado, lo que significa que no se trasmite la subportadora, pues afectaría la luma y por ende la imagen.
•En el receptor se genera la subportadora en forma local, con un cristal de 3.58MHz.
•La fase de la subportadora es esencial para el funcionamiento correcto del sistema, por lo que esta fase se toma de la señal de burst (ciclos de subportadora) que se envían en el pórtico posterior de borrado, tras el impulso de sincronismo horizontal.
•Al adicionar la croma a la luma, se encuentra que tal como se estableció hasta ahora para algunos colores, se produce sobremodulacion, por lo que se hace necesario reducir en amplitud las señales de diferencia de color en 2.03 y 1.14.Tras esto, se aplican las señales Cb y Cr a los moduladores balanceados.

Radiodifusión

Un canal de televisión transmitido en el sistema NTSC M (norma americana) utiliza 6 MHz de ancho de banda (espacio radioeléctrico), para contener la señal de vídeo, la señal de audio y unas bandas de resguardo. Los 6 Mhz de ancho de banda se distribuyen de la siguiente forma: a 1,25Mhz del tope inferior esta la portadora de vídeo principal con dos bandas laterales, una vestigial de 0,75 MHz y otra completa de 4,25 Mhz; las componentes de color a 3,579545 Mhz sobre la portadora de vídeo principal, moduladas en cuadratura de fase y con un ancho de banda de 1 MHz; la subportadora de audio principal de 4,5 Mhz transmitida sobre la señal de vídeo principal y con un ancho de banda de 25000 Khz en estéreo y frecuencia modulada.

En el sistema NTSC, a diferencia del PAL y el SECAM, en lugar de modular la crominancia según sus coordenadas Cb y Cr, se rotaron los ejes hacia 33 grados, a los que se llamo eje Q y 123 grados, al que se llamo I. Estos ejes se eligieron así, pensando que el eje I era el de la zona de mejor resolución del ojo; y que el Q era el de menor resolución del mismo. Luego, se asigna a la señal Q un ancho de banda de 500KHz y al eje I, un ancho de banda de 1.5Mhz, finalmente para detalles más finos, se admite que el ojo no percibe color y solo resuelve brillo.

Posteriormente se descubrió que estas supuestas ventajas de I y Q sobre Cb y Cr eran inexistentes.

Para la demodulacion, el sistema NTSC, podría ser demodulado sobre los ejes I y Q o sobre Cb y Cr, dependiendo de las fases con que se alimente a los demoduladores.

La frecuencia exacta de la subportadora es fsp=3.579545MHz.

El burst se trasmite, en NTSC, con fase de 180 grados.

La señal C debe ir incluida dentro del canal asignado, pero sin interferir en lo posible a la señal Y, para ello, se partió de los estudios de Mertz y Gray que observaron que el espectro de luminancia, y también el de crominancia, es discreto, esto es, la energía viene en paquetes y no diseminada en un continuo. Así, se aprovecharon los huecos, para intercalar la señal ce crominancia, a partir de elegir una frecuencia de subportadora situada entre 2 armónicos de la Y (entre 227 y 228). Además, la energía de la Y en esta zona es muy inferior a la del resto del canal, por lo cual no se produciría gran interferencia.

TV análoga

Televisión

La televisión es un sistema para la transmisión y recepción de imágenes en movimiento y sonido a distancia.

Esta transmisión puede ser efectuada mediante ondas de radio o por redes especializadas de televisión por cable. El receptor de las señales es el televisor.

La palabra "televisión" es un híbrido de la voz griega "tele" (distancia) y la latina "visio" (visión). El término televisión se refiere a todos los aspectos de transmisión y programación de televisión. A veces se abrevia como TV. Este término fue utilizado por primera vez en 1900 por Constantin Perski en el Congreso Internacional de Electricidad de París (CIEP).

El Día Mundial de la Televisión se celebra el 21 de noviembre en conmemoración de la fecha en que se celebró en 1996 el primer Foro Mundial de Televisión en las Naciones Unidas.

La televisión hasta tiempos recientes, principios del siglo XXI, fue analógica totalmente y su modo de llegar a los televidentes era mediante el aire con ondas de radio en las bandas de VHF y UHF.

Televisión análoga

Análogo (o análogo) televisión codifica televisión el cuadro y la información del sonido y lo transmite como señal análoga, es decir: uno en el cual el mensaje transportó por la difusión señal es una función de variaciones deliberadas en la amplitud y/o frecuencia de la señal. Todos los sistemas que preceden televisión digital, por ejemplo NTSC, Amigacho o SECAM son los sistemas análogos de la televisión.

