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PROPUESTA PARA EL DISEÑO DE UN LABORATORIO DE ANTENAS EN LA UNIPANAMERICANA APLICABLE AL DESARROLLO DE SOLUCIONES INDOOR- OUDOOR DE RADIOENLACES PARA LAS PYMES. Duvan Ernesto Villanueva Alape Euren Gibran Rincón Garzón Jossep Snaider Ochoa Cardona Oscar Adonay Perilla Hernández Fundación Universitaria Panamericana Facultad de Ingeniería Ingeniería en Telecomunicaciones Bogotá D.C., Colombia Septiembre 2015

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PROPUESTA PARA EL DISEÑO DE UN LABORATORIO DE ANTENAS EN LA

UNIPANAMERICANA APLICABLE AL DESARROLLO DE SOLUCIONES INDOOR-

OUDOOR DE RADIOENLACES PARA LAS PYMES.

Duvan Ernesto Villanueva Alape

Euren Gibran Rincón Garzón

Jossep Snaider Ochoa Cardona

Oscar Adonay Perilla Hernández

Fundación Universitaria Panamericana

Facultad de Ingeniería

Ingeniería en Telecomunicaciones

Bogotá D.C., Colombia

Septiembre 2015

2

PROPUESTA PARA EL DISEÑO DE UN LABORATORIO DE ANTENAS EN LA

UNIPANAMERICANA APLICABLE AL DESARROLLO DE SOLUCIONES INDOOR-

OUDOOR DE RADIOENLACES PARA LAS PYMES.

Duvan Ernesto Villanueva Alape

Euren Gibran Rincón Garzón

Jossep Snaider Ochoa Cardona

Oscar Adonay Perilla Hernández

Proyecto de trabajo de grado presentado como requisito para optar al título de:

(Facultad de Ingeniería). Ingeniero en Telecomunicaciones

Director (a):

Ingeniero (Magister), Luis Efren Rojas Montañez

Línea de Investigación: Redes, telemática y telecomunicaciones

Grupo de Investigación en Ingeniería de Sistemas GIIS

Fundación Universitaria Panamericana

Facultad de Ingeniería

Ingeniería en Telecomunicaciones

Bogotá D.C., Colombia

Septiembre 2015

3

Dedicatoria

A Dios.

Por habernos permitido llegar hasta este punto y habernos dado salud para lograr

nuestros objetivos, además de su infinita bondad y amor.

A nuestros padres

Por habernos apoyado en todo momento, por sus consejos, sus valores, por la

motivación constante que nos ha permitido ser personas de bien, pero más que nada, por su

amor.

A nuestros maestros…

Ing. Luis Efrén Rojas Martínez por su gran apoyo y motivación para la culminación

de nuestros estudios profesionales y para la elaboración de este proyecto de grado; al Ing.

Eduardo León por su apoyo ofrecido en este trabajo, por su tiempo compartido y por impulsar el

desarrollo de nuestra formación profesional, al Ing. Andrés Gamba por apoyarnos en su

momento.

4

Agradecimientos

Le agradecemos a Dios por habernos acompañado y guiado a lo largo de nuestra carrera,

por ser nuestra fortaleza en los momentos de debilidad y por brindarnos una vida llena de

aprendizajes, experiencias y felicidad.

Expresamos en estas líneas nuestro más profundo y sincero agradecimiento a todas

aquellas personas que con su ayuda han colaborado en la realización del presente trabajo, en

especial al Ingeniero Luis Efrén Rojas Montañez, director de proyecto de investigación, por la

orientación, el seguimiento y la supervisión continua del mismo.

Especial reconocimiento merece el interés mostrado por nuestro proyecto y las

sugerencias recibidas del ingeniero Eduardo León, con el que se encuentra en deuda por el ánimo

infundido y la confianza depositada.

Un agradecimiento muy especial merece la comprensión, paciencia y el ánimo recibidos

de nuestras familias y amigos.

Agradecemos el apoyo de los docentes del Grupo de investigación en ingeniería de

sistemas (GIIS) de la Unipanamericana, quienes siempre estuvieron prestos a brindarnos

asesorías y orientaciones pertinentes para el desarrollo de nuestra investigación.

A todos ellos muchas gracias.

5

Declaración

Los autores certifican que el presente trabajo es de su autoría, para su elaboración se han

respetado las normas de citación tipo APA, de fuentes textuales y de parafraseo de la misma

forma que las cita de citas y se declara que ninguna copia textual supera las 400 palabras. Por

tanto, no se ha incurrido en ninguna forma de plagio, ni por similitud ni por identidad. Los

autores son responsables del contenido y de los juicios y opiniones emitidas.

Se autoriza a los interesados a consultar y reproducir parcialmente el contenido del trabajo de

investigación titulado Propuesta para el diseño de un laboratorio de antenas en la

Unipanamericana aplicable al desarrollo de soluciones Indoor-Oudoor de radioenlaces para

las Pymes, siempre que se haga la respectiva cita bibliográfica que dé crédito al trabajo, sus

autores y otros.

Investigadores (estudiantes y profesores):

Dudan Ernesto Villanueva Alape

Euren Gibran Rincón Garzón

Jossep Snaider Ochoa Cardona

Oscar Adonay Perilla Hernández

Ingeniero (Magister) Luis Efren Rojas Montañez

6

Resumen

En el presente trabajo de grado, se encuentra una propuesta de diseño de un laboratorio de

Antenas y propagación en las instalaciones de la Fundación Universitaria Unipanamericana

Compensar Bogotá, Colombia. En esta institución el laboratorio de antenas actual, cuenta con

unos equipos específicos para la medición de señales, entornos artificiales para el análisis del

tratamiento de la señales, algunos tipos de antenas entre otros, que permiten la realización de

prácticas con fines netamente académicos.

Actualmente algunas compañías buscan información técnica y de análisis, que sirva como

apoyo para encontrar la solución ideal a dificultades como: falta de cubrimiento de redes

inalámbricas en algunas zonas, inconvenientes de interconexión inalámbrica entre cedes, bajos

niveles de señal inalámbrica entre otros, es por ello que surge la oportunidad de mercado, para

diseñar un laboratorio de antenas en la Fundación Universitaria Unipanamericana Compensar

Bogotá, Colombia, que cuente con los equipos indicados y el software especializado para poder

realizar ese acompañamiento a las pymes entregándoles un análisis de diseño que pueda suplir las

necesidades inalámbricas que se les presenten.

El desarrollo del diseño del laboratorio de antenas se estimó como una investigación

proyectiva, sostenida con una recolección de información, un análisis de esta misma y una

ejecución de parámetros necesarios que permitieron entregar un documental y una visual del

laboratorio.

Palabras Claves

Antenas y propagación, Parámetros de radiación de antenas, Componentes de antenas,

Laboratorio de antenas, Zona de Fresnel, Polarización, Ondas Electromagnéticas

7

Abstract

In this paper grade, a proposal of design for a laboratory of Antennas and propagation in

the premises of the University Foundation Unipanamericana Compensar Bogotá, Colombia is

found. In this institution the current lab for antennas depends on specific equipment for the

measurement of signals, artificial environments for the analysis of signal treatment, some type of

antennas among others that allow the realization of experiments with pure academic ends.

Currently, some companies seek technical information and analysis to serve as support to

find the ideal solution to difficulties such as: lack of coverage in some zones with wireless

networks, wireless drawbacks Interworking between cedes, low wireless signal among others, it

is this emerging market opportunity to design an antenna laboratory in the University Foundation

Unipanamericana Compensar Bogota, Colombia, that has indicated equipment and specialized

software to perform the accompaniment to Pymes delivering design analysis software that can

supply wireless needs as they present themselves.

The development of the laboratory design for antennas was estimated as a projective

research with a sustained data collection, an analysis of this kind, and an execution of parameters

necessary that allowed the delivery of a document and a visual of the laboratory.

Keywords

Antennas and propagation, Antenna radiation patterns, Antenna accessories, Laboratory de

antenas, Zona de Fresnel, Polarization, Waves Electromagnétic

8

Contenido

1. Introducción ........................................................................................................................................ 17

2. Planteamiento de la pregunta o problema de investigación .............................................................. 18

3. Justificación ......................................................................................................................................... 19

4. Objetivos ............................................................................................................................................. 20

4.1 Objetivo general ................................................................................................................................ 20

4.2 Objetivos Específicos ......................................................................................................................... 20

5. Anatecedentes..................................................................................................................................... 21

5.1 Laboratorios de antenas a nivel nacional .......................................................................................... 21

5.1.1 Universidad Militar. ............................................................................................................................ 21

5.1.2 Universidad de Pamplona. ................................................................................................................. 22

5.1.3 Universidad Santo Tomas (Bucaramanga) ......................................................................................... 22

5.2 Laboratorios de antenas Internacional ............................................................................................. 23

5.2.1 Argentina ............................................................................................................................................ 24

5.2.2 México ................................................................................................................................................ 26

5.3 Otros laboratorios ............................................................................................................................. 26

6. Marco Teórico ..................................................................................................................................... 27

6.1 Espectro radioeléctrico ..................................................................................................................... 27

6.2 Clasificación de Bandas de frecuencia............................................................................................... 28

6.3 WLAN ................................................................................................................................................. 29

6.4 WMAN ............................................................................................................................................... 29

6.5 Radio enlaces ..................................................................................................................................... 30

6.6 Modos de comunicación punto a punto ........................................................................................... 31

6.6.1 Modo simplex ..................................................................................................................................... 31

6.6.2 Modo HalfDuplex ............................................................................................................................... 31

6.6.3 Modo Full Duplex ........................................................................................................................ 31

6.7. Modo de comunicaion punto multipunto ................................................................................... 31

6.8. Línea de vista ............................................................................................................................... 32

6.9. Zona de fresnel ............................................................................................................................ 32

6.10. Características de propagación en Radioenlaces .................................................................... 34

6.11. Refracción ................................................................................................................................ 34

9

6.12. Difracción ................................................................................................................................. 35

6.13. Reflexion .................................................................................................................................. 36

6.14. Pérdidas de Transmisión ......................................................................................................... 36

6.14.1 Pérdidas por espacio libre ........................................................................................................... 36

6.14.2 Factor Pérdidas de polarización .................................................................................................. 37

