Universidad Yacambú
Cátedra: Redes y
Telecomunicaciones
Participante:
Emilia Zerpa
CI:
9.816.668
Febrero
de 2006
Trabajo
Nro. 2
Ventajas del enlace de
microondas.
·
Antenas
relativamente pequeñas son efectivas.
·
A
estas frecuencias las ondas de radio se comportan como ondas de luz, por ello
la señal puede ser enfocada utilizando antenas parabólicas y antenas de embudo,
además pueden ser reflejadas con reflectores pasivos.
·
Otra
ventaja es el ancho de banda, que va de
·
Los
satélites artificiales han extendido el alcance de la línea de propagación y
han hecho posible la transmisión transoceánica de microondas por su capacidad
de admitir anchas bandas de frecuencias. La línea de transmisión puede
extenderse por uno de los distintos medios existentes.
·
Las
normas de seguridad de funcionamiento de los sistemas de microondas han
alcanzado gran rigidez. Por ejemplo, se utiliza un 99.98% de confiabilidad
general en un sistema patrón de
·
Otro
gran campo de aplicación es el que se pudiera denominar científico. En
radioastronomía ocurre que las radiaciones extraterrestres con frecuencia
comprendidas entre 10 Mhz y 10Ghz pueden atravesar el
filtro impuesto por la atmósfera y llegar hasta nosotros.
·
Las
normas de seguridad de funcionamiento de los sistemas de microondas han
alcanzado gran rigidez. Por ejemplo, se utiliza un 99.98% de confiabilidad
general en un sistema patrón de
Ventajas de los radio enlaces de microondas
comprados con los sistemas de línea metálica:
·
Volumen
de inversión generalmente más reducido.
·
Instalación
más rápida y sencilla.
·
Conservación
generalmente más económica y de actuación rápida.
·
Puede
superarse las irregularidades del terreno.
·
La
regulación solo debe aplicarse al equipo, puesto que las características del
medio de transmisión son esencialmente constantes en el ancho de banda de
trabajo.
·
Puede
aumentarse la separación entre repetidores, incrementando la altura de las
torres.
Desventajas del enlace de
microondas.
·
El factor limitante de la
propagación de la señal en enlaces microondas es la distancia que se debe
cubrir entre el transmisor y el receptor, además esta distancia debe ser libre
de obstáculos. Otro aspecto que se debe señalar es que en estos enlaces, el
camino entre el receptor y el transmisor debe tener una altura mínima sobre los
obstáculos en la vía, para compensar este efecto se utilizan torres para
ajustar dichas alturas.
·
Las
frecuencias son susceptibles a un fenómeno llamado Disminución de Multicamino (Multipath Fafing), lo que causa profundas disminuciones en el poder
de las señales recibidas.
·
A
estas frecuencias las perdidas ambientales se
transforman en un factor importante, la absorción de poder causada por la
lluvia puede afectar dramáticamente el Performance
del canal.
·
Un
problema conserniente al desarrollo de las
microondas, lo ha constituido hasta ahora el precio elevado de los generadores;
ha sido el descubrimiento de los osciladores a semiconductores el que a
abaratado, va camino de hacerlo aun más, dichos generadores, con el cual el
campo de aplicaciones de las microondas.
·
Sin embargo no
todo son beneficios; un crecimiento incontrolado de la utilización de las m,
puede dar lugar a problemas no solo de congestión del espectro, interferencias,
etc., sino también de salud humana; este último aspecto no está lo
suficientemente estudiado, como se deduce del hecho de que los índices de
peligrosidad sean marcadamente diferentes de unos países a otros.
·
El
desvanecimiento se debe normalmente a los cambios atmosféricos y a las
reflexiones del trayecto de propagación al encontrar superficies terrestres o
acuáticas.
·
El
problema fundamental de este tipo de comunicación es la atenuación, que
dependerá de la longitud de onda que estemos utilizando, así como de las
condiciones meteorológicas: por ejemplo a partir de los 10 MHz
aumenta mucho la atenuación a causa de la lluvia.
·
Además
se dan problemas de interferencia entre unas y otras emisiones, por lo que es
necesario regular las bandas.
Desventajas de los radio enlaces de microondas comprados con los
sistemas de línea metálica.
·
Explotación
restringida a tramos con visibilidad directa para los enlaces.
·
Necesidad
de acceso adecuado a las estaciones repetidoras en las que hay que disponer de
energía y acondicionamiento para los equipos y servicios de conservación. Se
han hecho ensayos para utilizar generadores autónomos y baterías de células
solares.
·
La
segregación, aunque es posible y se realiza, no es tan flexible como en los
sistemas por cable.