Los locutores que usan sistemas análogos de la televisión codifican su usar de la señal NTSC, Amigacho o SECAM la codificación del análogo y entonces modula esta señal sobre a VHF o Frecuencia ultraelevada portador. Un cuadro análogo de la televisión “se dibuja” en la pantalla un marco entero cada vez, de la manera de una película de la película (cinematógrafo), con independencia del contenido del cuadro.

Al menos hay tres estándares para la manera que la información adicional del color puede ser codificada y ser transmitida. El primer era el americano NTSC Sistema de la televisión de color (de la televisión del comité nacional de los sistemas). El europeo Amigacho (Línea tarifa de la alternación de la fase) y la Unión Soviética Francés-Anterior SECAM (Séquentiel Couleur Avec Mémoire) el estándar fue desarrollado más adelante y procura curar ciertos defectos del sistema de NTSC. La codificación del color del amigacho es similar a los sistemas de NTSC. SECAM, aunque, utiliza un diverso acercamiento de la modulación que el amigacho o NTSC.
En principio los tres sistemas de codificación del color se pueden combinar con combinaciones unas de los de la tarifa de la línea/del marco de exploración. Por lo tanto, para describir una señal dada totalmente, es necesario cotizar el sistema del color y el estándar de la difusión como mayúscula. Por ejemplo los Estados Unidos utilizan NTSC-M, las aplicaciones PAL-I, aplicaciones SECAM-L, mucho de Reino Unido de Francia de las aplicaciones PAL-B/G de Europa occidental, la mayor parte de de las aplicaciones PAL-D/K de Europa Oriental o de SECAM-D/K y así sucesivamente.
Al menos no todas estas combinaciones posibles existen realmente. NTSC está actualmente solamente utilizado con el sistema M, aun cuando había experimentos con NTSC-A (línea 405) y NTSC-I (línea 625) en el Reino Unido. El amigacho se utiliza con una variedad 625 de la línea estándares (B, G, D, K, I) pero también con la línea estándar de norteamericano 525, nombrado por consiguiente PAL. Asimismo, SECAM se utiliza con una variedad 625 de la línea estándares.

Sistemas de la televisión

PAL es la sigla de Phase Alternating Line (en español línea de fase alternada). Es el nombre con el que se designa al sistema de codificación utilizado en la transmisión de señales de televisión analógica en color en la mayor parte del mundo. Se utiliza en la mayoría de los países africanos, asiáticos y europeos, además de Australia y algunos países americanos.

SECAM son las siglas de Séquentiel Couleur à Mémoire, en francés, "Color secuencial con memoria". Es un sistema para la codificación de televisión en color analógica utilizado por primera vez en Francia. El sistema Secam fue inventado por un equipo liderado por Henri de France.

NTSC (National Television System Committee, en español Comisión Nacional de Sistemas de Televisión) es un sistema de codificación y transmisión de Televisión en color analógico desarrollado en Estados Unidos en torno a 1940, y que se emplea en la actualidad en la mayor parte de América y Japón, entre otros países. Un derivado de NTSC es el sistema PAL que se emplea en Europa y algunos países de Sudamérica.

UHF (siglas del inglés Ultra High Frequency, ‘frecuencia ultraalta’) es una banda del espectro electromagnético que ocupa el rango de frecuencias de 300 MHz a 3 GHz. En esta banda se produce la propagación por onda espacial troposférica, con una atenuación adicional máxima de 1 dB si existe despejamiento de la primera zona de Fresnel.

VHF (Very High Frequencies)
Siglas utilizadas para designar la banda de frecuencias comprendidas entre 300 y 3000 MHz. En Europa, se refieren a las bandas I y III, para televisión, y II para FM.

A partir de los 50 MHz encontramos frecuencias asignadas, según los países, a la televisión comercial; son los canales llamados "bajos" del 2 al 13. También hay canales de televisión en UHF.
Entre los 88 y los 108 MHz encontramos frecuencias asignadas a las radios comerciales en Frecuencia Modulada o FM. Se la llama "FM de banda ancha" porque para que el sonido tenga buena calidad, es preciso aumentar el ancho de banda.
Entre los 108 y 136.975 Mhz se encuentra la banda aérea usada en aviación.
En 137 MHz encontramos señales de satélites meteorológicos.
Entre 144 y 146 MHz, incluso 148 MHz en la Región 2, encontramos las frecuencias de la banda de 2m de radioaficionados.
Entre 156 MHz y 162 MHz, se encuentra la banda de frecuencias VHF internacional reservada al servicio radiomarítimo.1
Por encima de esa frecuencia encontramos otros servicios como bomberos, ambulancias y radio-taxis etc.
Entre 170 y 173 Mhz, en México, se encuentran asignados 12 canales para uso exclusivo de los Ferrocarriles, para comunicaciones entre Despachadores de Trenes y tripulaciones, así como para comunicación entre tripulaciones en camino o servicios de patio. las comunicaciones aeronauticas en su gran mayoria se realizan en la banda VHF y van de 118.0 MHZ a 136.0 MHZ.