6.14.3 Pérdidas por apuntamiento ........................................................................................................ 37

6.14.4 Pérdida por efecto Faraday ......................................................................................................... 38

6.14.5 Pérdidas por inserción ................................................................................................................. 38

6.14.6 Perdidas de retorno ..................................................................................................................... 38

6.14.7 Perdidas por eclipces ................................................................................................................... 39

6.14.8 Perdida por efecto Doppler ......................................................................................................... 39

6.15. Efectos atmosféricos en la propagación de señales ................................................................ 39

6.15.1 Atenuación por gases en la atmosfera ........................................................................................ 39

6.15.2 Atenuación por hidrometeoros ................................................................................................... 40

6.16. Antena ..................................................................................................................................... 41

6.17. Elementos de una antena ........................................................................................................ 42

6.18. Antenas Omnidireccionales ..................................................................................................... 42

6.19. Antenas Direccionales ............................................................................................................. 43

6.20. Antenas Sectoriales ................................................................................................................. 43

6.21. Tipos de antenas...................................................................................................................... 43

6.21.1 Antenas Isotrópicas ..................................................................................................................... 43

6.21.2 Antenas de hilo ............................................................................................................................ 44

6.21.3 Dipolo Simple .............................................................................................................................. 44

6.21.4 Monopolio vertical ...................................................................................................................... 45

6.21.5 Antena Yagi .................................................................................................................................. 46

6.21.6 Antenas de apertura y reflectores .............................................................................................. 47

6.21.7 Bocinas ........................................................................................................................................ 47

6.21.8 Reflectores ................................................................................................................................... 48

6.21.9 Reflector simétrico ...................................................................................................................... 48

6.21.10 Doble Reflector ........................................................................................................................ 49

6.21.11 Reflector asimetrico (offset).................................................................................................... 49

6.21.12 Reflector con radome o escudo lateral ................................................................................... 49

10

6.21.13 Reflector de varillas ................................................................................................................. 50

6.21.14 Antena tipo lente ..................................................................................................................... 50

6.21.15 Agrupaciones de antenas ........................................................................................................ 51

6.22. Diagramas de radiación ........................................................................................................... 51

6.23. Sistema de coordenadas ......................................................................................................... 51

6.24. Diagramas tridimensionales .................................................................................................... 52

6.25. Diagramas bidimensionales ..................................................................................................... 53

6.26. Directividad ............................................................................................................................. 54

6.27. Densidad de potencia radiada ................................................................................................. 55

6.28. Ganancia de la antena ............................................................................................................. 56

6.29. Eficiencia .................................................................................................................................. 57

6.30. Ancho de haz ........................................................................................................................... 57

6.31. Relación delante/atrás ............................................................................................................ 57

6.32. Ancho de banda ....................................................................................................................... 57

6.33. Impedancia .............................................................................................................................. 58

6.34. Polarizacion ............................................................................................................................. 58

7. Radio Mobile ....................................................................................................................................... 59

7.1. Radio móvil .................................................................................................................................. 59

7.2. Introducción ................................................................................................................................ 60

7.3. Instalación ................................................................................................................................... 61

7.3.1. Preparación de equipo. ............................................................................................................... 61

7.3.2. Descarga. ..................................................................................................................................... 61

7.3.3. Ficha de datos .............................................................................................................................. 63

7.3.4. Funciones Generales. .................................................................................................................. 66

7.4. Ventana principal ........................................................................................................................ 66

7.4.1. Interfaz ........................................................................................................................................ 66

7.4.2. Barra de estado ........................................................................................................................... 68

7.4.3. Atajos de teclado ......................................................................................................................... 68

7.4.4. Atajos del Ratón .......................................................................................................................... 69

7.5. Menú de archivo.......................................................................................................................... 70

7.5.1 Propiedades de red ..................................................................................................................... 71

7.6. Parámetros .................................................................................................................................. 71

11

7.7. Miembros .................................................................................................................................... 74

7.8. Sistemas ....................................................................................................................................... 76

7.9. Estilo ............................................................................................................................................ 77

7.10. Propiedades de la unidad ........................................................................................................ 78

7.11. Abrir mapa ............................................................................................................................... 80

7.12. Guardar mapa como ................................................................................................................ 80

7.13. Menú Herramientas: ............................................................................................................... 82

7.14. Radio enlace: ........................................................................................................................... 82

7.15. Rango ....................................................................................................................................... 84

7.16. Distribución ............................................................................................................................. 84

7.17. Horizonte ................................................................................................................................. 85

7.18. Para tener en cuenta Radio Mobile ......................................................................................... 86

8. MMANA-GAL ....................................................................................................................................... 86

9. Marco Legal ......................................................................................................................................... 92

10. Método ................................................................................................................................................ 93

10.1. Tipo de Investigación ............................................................................................................... 93

10.2. Método de Muestreo .............................................................................................................. 93

10.3. Tipo de Muestreo .................................................................................................................... 94

10.4. Técnicas de Recolección de la Información ............................................................................. 94

11. Consideraciones éticas ........................................................................................................................ 94

12. Posibles riesgos y dificultades ............................................................................................................. 95

13. Cronograma de actividades| ............................................................................................................... 96

14. Propuesta del laboratorio de antenas Unipanamericana ................................................................... 97

14.1. Análisis ..................................................................................................................................... 97

14.1.1. Prácticas de laboratorio .............................................................................................................. 98

14.1.2. Análisis encuentras ...................................................................................................................... 99

14.1.3. Análisis comparativos entre laboratorios de otras instituciones .............................................. 101

14.2. Diseño .................................................................................................................................... 104

14.2.1. Inventario .................................................................................................................................. 104

14.2.2. Ambientes propuestos .............................................................................................................. 104

14.2.3. Cotizacion nuevos equipos ........................................................................................................ 109

14.2.4. Diseño Sketcup .......................................................................................................................... 120

12

14.3. Resultados y productos ......................................................................................................... 122

14.4. Impactos ................................................................................................................................ 123

14.4.1. Impacto Social ........................................................................................................................... 123

14.4.2. Impacto Ambiental .................................................................................................................... 124

14.5. Capacidad de equipo ............................................................................................................. 125

14.6. Presupuesto ........................................................................................................................... 125

14.6.1. Presupuesto para el diseño del laboratorio .............................................................................. 125

14.6.2. Presupuesto del diseño del laboratorio de antenas ................................................................. 126

15. Concluciones........................................................................................... ¡Error! Marcador no definido.

16. Recomendaciones ............................................................................................................................. 130

Bibliografía................................................................................................................................................. 130

13

LISTA DE FIGURAS

Pag

Figura 1 Universidad de Pamplona, Dotacion de equipos laboratorio ....................................... 22

Figura 2 Laboratorio de antenas, Centro nacional de metrología .............................................. 24

Figura 3 Laboratorio nacional de antenas y telecomunicaciones, Instituto Nacional México ... 26

Figura 4 frecuencias de bandas terrestres ................................................................................... 28

Figura 5 Relación de frecuencias de bandas Satelitales .............................................................. 28

Figura 6 Relación de frecuencias de bandas de comunicaciones ................................................ 29

Figura 7 Diagrama de propagación de ondas de radio ............................................................... 32

Figura 8 Zona de fresnel .............................................................................................................. 33

Figura 9 Diagrama de propagación de ondas de radio ............................................................... 33

Figura 10 Ejemplo de difracción .................................................................................................. 35

Figura 11 Reflexión tierra plana ................................................................................................. 36

Figura 12 Reflexión tierra plana Análisis ................................................................................... 36

Figura 13 Antenas tipo hilo .......................................................................................................... 44

Figura 14 Dipolo Coaxial. ............................................................................................................ 45

Figura 15 Monopolo de antenas ................................................................................................... 45

Figura 16 Dipolo en V vertical ..................................................................................................... 46

Figura 17 Antena Yagi .................................................................................................................. 47

Figura 18 Antenas tipo Apertura .................................................................................................. 47

Figura 19 Bocinas ........................................................................................................................ 48

Figura 20 Reflector Simetrico ...................................................................................................... 48

Figura 21 Doble Reflector (RXANTENA) ..................................................................................... 49

Figura 22 Doble Reflector (RXANTENA) Analisis ........................................................................ 49

Figura 23 Redome Teleco Antenas ............................................................................................... 49

Figura 24 Reflector de Varillas .................................................................................................... 50

Figura 25 Reflector de Varillas .................................................................................................... 50

Figura 26 Agrupaciones de antenas ............................................................................................. 51

Figura 27 Sistema de coordenadas .............................................................................................. 52

Figura 28 Diagrama tridimensional ............................................................................................. 52

Figura 29 Diagrama Bidimensional ............................................................................................. 53

14

Figura 30 Corte coordenadas cartesianas y escala logarítmica .................................................. 53

Figura 31 Ventna de inicialización del programa Radio Movile .................................................. 63

Figura 32 Despliegue del menú de opciones de la interfaz principal Radio Mobile. ................... 63

Figura 33 Interfaz principal Radio Mobile .................................................................................. 67

Figura 34 Barra de herramientas Radio Mobile .......................................................................... 67

Figura 35 Barra de estado Radio Mobile. ..................................................................................... 68

Figura 36 Propiedades de red Radio Mobile ............................................................................... 71

Figura 37 Topología Radio Mobile .............................................................................................. 73

Figura 38 Miembros Radio Mobile .............................................................................................. 74

Figura 39 Parámetros para la dirección de la antena Radio Mobile .......................................... 75

Figura 40 Patrón de radiación de la antena Radio Mobile ......................................................... 75

Figura 41 Sistemas Radio Mobile ................................................................................................ 76

Figura 42 Estilo Radio Mobile ..................................................................................................... 77

Figura 43 Propiedades de Unidad Radio Mobile ........................................................................ 78

Figura 44 Propiedades del mapa Radio Mobile .......................................................................... 80

Figura 45 Ventana de datos LAT, LON o MGRS Radio Mobile .................................................. 81

Figura 46 Ventana de representación de radioenlace. Radio Mobile ......................................... 83

Figura 47 Ventana Características de radioenlace. Radio Mobile .............................................. 83

Figura 48 Ventana Características del rango del radioenlace. Radio Mobile ............................ 84

Figura 49 Ventana Características de distribución del radioenlace. Radio Mobile ................... 84