·
Las
condiciones atmosféricas pueden ocasionar desvanecimientos intensos y
desviaciones del haz, lo que implica utilizar sistemas de diversidad y equipo
auxiliar requerida, supone un importante problema en diseño.
Componentes Fundamentales
de un enlace de microondas.
Básicamente un enlace
vía microondas consiste en tres componentes fundamentales: El Transmisor, El
receptor y El Canal Aéreo. El Transmisor es el responsable de modular una señal
digital a la frecuencia utilizada para transmitir, El Canal Aéreo representa un
camino abierto entre el transmisor y el receptor, y como es de esperarse el
receptor es el encargado de capturar la señal transmitida y llevarla de nuevo a
señal digital.
Estructura general de un radio
enlace por microondas.
Equipos.
Un radioenlace esta constituido por equipos terminales y
repetidores intermedios. La función de los repetidores es salvar la falta de
visibilidad impuesta por la curvatura terrestre y conseguir así enlaces
superiores al horizonte óptico.
Los
repetidores pueden ser:
Activos
Pasivos
En los
repetidores pasivos o reflectores.
No hay
ganancia
Se
limitan a cambiar la dirección del haz radielectrónico.
Un sistema en el que se utilizan localmente las microondas
constará fundamentalmente de un generador y de un medio de transmisión de la
onda hasta la carga; en caso contrario, tendremos necesidad de un sistema
emisor y otro receptor, estando el emisor compuesto por los elementos
anteriormente citados, donde la carga será una antena emisora, mientras que el
receptor será otra antena, medio de transmisión y detector adecuado.
Además de estos elementos existirán otras componentes como
pueden ser atenuadores, desfasadores, frecuencimetros, medidores de onda estacionaria, etc.
La guía de onda es esencia una tubería metálica, a través
de la cual se propaga el campo electromagnético sin prácticamente atenuación,
dependiendo esta del material de que la misma esté fabricada; así, a una
frecuencia determinada, y para una geometría concreta, la atenuación será tanto
menor cuanto mejor conductor sea el material. A diferencia de lo que ocurre en
el medio libre, en el que el haz de ondas electromagnéticas es mas o menos
divergente y sus campos transversales electromagnéticos (ondas TEM, ya
citadas), en una guía el campo esta confinado en su interior, evitándose la
radiación hacia el exterior, y sus campos ya no pueden ser TEM sino que han de
hacer necesariamente del tipo TE (campo electrónico transversal a la dirección
de propagación), o bien TM (campo magnético
transversal) o bien híbridos, es decir, mezcla de TE y TM.
La configuración de la geometría, tipo de excitación de la
guía y frecuencia, ocurriendo además que ciertas configuraciones de campo,
denominadas modos, solo son posibles a frecuencias superiores a una
determinada, denominada frecuencia de corte, existiendo un modo de propagación
de dichos campos, el modo fundamental, que posee la frecuencia de corte mínima.
Por debajo de esta frecuencia la guía no propaga la energía electromagnética.
Entre estas radiaciones están algunas de tipo espectral,
como la línea de 1420 OH, y otras de tipo continuo debidas a radiación térmica,
emisión giromagnética, sincrotónica,
etc. La detección de estas radiaciones permite obtener información de la
dinámica y constitución del universo. En el estudio de los materiales
(eléctricos, magnéticos, palmas) las m. se pueden utilizar bien para la
determinación de parámetros macroscópicos, como son la permitividad
eléctrica y la permeabilidad magnética, bien para el estudio directo de la
estructura molecular de la materia mediante técnicas espectroscópicas y de
resonancia.
Antenas y torres de microondas.
La
distancia cubierta por enlaces microondas puede ser incrementada por el uso de
repetidoras, las cuales amplifican y redireccionan la
señal, es importante destacar que los obstáculos de la señal pueden ser
salvados a través de reflectores pasivos.
La señal
de microondas transmitidas es distorsionada y atenuada mientras viaja desde el
transmisor hasta el receptor, estas atenuaciones y distorsiones son causadas
por una perdida de potencia dependiente a la distancia, reflexión y refracción
debido a obstáculos y superficies reflectoras, y a pérdidas atmosféricas
La ingeniería de microondas/milimétricas tiene que ver con
todos aquellos dispositivos, componentes y sistemas que trabajen en el rango frecuencial de 300 MHz a 300 GHz. Debido a tan amplio margen de frecuencias, tales
componentes encuentran aplicación en diversos sistemas de comunicación. Ejemplo
típico es un enlace de Radiocomunicaciones terrestre a 6 GHz
en el cual detrás de las antenas emisora y receptora, hay toda una circuitería capaz de generar, distribuir, modular,
amplificar, mezclar, filtrar y detectar la señal. Otros ejemplos lo constituyen
los sistemas de comunicación por satélite, los sistemas radar y los sistemas de
comunicación móviles, muy en boga en nuestros días.