Señales Digitales y Analogas

Magnetismo

Campo Electrico y Diferencia de Potencial FPB

Manejo del Osciloscopio

ESPECTRO RADIOELÉCTRICO

El espectro electromagnético
Se concibe como la dispersión de radiaciones diferenciadas entre sí por la frecuencia. El espectro radioeléctrico es un subconjunto del anterior y abarca todas las frecuencias capaces de ser emitidas por osciladores discretos.
Según UIT el espectro radioeléctrico es el conjunto de ondas electromagnéticas, cuya frecuencia se fija convencionalmente por debajo de 3000 GHz, que se propagan por el espacio sin guía artificial.

Es de propiedad exclusiva del estado y como tal constituye un bien de dominio público, inimaginable e imprescriptible, cuya gestión, administración y control corresponden al Ministerio de Comunicaciones de conformidad con la legislación vigente.

Por espectro radioeléctrico, la Unión Internacional de Radiocomunicaciones (U.I.T.) define las frecuencias del espectro electromagnético usadas para los servicios de difusión, servicios móviles, de policía, bomberos, radioastronomía, meteorología y fijos." Este " no es un concepto estático, pues a medida que avanza la tecnología se aumentan (o disminuyen) rangos de frecuencia utilizados en comunicaciones, corresponde al estado de avance tecnológico."
Ampliando el concepto de Espectro Radioeléctrico podemos decir que es el medio o espacio por donde se propagan las ondas radioeléctricas, se trata de un conjunto de radiofrecuencias cuyo límite se fija convencionalmente por debajo de 3,000 Ghz.
Con el propósito de reglamentar y normalizar los servicios de radiocomunicación en el ámbito nacional, se tienen en cuenta los acuerdos internacionales, así como las modalidades propias que resultan de satisfacer las necesidades internas de uso del espectro radioeléctrico en el país. Por tanto, se deben considerar las disposiciones establecidas en el Reglamento de Radiocomunicaciones de la UIT.

1.2 DIVISION DEL ESPECTRO RADIOELECTRICO

El espectro radioeléctrico se divide en bandas de frecuencias, que se designan por números enteros, en orden creciente.

Las divisiones en bandas y frecuencias específicas del espectro radioeléctrico son consecuencia casi inmediata de la aplicación de acuerdos en radiodifusión.

El principio es sencillo: si no se establecen canales modulados, y en términos más generales, bandas de frecuencias con usos diferenciados, simplemente no hay manera de evitar la interferencia de señales. Si bien los contenidos de información de dos señales pueden ser distintas (es decir, el patrón específico de modulación puede no coincidir), si se está usando el mismo rango de frecuencias, simplemente es imposible impedir que las señales se confundan entre sí.

Las bandas reconocidas internacionalmente pueden observarse en el siguiente gráfico donde aparece la división del espectro radioeléctrico

Esta división del espectro de frecuencias fue establecida por el CONSEJO CONSULTIVO INTERNACIONAL DE LAS COMUNICACIONES DE RADIO (CCIR) en el año 1953. Debido a que la radiodifusión nació en los Estados Unidos de América las denominaciones de las divisiones se encuentran en idioma inglés y de allí las abreviaturas tal cual las conocemos adoptadas en la Convención de Radio celebrada en Atlantic City en 1947.
A su vez la UNIÓN INTERNACIONAL DE TELECOMUNICACIONES (UIT-ITU) dividió al planeta en tres regiones, en las cuales la distribución de las frecuencias para los distintos usos y servicios son similares para los países que integran una región determinada.
Colombia pertenece a la Región 2

De las bandas que aparecen en el gráfico distribución convencional del espectro radioeléctrico, las de VLF a EHF son utilizadas radiantemente, o para broadcasting, es decir, para emitir señales que recorren de acuerdo a sus propias características la atmósfera terrestre para ser recogidas por antenas, demoduladas y emitidas. Las señales limitadas a canales físicos, como pueden ser la televisión por cable o en general la gran mayoría de transmisiones de datos de computadora, no son tan importantes desde el punto de vista de la administración del espectro, porque la interferencia entre distintas emisiones está limitada por el alcance del campo magnético que circunda el medio físico, y puede atenuarse mediante dispositivos de blindaje o por el simple expediente de alejarlas de cualquier fuente de interferencia o canal interferible.