Figura 50 Ventana de exploración terrestre del radioenlace. Radio Mobile .............................. 85

Figura 51 Ventana de selección para exportar proyecto del radioenlace. Radio Mobile. ........... 85

Figura 52 Ventana visualización geografía horizonte del radioenlace. Radio Mobile. ............... 85

Figura 53 Icono de Mmana-Gal ................................................................................................... 86

Figura 54 Pantalla inicial de Software MMANA-GAL (secciones ............................................... 87

Figura 55 Antena ANF-FM Universidad Panamericana ............................................................. 88

Figura 56 Cronograma de actividades ......................................................................................... 97

Figura 57 nálisis número empleados de pymes ........................................................................... 100

Figura 58 servicios en compañías .............................................................................................. 100

Figura 59 nálisis impacto y uso de internet ............................................................................... 101

Figura 60 extensión LAN largo alcance. Trango systems.) ........................................................ 105

15

Figura 61 lan extension + outdoor wi- fi ................................................................................... 106

Figura 62 extensión WI-FI ......................................................................................................... 107

Figura 63 Laboratorio Unipanamericana. Vista interior .......................................................... 121

Figura 64 Laboratorio actual Unipanamericana. Vista exterior ............................................... 121

Figura 65 Espacio en el interior laboratorio ............................................................................ 122

Figura 65 laboratorio actual Unipanamericana. Vista exterior 1 ............................................. 122

16

LISTA DE TABLAS

Tabla 1 Relación idiomas / Traductor Radio Mobile .................................................................. 62

Tabla 2 Modelo de propagación de radio Radio Mobile ............................................................ 63

Tabla 3 Los parámetros del sistema Radio mobile ...................................................................... 64

Tabla 4 Tipos de redes Radio Mobile ........................................................................................... 65

Tabla 5 Matrices datos de elevación Radio Mobile ..................................................................... 65

Tabla 6 Atajos del teclado Radio Mobile ..................................................................................... 68

Tabla 7 Atajos del ratón Haciendo click en una imagen. Radio Mobile ...................................... 69

Tabla 8 Atajos del ratón Haciendo click en una imagen. Radio Mobile ...................................... 71

Tabla 9 Refractividad de la superficie. Radio Mobile .................................................................. 71

Tabla 10 Permitividad relativa del suelo. Radio Mobile .............................................................. 72

Tabla 11 Explicación parámetros MMANA-GAL ......................................................................... 88

Tabla 12 Análisis comparativos entre laboratorios de otras instituciones ................................ 102

Tabla 13 Presupuesto Del laboratorio Unipanamericana ......................................................... 126

TABLA ANEXOS

Anexo 1 Practica Laboratorio 1

Anexo 2 Práctica Laboratorio 2

Anexo 3 Inventario

Anexo 4 Cotizacion

Anexo 5 presupuesto de la propuesta del laboratorio

Anexo 6 presupuesto para el laboratorio

Anexo 7 Imágenes laboratorio

17

1. Introducción

Hoy en día, aproximadamente el 98% de las empresas colombianas son Pymes, muchas de las

cuales aún no utilizan las Tecnologías de la Información (TIC) como factor de competitividad en

el mercado, ya sea porque desconocen dichas tecnologías o simplemente creen que no pueden

acceder a ellas, pues piensan que solo las grandes empresas tienen la oportunidad de estar a la

vanguardia de la tecnología.

En el entorno empresarial en donde cada vez la tecnología toma mayor impacto en la toma de

decisiones es indispensable contar con soluciones eficaces que permitan mejorar la experiencia

de los microempresarios. Actualmente existen gran variedad de tecnologías y dispositivos, que se

adecuan a las necesidades del mercado brindando un soporte seguro con distintos niveles de

calidad por precios muy variados.

El presente proyecto de grado está basado en el diseño de un laboratorio de

telecomunicaciones en la fundación universitaria Unipanamericana, para el desarrollo de

soluciones indoor y outdoor a las necesidades tecnológicas de las pymes en cuestión de

comunicación inalámbrica, se realizara la propuesta de un diseño físico y lógico acorde a la

normatividad actual y a las exigencias del mercado permitiendo así ofrecer soluciones de calidad.

El objetivo de este proyecto es diseñar un laboratorio que este en la capacidad de ofrecer

soluciones de comunicación inalámbrica logrando así ser un aliado estratégico para las pymes de

Colombia así como también permitiendo que mediante el laboratorio que se propone se fortalezca

la investigación en la facultad de Ingeniería de Telecomunicaciones de la Unipanamericana.

18

2. Planteamiento de la pregunta o problema de investigación

¿Cuáles serán las características de un laboratorio de antenas en la Unipanamericana que

brinde soluciones a las necesidades tecnológicas de comunicación inalámbrica como diseño de

soluciones indoor y outdoor con radioenlaces, para en el mercado de las pymes en Colombia?

19

3. Justificación

En la actualidad las “redes inalámbricas”, toman gran importancia y han despertado el interés

de muchos al poder comunicar diferentes equipos de cómputo sin la necesidad de utilizar redes

cableadas, teléfonos móviles, ordenadores con conexión Wireless, libros electrónicos, edificios

inteligentes, cámaras Wireless, son algunos de los ejemplos de nuestra realidad sin hilos. Gracias

a esto, la antena ha tenido un protagonismo y responsabilidad nunca pensada, por lo tanto es

necesario que un ingeniero en telecomunicaciones posea el conocimiento básico y algunas

especificaciones, funciones y características de un sistema de transmisión inalámbrico; es por ello

que la presencia de un laboratorio en la institución Unipanamericana sede principal, es de gran

importancia tanto en la enseñanza como en la investigación e industria.

No se puede negar que los resultados de un estudio experimental, pueden ser más

argumentales que los de un estudio teórico y esto solo es posible lograrlo en un lugar equipado,

con diversos instrumentos que permitan la comprobación, verificación, certificación, de diversos

productos, cabe destacar que el poseer un laboratorio, permite complementar las clases

implementadas por la universidad (Lugo, 2006), entregando a la sociedad ingenieros en

telecomunicaciones capaces de: diseñar proyectos de redes inalámbricas para redes de internet,

telefonía celular y señales parabólicas, crear sistemas de antenas para la propagación y recepción

de ondas, asesorar importantes empresas del sector para llevar a cabo mejoras en la

implementación y mantenimiento de infraestructuras de telecomunicaciones, además de

proporcionar grados de maestría y doctorado.

20

4. Objetivos

4.1 Objetivo general

Diseñar un laboratorio de Antenas en la Unipanamericana, para que brinde soluciones de

diseño a las necesidades tecnológicas de comunicación inalámbrica como radioenlaces internos y

externos en las pymes de Colombia

4.2 Objetivos Específicos

● Identificar las principales necesidades tecnológicas de comunicación inalámbrica

en radioenlaces externos e internos en las pymes para establecer el tipo de tecnología que

se va a utilizar en el diseño del laboratorio.

● Determinar los factores que caracterizan la infraestructura de un laboratorio de

antenas de acuerdo a las directrices de la normatividad actual para optimizar el diseño del

laboratorio.

Diseñar un laboratorio de antenas, con base en los factores identificados, a fin de

desarrollar soluciones de diseño para radioenlaces internos y externos.

21

5. Anatecedentes

5.1 Laboratorios de antenas a nivel nacional

5.1.1 Universidad Militar.

En la actualidad podemos ver laboratorios de comunicaciones que utilizan antenas como lo es la

universidad Militar Nueva Granada que cuenta con Laboratorio de Comunicaciones Antenas y

Microondas, este cuenta con un horario de atención de 2:00 P.m. a y 8: 00 p.m. de lunes a

viernes. El laboratorio está diseñado para realizar montaje de antenas y Microondas con el fin de

realizar prácticas para poderlas desarrollar con los estudiantes en las sesiones de clase.

[Fotografía 1] Laboratorio antenas Universidad Militar Nueva Granada.

[Fotografía 2,3] Laboratorio antenas Universidad Militar Nueva Granada.

22

5.1.2 Universidad de Pamplona.

La Universidad de Pamplona es una universidad pública de Colombia. Su sede principal se

ubica en el municipio de Pamplona, cerca del área metropolitana de Cúcuta el laboratorio antenas

y radio frecuencia fue creado en el 2003 con el fin de prestar apoyo académico en las asignaturas

teórico prácticas en las materias de antenas y radio propagación, y con extensión en la línea de

investigación. Cuenta con una capacidad de 20 personas y una superficie de 48 m^2, cuenta con

un horario de 6:00 am – 10:00pm de lunes a viernes, para la realización de práctica y análisis de

radioenlaces por parte de docentes y estudiantes El laboratorio cuenta con los siguientes equipos:

[Fig 1] Universidad de Pamplona, Dotacion de equipos laboratorio de antenas y radiopropagacion, recuperado de

5.1.3 Universidad Santo Tomas (Bucaramanga)

El laboratorio de Telecomunicaciones, actualizado en el año 2010 está ubicado en el cuarto

piso del Bloque A de la Sede de Bucaramanga, en el Aula 409. Es un laboratorio de

aproximadamente 60𝑚2, 25 puestos de trabajo, con cableado estructurado, categoría 7. Posee 2

23

gabinetes con equipos de telecomunicaciones para que el estudiante pueda hacer prácticas y

nuevos desarrollos en el área de telemática. Adicionalmente, el Laboratorio cuenta con aire

acondicionado de gran capacidad, Video Beam y el Smart Board.

El laboratorio de Antenas y Microondas se encuentra en el cuarto piso del bloque A, de

aproximadamente 35m2. Tiene capacidad para 20 estudiantes. Cuenta con 6 puestos de trabajo de

1.80x0.70m, un puesto de trabajo en madera para el profesor de 0.45X0.50X0.70m, Video Beam,

aire acondicionado y 4 equipos de cómputo.

[Fotografía 4,5] Laboratorio antenas y microondas Universidad Santo tomas (Bucaramanga). Recuperado de:

5.2 Laboratorios de antenas Internacional

También podemos ver que en México se está desarrollando un laboratorio de comunicaciones

orientado a la meteorología.

Este laboratorio cuenta con un campo al exterior para realizar pruebas y análisis de

radioenlaces.

