interconexion de audio, voz y video por radio enlace
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UNIVERSIDAD FERMIN TOROVICERRECTORADO ACADEMICO
FACULTAD DE INGENIERIA
PRACTICA N°1 INTERCONEXION DE AUDIO, VOZ Y VIDEO POR RADIO ENLACE
Autores: Gabriel Torres C.I 21.126.181Gregorio Micha C.I 84.387.140 Salomé poleo CI. 19.639.726 Prof:ing. Erik hernandezSección: T847Materia.Lab de microondasCabudare, Noviembre del 2011
DEFINICIONES
GUÍA DE ONDA:
Es otro medio de comunicación tambien muy usado, el cual opera en el rango de las frecuencias comunmente llamadas como microondas (en el orden de GHz). Su construcción es de material metálico por lo que no se puede decir que sea un cable. El ancho de banda es extremadamente grande y es usada principalmente cuando se requiere bajas perdidas en la señal bajo condiciones de muy alta potencia como el caso desde una antena de microondas al receptor/transmisor de radio frecuencia. Las aplicaciones típicas de este medio es en las centrales telefónicas para bajar/subir señales provenientes de antenas de satélite o estaciones terrenas de microondas
No todas las guias de onda son duras, también existen guías de onda más flexibles, existe un tipo de guía de onda que fabrica una compañía que se llama ANDREW, y a este tipo de guía de onda flexible se le conoce como Heliax
Las guías de onda electromagnéticas se analizan resolviendo las ecuaciones de
Maxwell. Estas ecuaciones tienen soluciones múltiples, o modos, que son los autofunciones del sistema de ecuaciones. Cada modo es pues caracterizado por un autovalor, que corresponde a la velocidad de propagación axial de la onda en la guía.
Los modos de propagación dependen de la longitud de onda, de la polarización y de las dimensiones de la guía. El modo longitudinal de una guía de onda es un tipo particular de onda estacionaria formado por ondas confinadas en la cavidad. Los modos transversales.
SE CLASIFICAN EN:
Modo TE (Transversal eléctrico), la componente del campo eléctrico en la dirección de propagación es nula.
Modo TM (Transversal magnético), la componente del campo magnético en la dirección de propagación es nula.
Modo TEM (Transversal electromagnético), la componente tanto del campo eléctrico como del magnético en la dirección de propagación es nula.
Modo híbrido, son los que sí tienen componente en la dirección de propagación tanto en el campo eléctrico como en el magnético.
En guías de onda rectangulares el modo fundamental es el TE1, 0 y en guías de onda circulares es el TE1,1.
El ancho de banda de una guía de onda viene limitado por la aparición de modos superiores. En una guía rectangular, sería el TE0, 1. Para aumentar dicho ancho de banda se utilizan otros tipos de guía, como la llamada "Double Ridge", con sección en forma de "H".
FRECUENCIA INTERMEDIA (FI):
Se denomina Frecuencia intermedia (FI) a la Frecuencia que en los aparatos de radio que emplean el principio superheterodino se obtiene de la mezcla de la señal sintonizada en antena con una frecuencia variable generada localmente en el propio aparato mediante un oscilador local (OL) y que guarda con ella una diferencia constante. Esta diferencia entre las dos frecuencias es precisamente la frecuencia intermedia.
En los receptores de radio convencionales el valor de la frecuencia intermedia es normalmente 455 ó 470 kHz, en los receptores de modulación de amplitud (AM) y de 10,7 MHz en los de modulación de frecuencia (FM), aunque en aparatos más sofisticados, los denominados de doble conversión, se utiliza un segundo valor de FI más pequeño. En los receptores de televisión del sistema PAL empleado en Alemania, España y otros países, la FI se selecciona a 38,9 MHz.
La utilidad del empleo de una frecuencia intermedia radica en el hecho de que todos los circuitos sintonizados existentes a partir de la etapa en que se efectúa la mezcla, trabajan a una frecuencia fija (la de la FI) y por tanto son más fáciles de ajustar. De este modo se mejora la selectividad y se facilita el diseño de las etapas amplificadoras. Si no se empleara la frecuencia intermedia, sería preciso diseñar circuitos sintonizadores que tuvieran al mismo tiempo una gran selectividad y un gran rango de selección de frecuencias de actuación, algo difícil y caro de conseguir.
PROPAGACIÓN EN EL ESPACIO LIBRE Y ENTORNO TERRESTRE
Todo sistema de telecomunicación debe diseñarse para que en el receptor se obtenga una relación señal-ruido mínima que garantice su funcionamiento. Los servicios de radiocomunicaciones, radiodifusión, radiolocalización (radar), teledetección y radioayudas a la navegación tienen en común el empleo de ondas electromagnéticas radiadas como soporte de la transmisión de información entre el transmisor y el receptor.
El MODULADOR CONVERTER UP: Se utiliza para modular la frecuencia, aumentarla de RF a microondas
El DEMODULADOR CONVERTER DOWN: Se utiliza para modular la frecuencia, disminuirla respectivamente. De microondas a RF
ANTENA DE BOCINA:
La antena de bocina es en general un dispositivo que realiza una transición entre las ondas propagándose en una línea de transmisión, generalmente una guía de onda, y ondas propagándose en un medio ilimitado como el espacio libre. Son construidas en una variedad de formas con el propósito de controlar una o más de las propiedades fundamentales: ganancia, patrón de radiación e impedancia.
Una bocina es una antena que consiste en una guía de onda en la cual el área de la sección se va incrementando progresivamente hasta un extremo abierto, que se comporta como una apertura.