La tecnología de semiconductores, que proporciona
dispositivos activos que operan en el rango de las microondas, junto con la
invención de líneas de transmisión planares; ha
permitido la realización de tales funciones por circuitos híbridos de
microondas.
En estos circuitos, sobre un determinado sustrato se
definen las líneas de transmisión necesarias. Elementos pasivos (condensadores,
resistencias) y activos (transistores, diodos) son posteriormente incorporados
al circuito mediante el uso de pastas adhesivas y técnicas de soldadura. De ahí
el nombre de tecnología híbrida de circuitos integrados (HMIC: "Hibrid Microwave Integrated Circuit").
Recientemente, la tecnología monolítica de circuitos de microondas (MMIC),
permite el diseño de circuitos/subsistemas capaces de realizar, muchas de las
funciones mencionadas anteriormente, en un sólo "chip". Por las
ventajas que ofrece ésta tecnología, su aplicación en el diseño de
amplificadores para receptores ópticos, constituye un campo activo de
investigación y desarrollo.
El diseño de circuitos de microondas en ambas tecnologías,
ha exigido un modelado preciso de los diferentes elementos que forman el
circuito. De especial importancia son los dispositivos activos (MESFET, HEMT,
HBT); pues conocer su comportamiento tanto en pequeña señal como en gran señal
(régimen no lineal), es imprescindible para poder predecir la respuesta de un
determinado circuito que haga uso de él. El análisis, modelado y simulación de éstos dispositivos, constituye otra de las áreas de trabajo
Planes de frecuencia – Ancho de banda en un radioenlace
por microondas
En una estación terminal se
requieran dos frecuencias por radiocanal.
·
Frecuencia
de emisión
·
Frecuencia
de recepción
Es una estación repetidora que tiene como mínimo una antena
por cada dirección, es absolutamente necesario que las frecuencias de emisión y
recepción estén suficientemente separadas, debido a:
1.
La gran diferencia entre los niveles de las señales emitida y recibida, que
puede ser de
2.
La necesidad de evitar los acoples entre ambos sentidos de transmisión.
3.
La directividad insuficiente de las antenas sobre
todas las ondas métricas.
Por consiguiente en ondas métricas (30-300 Mhz) y decimétricas (300 Mhz - 3 Ghz), conviene utilizar
cuatro frecuencias (plan
de 4 frecuencias).
En ondas centimétricas, la directividad es mayor y puede emplearse un plan de 2
frecuencias.
Está creciendo a un nivel tal que impide predecir las
repercusiones futuras, que incluso pueden ser negativas. Estos dispositivos
también tienen una concepción diferente a los usuarios de baja frecuencia
esencial en que en los de baja frecuencia los electrones del semiconductor son
TIBIOS en el sentido que sus energías no difieren grandemente de la red del
material, mientras que en los de m. Los electrones son CALIENTES, con energías
eléctricas adquiridas de campos eléctricos elevados, que pueden ser muy
superiormente a energía de m.
El primero de estos dispositivos se basó en el denominado
efecto GUNN que se presenta en semiconductores compuestos, como el arseniuro de
galio, material en el fue inicialmente detectado, y desde entonces se han
descrito muchos dispositivos, algunos basados en fenómenos bulímicos en el
semiconductor, como los gunn, y otros fenómenos que
tienen lugar en uniones de semiconductores.
Infografia:
Articulo 1.
http://www.cienciasmisticas.com.ar/electronica/comunicaciones/microondas/index.php
El articulo abarca todo lo referente sobre la
ingeniería de microondas/milimétricas, donde al área de microondas se denomina
como la porción del espectro electromagnético que cubre las frecuencias entre
aproximadamente 3 Ghz y 300 Ghz
(1 Ghz = 10^9 Hz), que
corresponde a la longitud de onda en vacío entre
Articulo 2.
http://cetitdh.tripod.com/desvanecimiento_de_microondas.htm
Referencias al desvanecimiento de microondas el cual se debe normalmente a los cambios
atmosféricos y a las reflexiones del trayecto de propagación al encontrar
superficies terrestres o acuáticas. La intensidad del desvanecimiento aumenta
en general con la frecuencia y la longitud de trayecto.
Articulo 3.
http://www.monografias.com/trabajos12/comsat/comsat.shtml
Abarca la teoría básica de satélites y en términos de
microondas menciona como la ingeniería de microondas/milimétricas tiene que ver
con todos aquellos dispositivos, componentes y sistemas que trabajen en el
rango frecuencial de 300 MHz
a 300 GHz.