24

[Fig 2] Israel García Ruiz, Laboratorio de antenas, Centro nacional de metrología

5.2.1 Argentina

En Argentina la CONAE (comisión nacional actividades espaciales) tiene a su disposición

laboratorios en comunicaciones, los cuales se especializan en comunicaciones satelitales,

CONAE cuenta con un laboratorio de Medición de antenas (LaMa), está ubicada en el Centro

Espacial Teófilo Tabanera (CETT) para la determinación de las propiedades de la radiación de

antenas, utilizando la técnica de medición de campo cercano. Lama ha comenzado sus

operaciones en el año 2006 y desde entonces ha colaborado en diversos proyectos de CONAE,

proporcionando los ensayos de antenas requeridos para diversos instrumentos y subsistemas de

las misiones de CONAE. Los laboratorios presentes en las instituciones educativas de México

cuentan es su mayoría con estándares de calidad regidos por las organizaciones mundiales y

nacionales.

El nombre del centro espacial Teófilo Tabanera (CETT) se da en honor al ingeniero Teófilo

Tabanera, quien fue el creador de la Asociación de Ciencias Espaciales en Argentina en 1948, allí

25

impulso actividades espaciales, está ubicado a 30 Km al sudoeste de la ciudad de córdoba en la

localidad de Falda de Cañete en Argentina, ente sus funcionalidades se destaca el efectuar

recepción, procesamiento, catalogación y almacenamiento regular de datos satelitales del

territorio nacional, también es responsable de la planificación para la operación y la elaboración

de comandos para el funcionamiento y control de las misiones satelitales nacionales., puede

obtener más información en: https://2mp.conae.gov.ar/index.php/materialeseducativos/galeriafotos/197-centro-espacial-

teofilo-tabanera-cett

[Fotografía 6] Vista panorámica del (CETT) de la CONAE, (falda provincia de Córdova, Argentina) Recuperado de:

[Fotografía 7] Antena (CETT) de la CONAE, (falda provincia de Córdoba, Argentina) Recuperado de:

26

5.2.2 México

Entre las funciones de (LaNTA) Laboratorio Nacional de Telecomunicaciones y Antenas

se encuentran brindar prototipos, desarrollos y servicios en redes de comunicaciones y

antenas, fomentar la vinculación efectiva con la industria de alta competencia, estos son

también algunos de los objetivos que el Instituto Politécnico Nacional (IPN) para dar

respuesta a los sectores público y privado en materia de telecomunicaciones.

La tecnología de este tipo de laboratorios permite la investigación y evaluaciones de

vanguardia, cuenta con un analizador de redes con un rango de frecuencia de 100 KHz a 20

GHz; un generador de señal con un ancho de banda de análisis de 2Hz a 26.5 GHz; así

como un analizador de espectro con un rango de frecuencia de 100 KHz a 20 GHz.

(Desarrollo, 2015)

[Fig 3] Laboratorio nacional de antenas y telecomunicaciones, Instituto Politécnico Nacional México

5.3 Otros laboratorios

Algunas instituciones poseen tipos de laboratorios físicos, teóricos o virtuales en los que se

analiza información corresponde a tratamientos de señal en radioenlaces o información de

sistemas de antenas.

27

La universidad santo tomas también está desarrollando laboratorios que se involucra las

comunicaciones con antenas

http://telecomunicaciones.usta.edu.co/index.php/presentacion/laboratorios

Laboratorios de compatibilidad electrónica (EMC) y determinación de parámetros de

antena (AMP) para la investigación, desarrollo y prueba de tecnologías dentro del

instituto de ingeniería.

https://marcoazpurua.files.wordpress.com/2008/09/paper-congreso-ieee-unefa-maracay.pdf

En España Ciudad Universitaria. E.T.S.I. Telecomunicación. Están trabajando con un

laboratorio para realizar homologaciones

http://www.madrimasd.org/Laboratorios/busquedas/comun/FichLab.asp?Clabo=33

Se pueden encontrar modelos de laboratorios virtuales como podemos verlo en el trabajo

Ciencia e Ingeniería Neogranadina, Vol. 18-2, pp. 61-76. Bogotá, Diciembre 2008. ISSN

laboratorio virtual para el diseño de radio enlaces en un ambiente Grid, en donde especifica

cómo se puede tomar medidas por medio de tráfico de datos en te dos universidades como lo es la

universidad distrital y Militar Nueva Granada, podemos ver este trabajo en el link

http://www.umng.edu.co/documents/10162/49289/yeg_05.pdf

6. Marco Teórico

6.1 Espectro radioeléctrico

La naturaleza por medio de sus infinitos recursos nos brinda soluciones al ser humano, una de

ellas hace posible la comunicación a grandes distancias, a pesar de que es un recurso muy escaso

el espacio radioeléctrico se divide en bandas de frecuencias las cuales se atribuyen a los

28

diferentes servicios radioeléctricos, por lo que se debe tratar de optimizar su uso de forma que

puedan haber un número mayor de estaciones con un mínimo de interferencias entre las señales.

(Ramos Pascual, Radiocomunicaciones, 2008, pág. 10), Para este trabajo estudiaremos los

servicios de comunicaciones de distribución de la señal, entre los cuales se encuentran los

servicios punto a punto, punto multipunto y difusión.

6.2 Clasificación de Bandas de frecuencia

Las bandas de frecuencia son intervalos de frecuenta del espectro electromagnético, estos

rangos de frecuencia son asignados por la UIT (Unión Internacional de Telecomunicaciones) a

diferentes usos dentro de las radiocomunicaciones.

Comunicaciones terrestres

[Fig 4] Relación de frecuencias de bandas terrestres con sus λ correspondientes. Recuperado de (Ramos Pascual,

Radiocomunicaciones, 2008)

Microondas

[Fig 5] Relación de frecuencias de bandas Satelitales con sus λ correspondientes. Recuperado de (Ramos Pascual,

Radiocomunicaciones, 2008)

29

Otras clasificaciones

[Fig 6] Relación de frecuencias de bandas comucinoacinoes inalámbricas con sus λ correspondientes. Recuperado

de: (Ramos Pascual, Radiocomunicaciones, 2008)

6.3 WLAN

En este tipo de redes las transmisiones son por aire minimizando el uso de redes cableadas, y

permitiendo la conectividad de los datos con la movilidad del usuario. Una WLAN (Wireless

LAN) son sistemas de comunicación flexible de datos implementada como una extensión o una

alternativa a una LAN cableada dentro de determinado espacio. Este tipo de redes siempre se ha

considerado un poco limitada debido a las distancias y a las zonas de cobertura que hay en

grandes edificios, donde su estructura se compone de materiales que limitan el canal de tráfico,

estas se pueden establecer como un enlace de radio, las WLAN han ganado bastante popularidad

en mercados como la salud, venta al público o minorista, almacenamientos y entornos

académicos, quienes también han tendido un leve aumento en la productividad.

6.4 WMAN

En las ciudades podemos encontrar conjuntos de redes inalámbricas denominadas (Wireless

MetropolitanArea Network) Redes inalámbricas de área metropolitana. Se basan en el estándar

IEEE 802.16 del (Institute of electrical and ElectronicsEngineers), a este se les da el nombre de

WiMAX, también se les conoce como bucle local inalámbrico (WLL, Wireless Local Loop),

ofrecen a usuarios movilidad, la rapidez de la instalación con similares características a redes

30

cableadas es lo que reduce drásticamente los costes de infraestructura y se presenta como la

mejor alternativa de interconexión de redes cableadas en grandes distancias, teniendo como

posibles cubrimientos 50 km, siendo muy útil para las compañías, (Castro Gil , Diaz Orueta, &

Mur Perez , 2007) en las redes WIMAX se pueden alcanzar velocidades hasta de 70 Mbps a

varios kilómetros.

6.5 Radio enlaces

En la creación de redes (Wireless MetropolitanArea Network) WMAN, el eje principal son

los radioenlaces, ya que por medio de antenas permiten el traslado de información entre dos o

más puntos, estas antenas deben tener una ganancia de la señal radiada para que pueda lograr

tener la señal un mayor alcance, para que esto sea posible las antenas a utilizar deben tener las

características mencionadas por el Ministerio de Comunicaciones en el “Articulo 9 – Antenas

Omnidireccionales. La utilización de antenas omnidireccionales solo será permitida en sistemas

inalámbricos cuya potencia radiada sea menor o igual a 100 mW. Los sistemas que excedan esta

potencia deberán emplear antenas direccionales con un ancho de lóbulo no mayor a 90 grados”

(Comunicaciones M. d., 2007). Para poder realizar los cálculos necesarios se deben de tener en

cuenta que la señal se mide en decibeles (Decibeles, dB), (Santamaria Granado & Perez Castillo ,

2008)este es un valor que está relacionado con la ganancia y la perdida de la señal de las antenas.

Teniendo en cuenta las características de frecuencia, potencia y distancia de la transmisión, se

evalúa la calidad dela señal sin dejar a un lado las edificaciones y zonas topográficas que son de

gran importancia si llegasen a causar interferencias.

31

6.6 Modos de comunicación punto a punto

6.6.1 Modo simplex

Este tipo de transmisión solo es posible en una dirección, hoy en día muy pocos enlaces

trabajan bajo este tipo de parámetros.

6.6.2 Modo HalfDuplex

Igual que el modo de tranmsisio simplex este tipo de transmision tambien es muy poco

utilizado pues a pesar que pueden transmitir las antenas en los radionelaces, solo lo pueden hacer

alternativamente cambiando de modo sde transmision a modo de recepcion, asi que la estacon a

puede transmitir y la estacion B recibir y viseversa pero en distintos inntervalos de tiempo,

6.6.3 Modo Full Duplex

Este tipo de tranmision es una de las mas utlizadas en distintos tipos de radioenlaces, en Full

Duplex tanto la estacion A como la estacion B pueden transmitir y recirbir simultaneamente, con

una sincronisacion exacta los equipos en cada estacion, pueden procesar los datos y enviarlos

simultaneamente.

6.7. Modo de comunicaion punto multipunto

En este tipo de redes cualquier dispositivo puede comunicacrse con cualquier otro

dismpositivo en su entorno, es decir cualquier canal de datos se puede usar para comunicarse con

diversos nodos, en este tipo de redes las terminales compiten por el uso del medio, de forma que

el primero que lo encuentra ddisponible lo acapara aunque tambien puede negociar su uso de

canal.