Tabla del espectro electromagnético

Métodos de modulación digital QPSK,8PSK,16PSK,QAM,8QAM

Por desplazamiento Cuaternaria
Transmisión de desplazamiento de fase cuaternaria

QPSK ó cuadratura PSK es una forma de modulación angular o constante
QPSK es una técnica de modulación donde M=4 los que indica 4 fases de salida para una
sola frecuencia portadora.
Debido a que hay 4 fases de salida diferentes, tiene que haber cuatro condiciones de
entrada diferentes.
Se necesita 2 bits en la entrada del modulador para producir 4 posibles condiciones 00 01 10 y 11 a la salida de consecuencia los datos de entrada se combinan en grupos de 2 bits llamados dibits cada código dibit genera cuatro fases de entrada.

Un dibit se introduce a un derivador de bits, los bits se han introducido en forma señal
salen simultáneamente en forma paralela, un bit se dirige por el canal I y el otro por el canal Q. El bit I modula una portadora en la fase, y el otro el Canal Q, modula un
portador en cuadratura. Una vez que el dibit ha sido derivado en los canales I y Q la
operación es igual a un modulador BPSK.

Para un “1” + V ó “0” – V dos fases son posibles en el modulador I senwct y -senwct y
para el modulador Q hay 2 fases posibles + coswct y -cos wct. Cuando el sumador lineal
combina las dos señales de cuadratura hay cuatro fases resultantes mostradas en las
expresiones: +senwct + coswct; +senwct – coswct, - senwct + coswct y -senwct – coswct.
Q I
1 1 coswct + senwct
1 0 coswct - senwct
0 1 -coswct + senwct
0 0 -coswct - senwct

En un modulador QPSK la tasa de bit en el canal I o en el canal Q es igual a la mitad de
la tasa de bit de entrada: Fb/2.

8PSK

Con el 8PSK los datos se dividen en tres canales I, G o C con una velocidad fb/3. El
derivador de bits estira los bits a tres veces su longitud de bit de entrada.
La frecuencia fundamental más alta es igual a la sexta parte de la tasa de bits de
entrada binaria.

16PSK

El PSK de dieciséis fases (16-PSK) es una técnica de codificación M-ario, en donde
M = 16; hay 16 diferentes fases de salida posibles. Un modulador de 16-PSK actúa en
los datos que están entrando en grupos de 4 bits (24 = 16), llamados quadbits (bits en
cuadratura). La fase de salida no cambia, hasta que 4 bits han sido introducidos al
modulador. Por tanto, la razón de cambio de salida y el mínimo ancho de banda son
iguales a un cuarto de la tasa de bits que están entrando (fb/4).

Modulación Multinivel QAM

La modulación de amplitud en cuadratura (QAM), es una forma de modulación digital en
donde la información digital está contenida, tanto en la amplitud como en la fase de la
portadora trasmitida.

QAM de Ocho 8QAM

El QAM de ocho (8-QAM), es una técnica de codificación M-ario, en donde M = 8. A
diferencia del 8-PSK, la señal de salida de un modulador de 8-QAM no es una señal
de amplitud constante.

QAM de 16 - 16QAM

Así como en 16-PSK, el 16-QAM es un sistema M-ario, en donde M= 16. Actúa sobre
los datos de entrada en grupos de cuatro (24 = l6). Como con el 8-QAM, tanto la fase
y la amplitud de la portadora transmisora son variados.

Modulación Codificación BW (Hz) Baudio Eficiencia BW(bps/Hz)
FSK Bit ≥ fb fb 1
BPSK Bit fb fb 1
QPSK Dibit fb / 2 fb / 2 2
8-QPSK Tribit fb / 3 fb / 3 3
8-QAM Tribit fb / 3 fb / 3 3
16-QPSK Quadbit fb / 4 fb / 4 4
16-QAM Quadbit fb / 4 fb / 4 4

Definición y clasificación de la modulación digital

Modulación digital

El término comunicaciones digitales abarca un área extensa de técnicas de comunicaciones, incluyendo transmisión digital y radio digital. La transmisión digital es la transmisión de pulsos digitales, entre dos o más puntos, de un sistema de comunicación. El radio digital es la transmisión de portadoras analógicas moduladas, en forma digital, entre dos o más puntos de un sistema de comunicación. Los sistemas de transmisión digital requieren de un elemento físico, entre el transmisor y el receptor, como un par de cables metálicos, un cable coaxial, o un cable de fibra óptica. En los sistemas de radio digital, el medio de transmisión es el espacio libre o la atmósfera de la Tierra.