BANDA BASE:
En Telecomunicaciones, el término banda base se refiere a la banda de frecuencias producida por un transductor, tal como un micrófono, un manipulador telegráfico u otro dispositivo generador de señales que no es necesario adaptarlo al medio por el que se va a trasmitir.
Banda base es la señal de una sola transmisión en un canal, banda ancha significa que lleva más de una señal y cada una de ellas se transmite en diferentes canales, hasta su número máximo de canal.
En los sistemas de transmisión, la banda base es generalmente utilizada para modular una portadora. Durante el proceso de demodulación se reconstruye la señal banda base original. Por ello, podemos decir que la banda base describe el estado de la señal antes de la modulación y de la multiplexación y después de la demultiplexación y demodulación.
Las frecuencias de banda base se caracterizan por ser generalmente mucho más bajas que las resultantes cuando éstas se utilizan para modular una portadora o subportadora. Por ejemplo, es señal de banda base la obtenida de la salida de video compuesto de dispositivos como grabadores/reproductores de video y consolas de juego, a diferencia de las señales de televisión que deben ser moduladas para poder transportarlas vía aérea (por señal libre o satélite) o por cable.
A CTI V IDADES DE L AB O RAT O RIO
Se procedió a realizar el montaje correspondiente a dicha práctica, conectando los elementos pasivos, como antena bocina, guía de onda, adaptador de V, I a campos eléctricos y magnéticos, con sus tornillos y arandelas. Colocándoles en su paral de forma que tenga línea de vista directa. Conectando cada antena en un transmisor y receptor respectivamente con cables coaxiales y cables de audio y video tanto en el tx como rx
figura 1 montaje realizado
El presente montaje se realizo con las siguientes especificaciones:
Se Realizó el cableado entre las unidades, incluida la alimentación, tal y como se indica en la figura 1
Se utilizó en el modulador transmisor Tono de 1 Khz como fuente de audio, conectando AUDIO OUT 1 a AUDIO IN. Pattern B&W como fuente de video, conectando VIDEO OUT a VIDEO IN.
· En el demodulador receptor,
Altavoz para la escucha Audio, conectando AUDIO OUT 1 a AUDIO IN Pantalla de TV para visualizar video , conectando VIDEO OUT a VIDEO IN.
Alimentando las dos unidades, utilizando el interruptor de encendido puesto en la parte trasera.
Se Encendió la pantalla de TV, pulsando el botón POWER.
Alineando las antenas transmisoras y receptoras para la máxima señal recibida
Ajustando los controles de la pantalla y el altavoz para las mejores condiciones de recepción.
GRAFICASMediante el osciloscopio podemos observar la señal de salida del transmisor tanto
para el audio como para el video.
- Para la señal de video obtuvimos la siguiente señal escalonada:
Figura 2. Señal de video Tx- Para la señal del audio obtuvimos la siguiente imagen en la cual visualizamos un
senoide:
Figura3. Señal de audio (tono de 1Khz) Tx
-Para la señal voz obtuvimos la siguiente imagen:
Figura 4 señal de voz en el Tx
Mediante el osciloscopio también pudimos visualizar la señal de entrada del receptor:
- Para la señal de video obtuvimos la siguiente señal cuadrada muy similar a la original pero esta presenta algunas distorsiones:
Figura 5. Señal de video en el Rx- Para la señal correspondiente al audio obtuvimos la siguiente imagen en la cual
visualizamos un senoide esta imagen al igual que la de video perteneciente al receptor presenta muy leves distorsiones con respecto a la original:
Figura 6. Señal de audio en el Rx
-Para la señal voz obtuvimos la siguiente imagen:
Figura7. Señal de voz en el Rx
Imagen distorsionada del Rx
Imagen de Video del receptor (Rx)
ANALISIS
De las señales obtenidas en la siguiente practica se puede decir que:
Las señales de audio y video que se transmitieron del Tx al Rx llegaron sin mayor distorcion, es decir con leves imperfecciones en las señales del receptor.
La unidad de Tx se puede variar la frecuencia de transmision de audio, provocando un aumento o disminucioin del sonido de audio (frecuencia de audio)
Las señales que se obtuvieron corresponden a señales basicas de audio ,video y voz
La estabilidad del enlace va a depender de la directividad que tengan las antenas bocinas, tanto para irradiar como para absorver la señal trasnmitida, y la conductividad del medio por el que se transmita dicho enlace.
Se pueden probocar distorciones, especificamente ruido en las señales de la unidad Rx, dependiendo del funcionamiento interno del Tx o del Rx y condiciones externas al enlace
La logitud de dicho enlace dependera de la frecuencia de operación, en el caso de la practica fue de 2,4 Ghz. Lo que se pudo observar que se alcanzo un recencion de señal aceptable hasta los 2mts y medio aprx
CONCLUSIONES
Los equipos utilizados en dicha práctica, son utilizados en el ámbito de las telecomunicaciones, con comunicaciones vía microondas que se caracterizan por el uso de frecuencias del orden de los GHz.
Las antenas del tipo bocina. es principalmente utilizada en los sistemas de enlace, como alimentadores de los reflectores parabólicos, y en el laboratorio son de gran utilidad por su fácil manejo y debido también a su sistema de acoplamiento, se pueden retirar sin mayor problema.
Los adaptadores cumplen una funcion muy importante en el proceso de transmision de señales por el espacio libre, ya que esta unidad convierte las voltajes y corriente, en campos electricos y magneticos para la porpagacion de ondas por el espacio libre.
El Up/Down converter, Se utiliza para modular la frecuencia de RF a microondas al revés respectivamente, y encapsula la señal de audio y video en el canal de transmisión