32

6.8. Línea de vista

Las ondas de radio en un enlace se desplazan esféricamente, un sistema de transmisión de

línea de vista (LV) se apoya en el hecho de que las ondas viajen en línea recta, siempre que el

receptor este dentro de la línea de vista del transmisor entonces será posible la transmisión, el

alcance de un sistema de transmisión (LV) está limitado por la curvatura de la tierra, por eso es

necesario contar con estructuras lo suficientemente altas para permitir la comunicación. (Pérez,

2004)

[Fig 7] Diagrama de propagación de ondas de radio.

6.9. Zona de fresnel

Para lograr una buena comunicación en un radioenlace uno de los objetivos principales en el

traslado de la señal es dejar libre el primer lóbulo de radiación de cualquier obstáculo que se

encuentre la superficie terrestre y que interfiera con ese espacio, este espacio se conoce como

zona de fresnel, y suficientemente bajo para eliminar un segundo espacio (segunda zona de

fresnel) (Santamaria Granado & Perez Castillo , 2008, pág. 64). En la siguiente figura

observamos un enlace ideal donde se deja la primera zona de fresnel despejada y la segunda

anulada. La siguiente imagen muestra Enlace de microondas ideal.

33

[Fig 8] Zona de fresnel Recuperado de: (Santamaria Granado & Perez Castillo , 2008, pág. 64)

Unas de las fórmulas para calcular la primera zona de fresnel donde la elipse tiene su máximo

valor en el centro del enlace son la siguiente:

r(m)= 547.723 √𝑑(𝐾𝑚)

4𝑓(𝑀𝐻𝑧)r(m)= 17.32 √

𝑑(𝐾𝑚)

4𝑓(𝐺𝐻𝑧)

[Fig 9] Diagrama de propagación de ondas de radio.

Recuperado de: (Pérez, 2004, pág. 150)

Donde:

r(m) = primera zona de fresnel en metros.

d= distancia que separa al transmisor del receptor,

en kilómetros

f = frecuencia de la señal a transmitir expresada en

GHz o MHz

17.32 Y 4 = son constantes.

También podemos utilizar otra fórmula para hallar la zona de fresnel cuando tenemos longitud

de onda (λ).

r(m)= √𝑛λd1d2

𝑑𝑡

34

Donde n= numero entero de la zona de fresnel que se desea calcular

λ= longitud de onda en (m)

d1=distancia del punto 0 al km donde quiero conocer la zona fresnel (m)

d2=distancia del punto elevado al final del enlace (m)

dt= distancia total del enlace.

6.10. Características de propagación en Radioenlaces

En los radioenlaces la información puede ser transportada por medio de ondas

electromagnéticas, como su nombre lo indica estas ondas poseen dos componentes principales

una componente eléctrica y otra componente magnética, la electricidad y el magnetismo, son

factores que pueden llegar a modificar el patrón de propagación de las ondas, en condiciones

especiales y una atmosfera ideal las ondas de radio tienden a desplazarse en línea recta, para

realizar comunicaciones a muy largas distancias lo primero es utilizar frecuencias muy altas

denominadas HF (High Frecuency) que van desde 3 MHz a los 30 MHz, este tipo de frecuencias

se reflejan en la atmosfera y regresan a la tierra, las frecuencias de VHF,UHF y SHF son

utilizadas en comunicaciones punto a punto porque las frecuencias no pueden retornar a la tierra.

(Urdaneta, 2008, pág. 12)

6.11. Refracción

Cuando las ondas de radio atraviesan el espacio, sufren desviaciones en su trayectoria, esto

provoca un cambio en su densidad, en comunicaciones las capas de la atmosfera que son

atravesadas por las ondas son las causantes del cambio en la trayectoria.

IR =𝑉𝑃

𝑉𝑚

35

IR= Indice de refractividad

Vp=Velocidad de propagacion en el espacio libre

Vm=Velocidad de propagacion en el medio

La refracción depende de la presión atmosférica, la presión del vapor de agua y la temperatura

absoluta. Como las características físicas de la atmosfera varían continuamente también lo hace el

índice e refracción. (Ramos Pascual, Radiocomunicaciones, 2008, pág. 192)

N= 77.6

𝑇 (p + 4810

𝑒

𝑇 )

n = 1 +N x 10−6

Dónde: N= Coindice de refracción

P= Presión atmosférica

(hPa) e= Presión de vapor de agua (hPa)

T= Temperatura K

Los datos se encuentran en la recomendación ITU-R P 453-6

6.12. Difracción

Para expliar la difraccion es presiso explicar el principio de Huygens, quien establece,

“cuando un tren de ondas llega a una pared en la que existe una rendija de diametro

comparable a su logintud de onda, cada punto del frente formado en el orificion se convierte en

un nuevo foco emisor de ondas elementales, siendo la onda que los envuelve el nuevo frente de

la onda.” (Ramos Pascual, Radiocomunicaciones, 2008, pág. 185)

Esto es aplicable cuando encontramos distintos tipos de obstaculo como lo muestra la

siguiente imagen.

[Fig 10] Ejemplo de difracción Recuperado de: (Castro Gil , Diaz Orueta, & Mur Perez , 2007).

36

6.13. Reflexion

La reflexion en la superficie terrestre depende de ciertas caracteristicas como la rugosidad del

terreno, frecuencia angulo de elevacion, polarizacion de las ondas y caracteristicas del suelo, se

tienen que tener en cuenta la permitividad compleja del suelo. (Ramos Pascual,

Radiocomunicaciones, 2008, pág. 182).

Permitividad compleja del suelo:

ε" = εr – j60σλ

εr =constante dieléctrica relativa

σ = conductividad (S/m)

[Fig 11] Reflexión tierra plana Recuperado de (Ramos Pascual, Radiocomunicaciones, 2008, pág. 182).

[Fig 12] Reflexión tierra plana Recuperado de (Ramos Pascual, Radiocomunicaciones, 2008, pág. 183).

6.14. Pérdidas de Transmisión

6.14.1 Pérdidas por espacio libre

Cuando las ondas se propagan por el espacio libre sufren alteraciones en sus componentes

como el caso de la frecuencia que se ve afectada por la distancia igualmente que la potencia, estas

37

pérdidas en el espacio libre también conocidas como pérdidas de dispersión, son producidas por

dos factores el atmosférico (que en los enlaces punto a punto se conoce como la troposfera) y el

terreno (geografía terrestre), la deducción de las perdidas toma en cuenta la densidad espectral de

potencia, tal como lo muestran las formulas a continuación mostradas, (Sendín Escalona, 2004)

se calcula de acuerdo a la distancia y frecuencia del radio enlace en el espacio libre, para

determinar la perdida de propagación de la señal sin tener en cuenta la atenuación ni el

desvanecimiento.

L{dB) = 92,44 + 20 Log f{GHz) + 20 Log d(Km)

Dónde: 92.44 = es una constante

F= frecuencia tx

d= distancia

6.14.2 Factor Pérdidas de polarización

Estas pérdidas de polarización se originan usualmente por las transformaciones que sufre la

señal en el trayecto usualmente cuando atraviesan ciertas capas atmosféricas, es decir que la

polarización de la antena receptora no será la misma que la de la polarización de onda incidente,

esto se conoce como desacoplo de polarización (Curotto, Espinosa, Vergara, & Morales, 2012,

pág. 7), la afectación más grande se da en la potencia retraída de la antena que recibe la señal,

pues llegara con pérdidas debido al cambio de polarización.

6.14.3 Pérdidas por apuntamiento

En los radioenlaces las antenas que realizan el apuntamiento punto a punto son antenas

completamente directivas, estas antenas de alta ganancia tiene un haz de radiación concentrado

alrededor de una dirección, cero ganancia y por lo tanto cero radiación en otras direcciones, las

antenas reales tienen un haz principal con un lóbulo de radiación con la máxima ganancia y

38

mucho lóbulos de radiación con ganancias menores, en un mal apuntamiento la antena receptora

puede quedar dentro de uno de los lóbulos laterales generando así perdidas por apuntamiento.

(Carlos, 2003, pág. 105)

6.14.4 Pérdida por efecto Faraday

En comunicaciones ópticas se hace presente un efecto conocido por el nombre de efecto

Faraday, consiste en el giro de la dirección de polarización de un haz de luz linealmente

polarizado al pasar por un medio cuando sobre este se aplica un campo magnético que es paralelo

a la dirección de propagación de haz. (Rosa Palacioas, Perez del Real , & Guerrero Prdon, 2006,

pág. 33)

6.14.5 Pérdidas por inserción

Se puede conocer la perdida por inserción cuando la atenuación comprueba que la señal

alcanza el extremo remoto con suficiente fuerza como para ser decodificada por electrónica de

red. Las conexiones defectuosas, una mala instalación y la perdida de retorno, afectan el resultado

de la transmisión. (Saballos Agustin & Cadenas Sanchez , 2011, pág. 134).

6.14.6 Perdidas de retorno

Estas perdidas son provocadas como consecuencia de de las variaciones de impedancia

caracteristica, bridas, aplastamientos del cable y latiguillos son frecuentes en la instalacion de

sistemas de radioenlace, cuando encontamos perdidas por retorno son simplementes medidas de

las reflexiones de la señal que ocurren a lo largo de la linea de un cable. (Saballos Agustin &

Cadenas Sanchez , 2011, pág. 140)

39

6.14.7 Perdidas por eclipces

Este tipo de fenomenos afectan mas las comunicaciones satelitales, cuando el satelite entra en

la sombra de la tierra, se vera una restriccion momentania en las celdas recargables debido a la

ausencia de energia solar, el satelite puede seguir activo gracias a las baterias qcon las que

cuenta, pero ya agotadas estas recerbas la seal severa interrumpida en el tranascurso del dia por

algunos minutos. (Urdaneta, 2008, pág. 24)

6.14.8 Perdida por efecto Doppler

Usualmente cuando la comunicacion de un punto a otro esta en movimiento por parte del

receptor, se presenta una variacion en el tiempo de propagacion de la señal este efecto se

denomida “Doppler” comunmente encontramos este efecto en comunicaciones moviles, como

consecuencias aparecen los desvanesimientos selectivos que distorcionan la señal recibida, si la

velocidd de desplazamiento del movil es muy alta se produce un desplzamiento en frecuencia

(Fd) que depende de la velocidad del movil (Vm) y de la longitud de onda (λ) de la portadora

según la siguiente ecuacion (Fp).