Modulación por desplazamiento de amplitud ASK

La modulación por desplazamiento de amplitud, en inglés Amplitude-shift keying (ASK), es una forma de modulación en la cual se representan los datos digitales como variaciones de amplitud de la onda portadora.
La forma más simple y común de ASK funciona como un interruptor que apaga/enciende la portadora, de tal forma que la presencia de portadora indica un 1 binario y su ausencia un 0. Este tipo de modulación por desplazamiento on-off es el utilizado para la transmisión de código Morse por radiofrecuencia, siendo conocido el método como operación en onda continua.
Para ilustrar mejor el tema del interruptor en el modulado ASK se puede ilustrar de la siguiente manera:
• Señal coseno de amplitud = 0 por lo que en este estado se encontrará en estado 0
• Señal coseno de amplitud = 1 por lo que en este estado se encontrará en estado 1.
Modulación por desplazamiento de frecuencia FSK
La Modulación por desplazamiento de frecuencia o FSK, (Frequency Shift Keying) es una técnica de transmisión digital de información binaria (ceros y unos) utilizando dos frecuencias diferentes. La señal moduladora solo varía entre dos valores de tensión discretos formando un tren de pulsos donde un cero representa un "1" o "marca" y el otro representa el "0" o "espacio".
En la modulación digital, a la relación de cambio a la entrada del modulador se le llama bit-rate y tiene como unidad el bit por segundo (bps).
La figura muestra una señal modulada FSK que responde a la función:
A sen 2PI(f ± ∆f)t,
Cuando la moduladora es binaria. El signo ± depende de que el bit a transmitir sea el cero o el uno: f1 = f + ∆f, f0 = f-∆f.
El FSK binario es una Forma de modulación angular de amplitud constante, similar a la modulación en frecuencia convencional, excepto que la señal modulante es un flujo de pulsos binarios que varía, entre dos niveles de voltaje discreto, en lugar de una forma de onda analógica que cambia de manera continua. La expresión general para una señal FSK binaria es
v(t) = V c cos [ ( w c + v m(t) D w / 2 )t ] (1)
donde v(t) = forma de onda FSK binaria
V c = amplitud pico de la portadora no modulada
w c = frecuencia de la portadora en radianes
v m(t) = señal modulante digital binaria
D w = cambio en frecuencia de salida en radianes

Transmisión de desplazamiento de fase (PSK)
Transmitir por desplazamiento en fase (PSK) es otra forma de modulación angular, modulación digital de amplitud constante. El PSK es similar a la modulación en fase convencional, excepto que con PSK la señal de entrada es una señal digital binaria y son posibles un número limitado de fases de salida.


Mínimo por desplazamiento de amplitud MSK

En la modulación digital, claves mínimo de desplazamiento (MSK) es un tipo de alimentación continua con la fase de claves por desplazamiento de frecuencia que se desarrolló a finales de 1950 y 1960. [1] Al igual que OQPSK, MSK se codifica con trozos alternando entre los componentes del cuaternario, con el componente Q retraso a la mitad el período de símbolo. Sin embargo, en lugar de pulsos cuadrados como los usos OQPSK, MSK codifica cada bit como un medio sinusoide. Esto se traduce en una señal constante de módulo, lo que reduce los problemas causados por la distorsión no lineal. Además de ser considerado en relación con los OQPSK, MSK también puede ser visto como un cambio de fase continua de frecuencia con llave (CPFSK) de la señal con una frecuencia de separación de la mitad de la velocidad de bits.

Definición y clasificación de la modulación Análoga

Modulación

Se denomina modulación, a la operación mediante la cual ciertas características de una onda
denominada portadora, se modifican en función de otra denominada moduladora, que
contiene información, para que esta última pueda ser transmitida.
La onda en condiciones de ser transmitida. Se denomina señal modulada.

La modulación ANALÓGICA, que se realiza a partir de señales analógicas de información, por ejemplo la voz humana, audio y video en su forma eléctrica.
De Modulación analógica encontramos los siguientes tipos:Am,Fm,Pm.

MODULACION AM

Para presentar lo que es la modulación en amplitud, comencemos con una etapa amplificadora, donde la señal de entrada "Eo" se amplifica con una ganancia constante "A".

En ese caso la salida del amplificador, "Em", es el producto de A y Eo.

Supongamos ahora que la ganancia de la etapa amplificadora "A" es variable en función del tiempo, entre 0 (cero) y un valor máximo, regresando a 0 (cero). Lo anterior significa, que la etapa amplificadora multiplica el valor de entrada "Eo" por un valor diferente de "A" en cada instante.