Fd= 𝑉

λ = v.

𝐹𝑝

C

6.15. Efectos atmosféricos en la propagación de señales

6.15.1 Atenuación por gases en la atmosfera

Para la elaboración de diseños de radioenlace la ubicación geográfica es de vital importancia,

pues lo efectos básico de propagación de onda se pueden ver afectado por cambios en la

atmosfera, la atenuación por gases atmosféricos se obtiene de calcular el índice de atenuación

(Abs), estudios como los de demuestran que las frecuencias 22. 235 GHz y 65.2 GHz generan

40

una gran cantidad de pérdidas en la potencia por lo que no se toman en cuenta para

comunicaciones satelitales.

6.15.2 Atenuación por hidrometeoros

Un factor que disminuye el rendimiento considerablemente es la lluvia, se le conoce como

atenuación por hidrometeoros a cualquier elemento compuesto por agua que pueda afectar la

señal ya sea lluvia, granizo, nieve, la lluvia empieza a causar disminución de potencia a partir de

frecuencias mayores a los 3 GHz, esto ocurre gracias a otros tipos de efectos conocidos como de

refracción y difracción.

6.15.3 Antenas - Introducción

Las comunicaciones mediante métodos eléctricos no comenzaron hasta la introducción de la

telegrafía en 1844, seguida de la telefonía en 1878. En estos sistemas, las señales eléctricas se

enviaban sobre líneas bifilares. Aunque maxwell predijo teóricamente en 1864 la existencia de

ondas electromagnéticas, éstas no fueron detectadas experimentalmente hasta que Hertz en 1886

construyó una fuente radiante resonante a 75 MHz y un sistema receptor formado por una espira

abierta con un pequeño hueco sobre el que saltaban chispas, prueba inequívoca de la transmisión

de energía entre ambos circuitos. Hertz también construyó antenas más sofisticadas: dipolos y

hasta un reflector cilíndrico parabólico alimentado por dipolos en su línea focal. En 1897

Marconi patentó un sistema completo de telegrafía sin hilos y en 1901 realizó la primera

transmisión transatlántica empleando un transmisor de salto de chispa, a 60 KHz, conectado entre

tierra y un hilo horizontal suspendidos entre dos mástiles de 60 metros del que colgaban 50

varillas verticales. La antena receptora la elevó a 200 metros sobre el nivel del suelo empleando

cometas. Desde Marconi hasta la década de los 40 la tecnología de radio se centró en el empleo

41

de diversas antenas de hilo alcanzando las frecuencias de la banda de UHF. Durante la 2a Guerra

Mundial se introdujeron nuevas antenas (guías, bocinas, reflectores) para aplicaciones radar a

frecuencias de microondas gracias al descubrimiento de nuevos generadores. Estas nuevas

frecuencias y antenas se aprovecharon rápidamente para establecer radioenlaces fijos. El

siguiente impulso se ha dado desde los años 60 hasta ahora con las comunicaciones de espacio

profundo y comunicaciones vía satélite. La introducción de los ordenadores y la aplicación

masiva de métodos numéricos han permitido además analizar y sintetizar nuevas antenas

optimizadas para cada aplicación. (Universidad Politécnica de Madrid, 2010)

6.16. Antena

Transductor entre el medio guiado y el medio radiado. Región de transición entre una zona

donde existe una onda electromagnética guiada y una onda en el espacio libre, a la que se puede

además asignar un carácter direccional. Aquella parte de un sistema transmisor o receptor

diseñada específicamente para radiar o recibir ondas electromagnéticas (IEEE Std. 145-1983).

(Ramos Pascual, Radiocomunicaciones, 2008, pág. 65)

Las características que debe cumplir una antena son (Jáuregui Cantón, 2012):

Poseer una buena captación de señal, en particular, en las zonas alejadas del

transmisor, donde la ganancia debe ser la mayor posible.

Evitar reflexiones de señal en el propio sistema, dimensionando la antena

conveniente.

Evitar la captación de señales reflejadas en edificios, montes, etc., que son causa

de imágenes fantasmas o múltiples, característica denominada directivas.

Captar el mínimo posible de interferencias y señales no deseadas.

42

Ser útil para captar el mayor número de canales, siempre y cuando no sea un

inconveniente para el normal funcionamiento de todo el sistema.

6.17. Elementos de una antena

Dependiendo del tipo de antena de radio, televisión terrestre o satélite, se encontraran

diferentes elementos dentro de ella. Puede afirmarse de manera general que, en sistemas de TV y

radio terrestre, el equipo de captación está constituido por las siguientes características según

(Jáuregui Cantón, 2012):

Antena.

Preamplificador.

Sistema de sujeción (mástiles, torretas, elementos de sujeción).

En sistema satélite, el equipo de captación está constituido por (Jáuregui Cantón, 2012):

Reflector parabólico (antena).

Unidades exteriores (normalmente LNB).

Sistema de sujeción (mástiles, torretas, elementos de sujeción).

6.18. Antenas Omnidireccionales

Son antenas cuya orientación se da en todas las direcciones, es decir radian 360° con un haz

amplio pero de corto alcance, un ejemplo más entendible es una bombilla, pues la energía que

expide ella en forma de luz se emite en todas las direcciones, es por esta razón que el alcance es

menor que el de las antenas direccionales

43

6.19. Antenas Direccionales

Las antenas direccionales enfocan su energía en un punto orientando la señal en una dirección

determinada con un haz estrecho pero de largo alcance, usualmente en este tipo de antenas el haz

o apertura y el alcance son inversamente proporciónale, el alcance de una antena, es determinado

por la potencia de emisión del punto de acceso emisor, la sensibilidad de recepción del punto de

acceso receptor y la combinación de los dBi de ganancia de la antena. Es así que podemos

distinguir varios tipos de antenas de menor a mayor apertura entre los cuales se encuentran:

Parabólicas, yagis, paneles.

6.20. Antenas Sectoriales

Este tipo de antenas es una mezcla de las dos clases de antenas vistas anteriormente, las

antenas sectoriales emiten un haz más amplio que una direccional pero no tan amplio como una

omnidireccional. De igual modo su alcance es mayor que el de una omnidireccional y menor que

el de una direccional. Para tener una cobertura de 360° se deben tener un juego de 3 antenas

cubriendo cada una 120° grados, este juego de antenas se le conoce con el nombre de “Arrray”

por su mayor complejidad este tipo de antenas suele ser un poco más costosas.

6.21. Tipos de antenas

Los tipos de antenas más comunes se dividen según el modo de radiación y las direcciones que

esta toma (Universidad Politécnica de Madrid, 2010):

6.21.1 Antenas Isotrópicas

Entre sus principales características, la radiación de potencia se transmite uniformemente, es

decir en todas las direcciones. El diagrama de radiación para este tipo de antena se verá como una

esfera y es importante afirmar que no es posible obtener una antena de este tipo puesto que en la

44

práctica, sería necesario que irradiara en todas las direcciones y esto implicaría tener una

corriente eléctrica concentrada en un punto adimensional lo que es físicamente imposible, es de

tener en cuenta este tipo de antenas ya que a pesar de que no se puede construir, se puede estudiar

matemáticamente tanto su patrón de radiación como si directividad, esto para la comparación

con otro tipo de antenas. (Curotto, Espinosa, Vergara, & Morales, 2012, pág. 8)

6.21.2 Antenas de hilo

Este tipo de antenas están constituidas por hilos conductores, estos hilos soportan las

corrientes eléctricas que dan lugar a los campos radiados, no es muy buena su sección con

respecto a la longitud de onda de trabajo, sus dimensiones suelen ser como máximo de una

longitud de onda, usualmente se les ve su utilización en las bandas MF, HF, UHF, VHF.

[Fig 13] Antenas tipo hilo Recuperado de (Ramos Pascual, Radiocomunicaciones, 2008, pág. 65).

6.21.3 Dipolo Simple

O también llamado dipolo de media onda es una de las antenas más utilizadas en frecuencias

arriba de 2 MHz En frecuencias bajo de 2 MHz, la longitud física de una antena de media

45

longitud de onda es prohibitiva, esta es una versión más simple de un dipolo, consta de dos

elementos rectilíneos de igual longitud alimentados en el centro y de radio mucho menor que lo

largo, Este tipo de antenas son muy utilizadas en zonas rurales y metropolitanas para captación de

Fm radio.

[Fig 14] Dipolo Coaxial.

6.21.4 Monopolio vertical

Este tipo de antena está construida en un brazo rectilíneo que comúnmente se polariza

verticalmente, como es una antena omnidireccional, radia 360° usualmente este tipo de antenas

tiene ganancias entre 3 dBi hasta 17 dBi, su campo eléctrico es perpendicular al suelo.

[Fig 15] Monopolio de antenas Dipolo en v invertida

La utilización de esta antena se presenta comúnmente en espacios reducidos cuando no se

permite extender el dipolo horizontalmente, este tipo de configuración presenta algunas ventajas

frente al dipolo horizontal, con un ángulo de 90° entre las ramas en el vértice, esta antena

presenta un diagrama de radiación prácticamente omnidireccional.

46

[Fig 16] Dipolo en V vertical Realizada por Gibran rincón

6.21.5 Antena Yagi

Esta antena está constituida por varios elementos paralelos uno de tras de otro, es utilizada

ampliamente en la recepción de señales televisivas, los elementos directores dirigen el campo

eléctrico, los activos radian el campo y los reflectores lo reflejan, los elementos no activos se

conocen con el nombre de paracitos, esta antena puede constar de varios de estos elementos, esta

es una antena direccional inventada por el Dr. Sintaro Uda con ayuda del Dr. Hidetsugu Yagi, el

cual utilizo un dipolo simple y lo combino con una serie de elementos parásitos. ( Pérez Murillo

& Hernandez Torres, 2014, pág. 65)

[Fig 17] Antena Yagi Recuperada de (Balanis, 2005).

47

6.21.6 Antenas de apertura y reflectores

Este tipo de antenas utiliza superficies de apertura para direccionar el haz electromagnético,

permitiendo así concentrar la emisión y recepción en una dirección, la antena parabólica es uno

de los ejemplos más conocidos y utilizados. Su distribución de campo es soportada por la propia

antena, se suelen excitar con guías de onda, la ganancia de dichas antenas está directamente

relacionada con la apertura, entre más mayor es el tamaño de la parábola mayor directividad. Su

alimentador esta usualmente en el foco de la parábola, y este en si se convierte en una antena

más conocida como (Bocina).

[Fig 18] Antenas tipo Apertura (Ramos Pascual, Radiocomunicaciones, 2008, pág. 68)

6.21.7 Bocinas

Este tipo de antenas se utilizan de forma generalizada en microondas por sus características de

ancho de banda y su facilidad de diseño, se puede utilizar como una antena individual o en arrays

como alimentador primario de reflectores y lentes. Este tipo de antenas se alimenta a partir de una

guía de ondas que propaga uno o varios modos, las dimensiones aumentan hasta conseguir que la

apertura tenga unas dimensiones suficientes para conseguir la directividad que se desea.

48

[Fig 19] Bocinas

6.21.8 Reflectores

Son antenas formadas por una superficie metálica y una bocina alimentadora, gracias a que

cuentan con una directividad muy elevada, las bocinas no tienen entregar mucha potencia, la

teoría de los reflectores se desarrolló en la segunda guerra mundial y se usan mucho en enlaces

satelitales, la bocina radia ondas esféricas y el reflector las radia convirtiéndolas en ondas planas

y las ondas que se propagan entre el foco y el reflector son ondas esféricas y varían su amplitud

en fase, podemos encontrar distintos tipos de reflectores a continuación veremos algunos.

6.21.9 Reflector simétrico

[Fig 20] Reflector Simétrico (RXANTENA)

49

6.21.10 Doble Reflector

[Fig 21] Doble Reflector (RXANTENA)

6.21.11 Reflector asimetrico (offset)

[Fig 22] Doble Reflector (RXANTENA)

6.21.12 Reflector con radome o escudo lateral

[Fig 23] Redome Teleco Antenas

50

6.21.13 Reflector de varillas

[Figura 24] Reflector de Varillas

6.21.14 Antena tipo lente

Este tipo de antenas concentra gran parte de esta radiación en la dirección o el punto

deseados y reduce las emisiones indeseadas, si la superficie de separación entre dos medios de

distinta constante dieléctrica tiene forma de hipérbola, se puede conseguir que una onda esférica

se transforme en una onda plana, es también necesario que los cambios eléctricos recorridos para

cualquier trazado de rayos, sean los mismos.

[Fig 25] Reflector de Varillas, (Castro Gil , Diaz Orueta, & Mur Perez , 2007)

51

6.21.15 Agrupaciones de antenas

Este tipo de antenas es más conocido como Array, y es jgkh conjunto de antenas que se

comportan como una única antena, generando así sus propias características por ejemplo poseen

un diagrama de radiación propio.

[Fig 26] Agrupaciones de antenas Recuperado de (Ramos Pascual, Radiocomunicaciones, 2008, pág. 65).

6.22. Diagramas de radiación

Se define como la representación gráfica de las características de radiación en función de la

dirección angular. La onda electromagnética radiada se compone de un campo eléctrico E (V/M)

y uno magnético H (A/m) los cuales son perpendiculares entre sí y a su vez son perpendiculares a

la dirección de propagación que es radial, desde la fuente hacia el infinito. En la figura se

muestran algunos diagramas de radiación típicos (Miñana, 2011).

6.23. Sistema de coordenadas

El sistema de coordenadas que se utiliza es esférico, son (r, ϴ, ϕ), en este tipo de sistemas las

superficies r= cte son esferas, ϴ = cte son conos, mientras que ϕ son semiplanos, la intersección

de las tres superficies determina la orientación de los tres vectores unitarios, que son

perpendiculares a las superficies respectivas. (Ferrando & Valero , pág. 5).

52

[Fig 27] Sistema de coordenadas (Ferrando & Valero , pág. 5).

6.24. Diagramas tridimensionales

En este tipo de diagramas se puede representar el campo eléctrico, magnético o la densidad de

potencia radiada. Como los campos son magnitudes vectoriales en ellos se puede representar el

modulo o la fase de sus componentes, se puede realizar esta representación en 3D o 2D, con

escalas lineales o logarítmicas, en la siguiente figura veremos la representación tridimensional de

los campos radiados de una antena. (Ferrando & Valero , pág. 6)

[Fig 28] Diagrama tridimensional (Ferrando & Valero , pág. 5).

53

6.25. Diagramas bidimensionales

La forma de representar diagramas tridimensionales para los capos radiados por las antenas

comprende una gran dificultad, por este motivo se opta por realizar cortes en el diagrama

permitiendo así analizarlos en coordenadas polares o cartesianas.

Plano E: formado por la dirección de máxima radiación y el vector campo eléctrico

Plano H: formado por la dirección de máxima radiación y el vector campo magnético

Corte bidimensional en coordenadas polares y se representa como

[Fig 29] Diagrama Bidimensional, cortes E y H (Ramos Pascual, Radiocomunicaciones, 2008)

Corte bidimensional en coordenadas cartesianas y escala logarítmica

[Fig 30] Corte coordenadas cartesianas y escala logarítmica (Ramos Pascual, Radiocomunicaciones, 2008)

54

6.26. Directividad

Se define como la relación entre la densidad de potencia radiada en una dirección, a una

distancia, y la densidad de potencia que radiaría a la misma distancia una antena isotrópica, a

igualdad de potencia total radiada. Si no se especifica ninguna dirección angular, se

sobreentiende que la directividad se refiere a la dirección de máxima radiación. Una antena

isotrópica tiene directividad igual a 1 (D=1) (Miñana, 2011).

D(Ɵ,ϕ) = 𝑷(𝒓,Ɵ,𝛟)

𝑾𝒓𝒂𝒅

𝟒𝜋𝑟2

= 𝑲(Ɵ,𝛟)

𝑾𝒓𝒂𝒅

𝟒𝜋

Si no se especifica la dirección angular, se sobreentiende que la directividad se refiere a

dirección de máxima radiación.

D = D(Ɵmax, ϕmax) = 𝑃𝑚𝑎𝑥𝑊𝑟𝑎𝑑

4𝜋𝑟2

≥ 1 D(Ɵ,ϕ) = Dr(Ɵ,ϕ)

Antena Isotrópica = 1

También podemos obtener la directicidad a partir del diagrama de radiación de una antena.

D = 𝑃𝑚𝑎𝑥

∬ 𝑃(Ɵ,ϕ)𝑆𝑖𝑛(ϕ)dƟ𝑑ϕ

4𝜋𝑟2

Simplificando términos resulta

D = 4𝜋

∬𝑃(Ɵ,ϕ)

𝑃𝑚𝑎𝑥𝑆𝑖𝑛 (Ɵ)𝑑Ɵ𝑑ϕ

= 4𝜋

𝛺 𝛺 = ángulo solido equivalente

55

En antenas directivas compuestas de un solo lóbulo principal y otros lóbulos secundarios, es

posible obtener una directividad en estos últimos lóbulos. Considerando que se produce una

radiación uniforme en el ángulo solido definido a partir de los anchos de haz a -3 dB en los

planos principales del diagrama de radiación. (Ferrando & Valero , pág. 11).

D = 4𝜋

𝛺 =

4𝜋

Ɵ1.Ɵ2

6.27. Densidad de potencia radiada

Podemos establecer que la densidad de potencia radiada es la potencia por unidad de

superficie en una determinada dirección. Sus unidades son Watios por metro cuadrado, según

(Ferrando & Valero , pág. 9) para hallar la densidad de potencia lo podemos hacer a partir de los

valores eficaces de los campos como.

𝑃(Ɵ, ϕ) = Re (E x H)

La impedancia característica resulta de la relación entre el modulo del campo eléctrico y el

modulo del campo magnético.

E

H= ƞ ƞ = impedancia característica Impedancia del medio = 120 𝜋 𝛺

De lo anterior podemos afirmar que la densidad de potencia radiada también la podemos

calcular a partir de las componentes del campo eléctrico.

𝑃(Ɵ, ϕ) = 𝐸Ɵ +

2 𝐸 ϕ2

ƞ La antena Isotropica radiaa igual en todas las direcciones

56

La potnencia total raidada se puede obtener como la integral de la densidad de potencia en una esfera

que encierre a la antena.

W = ∬ 𝑃(Ɵ, ϕ) . ds

La potencia total radiada se puede calcular integrando la intensidad de radiación en todas las

direcciones del espacio.

W = ∬ 𝐾(Ɵ, ϕ) . d 𝛺 = ∬ 𝐾(Ɵ, ϕ) 𝑆𝑖𝑛 (Ɵ)𝑑Ɵ 𝑑ϕ

6.28. Ganancia de la antena

Según lo afirmado por (Ferrando & Valero , pág. 11), Gracias a la relación entre la densidad

de potencia radiada en una dirección y la densidad de potencia que radia una antena isotrópica, se

puede determinar la ganancia de una antena, también igualdad de distancias y potencias

entregadas a la antena, y esta definida de forma similar que la direcitvidad, con la única

diferencia que se tienen encuenta la potencia entregada no la radiada.

𝐺(Ɵ, ϕ) = 𝑃(Ɵ,ϕ)

𝑊𝑒𝑛𝑡

4𝜋𝑟2

En dado caso que no se espesifique la direccion angula se sobrentiende que la ganancia se

refiere a la direccion de maxima radiacion de el sistema de antennas ya sea transmision o

recepcion.

G = 𝑃𝑚𝑎𝑥𝑊𝑒𝑛𝑡

4𝜋𝑟2

57

6.29. Eficiencia

La eficiencia de la antena se define como la relacionentre la ganancia y la directividad

(ecuacion 1)o la relacion entre la potencia entregada a ss bornes y la potencia radiada por esta

(ecuacion 2).

Ƞ = 𝑃𝑟𝑎𝑑

𝑃𝑒𝑛𝑡 Ƞ =

𝐺

𝐷

6.30. Ancho de haz

El ancho de haz es el ángulo formado entre dos puntos que tiene una ganancia de -3dB

respecto al máximo de ganancia. Entre más reducido es el ancho de haz adquiere decir que más

directiva es la antena.