MODULACION FM

La modulación en frecuencia consiste en variar la frecuencia de la portadora proporcionalmente a la frecuencia de la onda moduladora (información), permaneciendo constante su amplitud. A diferencia de la AM, la modulación en frecuencia crea un conjunto de complejas bandas laterales cuya profundidad (extensión) dependerá de la amplitud de la onda moduladora. Como consecuencia del incremento de las bandas laterales, la anchura del canal de la FM será más grande que el tradicional de la onda media, siendo también mayor la anchura de banda de sintonización de los aparatos receptores (especie de " puerta electrónica " de los aparatos receptores que permite que pase a la etapa de demodulación una determinada anchura de señal). La principal consecuencia de la modulación en frecuencia es una mayor calidad de reproducción como resultado de su casi inmunidad hacia las interferencias eléctricas. En consecuencia, es un sistema adecuado para la emisión de programas (música) de alta fidelidad.

MODULACION PM

El subsistema de modulación PM se utiliza para transmitir o recibir información desde tierra. Este sistema pude comunicar directamente o a través de los enlaces TDRS, FL(Forward Link) o RL(Return Link).

El enlace progresivo (FL, anteriormente referido como enlace ascendente) utiliza modulación PM con portadora centrada en 2106,4 MHz (primaria) o 2041,9 MHz (secundaria) para misiones de la NASA y opera a través del STDN o el TDRS. Los dos enlaces progresivos en banda-S prevendrían interferencias si dos orbiters se encontraran en operación a la vez, de manera que uno de ellos utilizaría la portadora primaria y el otro la secundaria.

Esquema de funcionamiento de los filtros

Un filtro pasa bajo corresponde a un filtro caracterizado por permitir el paso de las frecuencias más bajas y atenuar las frecuencias más altas. El filtro requiere de dos terminales de entrada y dos de salida, de una caja negra, también denominada cuadripolo o bipuerto, así todas las frecuencias se pueden presentar a la entrada, pero a la salida solo estarán presentes las que permita pasar el filtro.

El filtro paso bajo permite sólo el paso de frecuencias por debajo de una frecuencia en particular llamada frecuencia de corte (Fc) y elimina las frecuencias por encima de esta frecuencia.


Con la ley de Ohm:
- Vin = I x Z = I x (R2 + XC2) 1/2
- Vo = I x XC
- Vo = Vin / ( 1 + (2 x π x RC)2 )1/2


donde Z = Impedancia

La frecuencia de corte es aquella donde la amplitud de la señal entrante cae hasta un 70.7 % de su valor máximo. Y esto ocurre cuando XC = R. (reactancia capacitiva = resistencia)

Si XC = R, la frecuencia de corte será: Fc = 1 / (2 x π x RC)


Filtro pasa alto

Un filtro paso alto RC es un circuito formado por una resistencia y un condensador conectados en serie de manera que éste permite solamente el paso de frecuencias por encima de una frecuencia en particular llamada frecuencia de corte (Fc) y atenúa las frecuencias por debajo de esta frecuencia.

El filtro paso alto ideal es un circuito que permite el paso de las frecuencias por encima de la frecuencia de corte (Fc) y elimina las que sean inferiores a ésta.

Para el circuito serie: condensador-resistencia, el voltaje de salida Vo queda:

Vo = I x R. como Vin = I x Z = I x (R2 + Xc2)1/2, así:

Vo = 2 x π x F x R x C / (1 + (2 x π x F x R x C)2)1/2

donde Z = Impedancia y π = 3.1416

El valor de la tensión de salida puede ser calculado con esta ecuación para cualquier frecuencia.

Para bajas frecuencias, la salida tiene un valor muy bajo. Para la frecuencia de corte Xc = R (reactancia capacitiva = resistencia), entonces:

Vr = Vo = I x R = I x Xc y Vo = 0.707 x Vin

A la frecuencia de corte la reactancia capacitiva y la resistencia tienen el mismo valor, entonces:

R = XC = 1 / (2 x π x Fc x C) (la misma ecuación del filtro Paso bajo).

Despejando: Fc = 1 / (2 x π x R x C)

Filtro pasa banda

Este filtro es útil para cuando se quiere sintonizar una señal ya sea de radio o televisión. También se utiliza en equipos de comunicacióntelefónica para separar las diferentes conversaciones que simultáneamente se transmiten sobre el mismo medio de comunicación.

La respuesta ideal elimina todas las frecuencias desde 0Hz a la fc1, permite pasar todas aquellas que están entre la fc1 y la fc2 y elimina todas las frecuencias que estén por encima de la fc2. La banda pasante esta formada por todas las frecuencias entre fc1 y fc2, lo que este por fuera de estas son la banda eliminada. Un filtro pasa banda ideal, la atenuación en la banda pasante es 0, y la atenuación es infinita en la banda eliminada.

Filtros

Funcionamiento y formulación

Un filtro activo es un filtro electrónico analógico distinguido por el uso de uno o más componentes activos (que proporcionan una cierta forma de amplificación de energía), que lo diferencian de los filtros pasivos que solamente usan componentes pasivos. Típicamente este elemento activo puede ser un tubo de vacío, un transistor o un amplificador operacional.

Un filtro activo puede presentar ganancia en toda o parte de la señal de salida respecto a la señal de entrada. En su implementación se combinan elementos activos y pasivos, siendo frecuente el uso de amplificadores operacionales, que permite obtener resonancia y un elevado factor Q sin el empleo de bobinas.

Con filtros acivos, esta desventaja se corrige, como?, incorporando uno o más amplificadores operacionales ( OP AMPS ), o pueden ser otros componentes que tengan la capacidad de amplificar la señal que se ha filtrado, por esto el nombre de elementos activos

El diseño de los filtros pasivos puede ser con una impedancia alta en su entrada para que no drenen corriente de la señal, y baja impedancia en la salida para que puedan manejar cargas que consuman corriente un tanto alta, dando esta combinación resultados excelentes.

Al igual que los filtros pasivos, los activos son diseñados, en base a la función que van a desempeñar, ya pasa-bajos ( low pass ), pasa-altos ( High pass ), pasa banda ( band pass y eliminadores de banda ( notch filter ). Este último es muy importante para suprimir cierta fracción del espectro en la que se encuentran ciertas interferencias.

La operación de cada uno de los filtros descritos son similares a la de los filtros pasivos, con la diferencia que su eficiencia es más alta. El diagrama de la figura corresponde a un filtro pasa-banda, el cual está diseñado con 1/4 de un circuito integrado LM324.

Losfiltros activos son muy usados en los circuitos electrónicos modernos, Los filtros eliminadores de banda se usan en los amplificadores de audio de alta ganancia y amplificadores de instrumentación para bloquear señales no deseadas, por ejemplo el HUM o zumbido que producen los 60 ciclos de la corriente alterna.
Los filtros paso-bajo y paso-alto pueden utilizarse para reforzar ciertos rangos de frecuencias en aplicaciones de audio. Los filtros pasa-banda se aplican en dispositivos sensibles a determinados tonos, por ejemplo indicadores de frecuencia, cerraduras con apertura mediante luz de led codificada, alarmas y muchos más.

En el circuito de la figura anterior, también se puede utilizar un IC 741, con la diferencia que con el 741 se debe de usar una fuente simétrica de 15 voltios.


FÓRMULAS:

Para modificar el rango de frecuencias del filtro de ejemplo, te damos la siguiente fórmula:

R1 = 1/HC1w0
R2 = R1REQ / (R1 - REQ)
REQ: = 1 / Q ( C1 + C2 )w0
R3 = A0 R1 ( 1 + C1/C2 )

Donde,

H = A0Q
A0 = Ganancia del amplificador operacional
Q = Factor de calidad del filtro
W0 = 2pf0
f0 = frecuencia de detección

Señal analógica y digital

Una señal analógica

Es un tipo de señal generada por algún tipo de fenómeno electromagnético y que es representable por una función matemática continua en la que es variable su amplitud y periodo (representando un dato de información) en función del tiempo. Algunas magnitudes físicas comúnmente portadoras de una señal de este tipo son eléctricas como la intensidad, la tensión y la potencia, pero también pueden ser hidráulicas como la presión, térmicas como la temperatura, mecánicas, etc. La magnitud también puede ser cualquier objeto medible como los beneficios o pérdidas de un negocio.

Señal digital

La señal digital es un tipo de señal generada por algún tipo de fenómeno electromagnético en que cada signo que codifica el contenido de la misma puede ser analizado en término de algunas magnitudes que representan valores discretos, en lugar de valores dentro de un cierto rango. Por ejemplo, el interruptor de la luz sólo puede tomar dos valores o estados: abierto o cerrado, o la misma lámpara: encendida o apagada (véase circuito de conmutación). Esto no significa que la señal físicamente sea discreta ya que los campos electromagnéticos suelen ser continuos, sino que en general existe una forma de discretizarla unívocamente.

Campo eléctrico y magnético

Campo eléctrico

Campo eléctrico producido por un conjunto de cargas puntuales. Se muestra en rosa la suma vectorial de los campos de las cargas individuales; .

El campo eléctrico, en física, es un ente físico que es representado mediante un modelo que describe la interacción entre cuerpos y sistemas con propiedades de naturaleza eléctrica.[1] Matemáticamente se describe como un campo vectorial en el cual una carga eléctrica puntual de valor q sufre los efectos de una fuerza eléctrica Valor q sufre los efectos de una fuerza eléctrica F dada por la siguiente ecuación:
F= qE

Diferencia de potencial es la presión que ejerce una fuente de suministro de energía eléctrica o fuerza electromotriz (FEM) sobre las cargas eléctricas o electrones en un circuito eléctrico cerrado, para que se establezca el flujo de una corriente eléctrica.

En relación con el campo eléctrico estos dos conceptos se hace referencia uno del otro.

http://www.greenfacts.org/es/glosario/abc/campo-electrico.htm

Campo magnético

Es una región del espacio en la cual una carga eléctrica puntual de valor q que se desplaza a una velocidad , sufre los efectos de una fuerza que es perpendicular y proporcional tanto a la velocidad como al campo. Así, dicha carga percibirá una fuerza descrita con la siguiente igualdad.

F= qv X B

Donde F es la fuerza, v es la velocidad y B el campo magnético, también llamado inducción magnética y densidad de flujo eléctrico y q carga eléctrica puntual de valor. (Nótese que tanto F como v y B son magnitudes vectoriales y el producto vectorial es un producto vectorial que tiene como resultante

La existencia de un campo magnético se pone de relieve gracias a la propiedad localizada en el espacio de orientar un magnetómetro (laminilla de acero imantado que puede girar libremente). La aguja de una brújula, que evidencia la existencia del campo magnético terrestre, puede ser considerada un magnetómetro.

La existencia de un campo magnético se pone en evidencia por la propiedad localizada en el espacio de orientar un magnetómetro (laminilla de acero imantado que puede girar libremente). La aguja de una brújula, que pone en evidencia la existencia del campo magnético terrestre, puede ser considerada un magnetómetro.

http://www.scribd.com/doc/491400/CAMPO-MAGNETICO-

osciloscopio y del generador de senales

Qué es un osciloscopio?
El osciloscopio es basicamente un dispositivo de visualización gráfica que muestra señales electricas variables en el tiempo. El eje vertical, a partir de ahora denominado Y, representa el voltaje; mientras que el eje horizontal, denominado X, representa el tiempo.


¿Qué podemos hacer con un osciloscopio?.
Basicamente esto:


Determinar directamente el periodo y el voltaje de una señal.
Determinar indirectamente la frecuencia de una señal.
Determinar que parte de la señal es DC y cual AC.
Localizar averias en un circuito.
Medir la fase entre dos señales.
Determinar que parte de la señal es ruido y como varia este en el tiempo.
Los osciloscopios son de los instrumentos más versatiles que existen y lo utilizan desde técnicos de reparación de televisores a médicos. Un osciloscopio puede medir un gran número de fenomenos, provisto del transductor adecuado (un elemento que convierte una magnitud física en señal eléctrica) será capaz de darnos el valor de una presión, ritmo cardiaco, potencia de sonido, nivel de vibraciones en un coche, etc.

Osciloscopio analógico
La tensión a medir se aplica a las placas de desviación vertical de un tubo de rayos catódicos (utilizando un amplificador con alta impedancia de entrada y ganancia ajustable) mientras que a las placas de desviación horizontal se aplica una tensión en diente de sierra (denominada así porque, de forma repetida, crece suavemente y luego cae de forma brusca). Esta tensión es producida mediante un circuito oscilador apropiado y su frecuencia puede ajustarse dentro de un amplio rango de valores, lo que permite adaptarse a la frecuencia de la señal a medir. Esto es lo que se denomina base de tiempos.

Osciloscopio digital

Los osciloscopios digitales poseen además de las secciones explicadas anteriormente un sistema adicional de proceso de datos que permite almacenar y visualizar la señal.



Cuando se conecta la sonda de un osciloscopio digital a un circuito, la sección vertical ajusta la amplitud de la señal de la misma forma que lo hacia el osciloscopio analógico.
El conversor analógico-digital del sistema de adquisición de datos hace un muestreola señal a intervalos de tiempo determinados y convierte la señal de voltaje continua en una serie de valores digitales llamados muestras. En la sección horizontal una señal de reloj determina cuando el conversor A/D toma una muestra. La velocidad de este reloj se denomina velocidad de muestreo y se mide en muestras por segundo.