6.31. Relación delante/atrás

Esta relación es dada por el cociente entre la ganancia en el lóbulo primario según el diagrama

de radiación, es decir la máxima radiación y la de alguno de los lóbulos situados entre 90° y 270°

de este lóbulo principal, es decir la relación entre la ganancia del lóbulo principal con la de

cualquier ganancia de alguno de los lóbulos traseros. (Garcia Rodrigo & Morales Gregorio, 2012,

pág. 59)

6.32. Ancho de banda

Las antenas poseen una geometría infinita, por esta razón están limitadas operar

satisfactoriamente en una banda o en un rango de frecuencias, este intervalo de frecuencias ya

fijado en el que la antena puede transmitir o recibir se define como Ancho de banda (BW) se

pude especificar como la relación entre el margen de frecuencias en que se cumplen las

58

especificaciones y la frecuencia central. (Cardama Aznar , Ruiz Casals, Romeu Rober , Blanch

Boris, & Jofre Roca , 2002, pág. 25)

BW = 𝑓𝑚𝑎𝑥 − 𝑓𝑚𝑖𝑛

𝑓0

6.33. Impedancia

“Se le llama impedancia de una antena a la impedancia de entrada medida entre sus

terminales. La parte real de esta impedancia corresponderá a la suma de la resistencia de

radiación y la resistencia de perdida óhmicas.” (Garcia Rodrigo & Morales Gregorio, 2012, pág.

60).

Went = Wrad + Wdisp = Rrad 𝐼2 + 𝑅𝛺 𝐼2 = 𝑅𝑎 𝐼2 Ra = Rrad + 𝑅𝑎

Wdisp= Potencia disipada en la antenna

Rrad= Resistencia de radiacion

R 𝛺= reistencia de perdidas Óhimicas

6.34. Polarizacion

Teniendo en cuenta lo que afirma el autor (Ramos Pascual, Radiocomunicaciones, 2008, pág.

78) la polarizacion de una onda electromagnetica “ es la figura geometrica descrita al trnascurrir

el tiempo por el extremo del vector campo electrico en un punto fijo del espacion en el plano

perpendicualar a la direccion de propagacion” , demostrandolo asii en las siguientes ecuanciones.

Polarización lineal: en campo se propaga describiendo una línea recta, las

polarizaciones lineales más habituales son la vertical y la horizontal.

Lineal: Φa = Φb + nπ

59

Polarización circular: El extremo del campo eléctrico en la dirección de propagación

viaja describiendo un círculo. Dentro de la polarización circular distinguimos entre

polarización a derechas (dextrongira) o a izquierdas (levógira).

Circular: Φa = Φb + π/2 +2nπ, /a/ = /b/

Polarización elíptica: como su propio nombre indica, la polarización elíptica es

aquella en la que el campo eléctrico viaja describiendo una elipse en la dirección de

propagación.

7. Radio Mobile

7.1. Radio móvil

Derecho de Autor

El software Radio Mobile es un programa diseñado, creado y mantenido por el ingeniero

Roger Coudé, El licenciado en Ingeniería Electrónica especializada en Telecomunicaciones

universidad de Sherbroke (1976), perteneció al círculo de jóvenes Naturalistas como director de

Sección de Astronomía 1968-1969, miembro retirado de la Orden de ingenieros de Québec

1970-1972, trabajo para ADATS (diseño de sistemas de interfaz para el cifrado de voz y datos

digitales, diseño de predicción de propagación por medio de datos digitalizados, etc. También

consultor de telecomunicaciones y educación en cursos sobre mantenimiento de equipos

telefónicos en la industria y los cursos de mecánica, electrónica y de astronomía en nivel

universitario desde 2004 Astrofotografía en St-Jean-Sur-Richelieu.

60

Creador de una red de comunicación regional consistente en 6 UHF THF repetidoras

conectadas por enlaces, diseño y fabricación de circuitos de control computarizados, responsable

del sistema de radio por paquetes VE2RVR. Radio Mobile diseño de software. Conocimiento en

lenguajes de programación controlados: ensamblador (A80, HC12), Fortan, C++ y Visual Basic

(BX-24).

El software Radio Mobile es la propiedad intelectual de Roger Couedé VE2DBE, organizada

por Comunicaciones Plus y el mirror site por link tecnologies

7.2. Introducción

Desacuerdo a lo dicho por el señor “Radio Mobile es una herramienta informática gratuita,

dedicada a radio afición y con fines humanitarios” (Coudé, 2008), este software permite predecir

el rendimiento de los sistemas de radio, permite la simulación de radioenlaces, genera áreas de

cobertura de una red de radiocomunicaciones, entre otras funciones.

Trabajando en el rango de frecuencias de 20 MHz a los 20Ghz utiliza el modelo de

propagación ITM (Irregular Terminal Model) utilizando el algoritmo ITS, permitiendo trabajar en

los modos de operación punto a punto y predicción de área, Radio Mobile es compatible con base

de datos de elevación de terreno como SRTM (shuttle Radar Topographe Mission), DTED

(Digital Terminal Elevación Data), GTOPO30 (Global Topograbhy Data 30km), GLOBE y BIL

(Band Interleave by Line). Estos datos de elevación se encuentran gratuitamente en internet y el

Software los utiliza para generar vistas en 3-D o simulaciones de sobrevuelo, estos datos de

elevación e imágenes se pueden obtener de diversas fuentes como (SRTM) Sjuttle Terrain Radar

Mappin Misíon, proyecto realizado por la NASA, provee datos de altitud con una precisión de 3

segundos de arco (100m).

61

Estos mapas simulados pueden ser superpuestos con imágenes topográficas, mapas de

carretera o imágenes de satélite. El programa en general es variado y tiene muchas opciones y

ajustes, algunos de ellos serán cubiertos aquí, se desea que el usuario experimente una vez que

posea un conocimiento básico de conceptos y un manejo básico del software.

El programa es variado y tiene muchas opciones, parámetros y ajustes. Sólo unos pocos están

cubiertos aquí. Se invita al usuario a experimentar una vez que se familiarizarse con los

conceptos básicos de la operación del programa.

7.3. Instalación

7.3.1. Preparación de equipo.

Para la instalación del software Radio Mobile, se debe de contar con un espacio libre en el disco

de su Pc de aproximadamente 305 Mbytes.

Para versiones más antiguas de Windows, Linux-vino o Mac-WineBottler, es necesario

descargar VBRun60sp6.exe, este es un archivo ejecutable autoextraíble que instala versiones de

los archivos de Microsoft Visual Basic en tiempo de ejecución requeridos por todas las

aplicaciones creadas con Visual Basic 6.0. este lo puede encontrar en el siguiente link:

http://www.microsoft.com/en-us/download/details.aspx?id=24417

Cree una carpeta en C; se recomienda nombrarla Radio_Mobile, esta contendrá todos los

archivos y ejecutables del programa.

7.3.2. Descarga.

Para realizar la descarga más reciente del software, se deberá ingresar al sitio Web de

Radio Mobile en: http://www.ve2dbe.com/download/download.html

62

Allí deberá ingresar al link de descargas, en este se establecen una serie de pasos a seguir,

también explicados en este documento, para ingresar valla a:

http://www.cplus.org/rmw/download/download.html

Descargue el archivo rmwcore.zip, este archivo es necesario para todos los idiomas en los

que trabaja Radio Mobile. (Step 3)

Radio Mobile cuenta con una versión específica para cada lenguaje, ubique el lenguaje en

el que desea ejecutar el software y descárguelo, estos son los lenguajes con los que cuenta el

programa. (Step 4)

Tabla 1

Relación idiomas / Traductor Radio Mobile

IDIOMA TRADUCTOR IDIOMA TRADUCTOR

ÁRABE Abdullah Alotaibi ITALIANO Leonardo Zolazzy

PORTUGUES Marcio Pereira NEDERLANS Ráfagas Meriens

CHINO Anthony Hu NORUEGO Kai Gunter Brandt

DANES Jimmy Hahn RUSO Serguei Fetisov

ALEMAN Arnold Tibus POLACO Dominik Rogalski

INGLES Roger Coudé ESPAÑOL Andrés Gonzáles

FRANCES Roger Coudé TURCO A. Tahir Dengiz

GRIEGO Ioannis Liaskos ESLOVACO Dxr

Por ultimo para obtener el mapa del mundo, descargar wmap.zip, (Step 8)

Posteriormente a la descarga de los tres archivos descargados, extraerlos en la carpeta

creada anteriormente en: C:/Radio_Mobile y lo instalamos.

Una vez descomprimidos los archivos ubicar el ejecutable (rmwspa) y crearle un acceso

directo.

63

Abrimos el programa, nos arrojara una ventana indicándonos cuál es la versión que vamos

a ejecutar

[Fig 31] Ventana de inicialización del programa Radio Mobile.

Si Radio Mobile no puede encontrar los datos de elevación en la carpeta donde se instaló,

la información se descargara a través de Internet esto con el fin de ahorrar tiempo y no cambiar

frecuentemente la instalación, para ello haga clic en el menú Opciones y seleccione “internet”

como lo muestra las siguientes imágenes.

[Fig 32] Despliegue del menú de opciones de la interfaz principal Radio Mobile.

Busque el archivo (strm) y déjelo por defecto en archivos locales y en el directorio ftp de

internet.

7.3.3. Ficha de datos

La información mostrada en la siguiente tabla, es una descripción de los parámetros de Radio

Mobile.

64

Tabla 2

Modelo de propagación de radio Radio Mobile

Título Su irregular Modelo Terreno (Longley-Rice)

Prefijo Original código FORTRAN traducido C ++

DLL

Rango de frecuencia 20 a 20000 MHz

Superficie del campo

Retroactividad

250 A 400 N-Unidades

Rango alturas de antena 0.5 a 2999m

Registros de Elevación Hasta 158

Rango de elevación -999m a 20000m

Climas

Ecuatorial

Continental Subtropical

Marítima Sub-Tropical

Desierto

Continental Templado

Marítimo Templado Sobre Tierra

Marítimo Templado sobre el mar

Modos de variación Punto

Accidental

Mobile

Broadcast

Parámetros estadísticos Tiempo

Ubicación

Situación

Parámetros de tierra Conductividad

Permisividad relativa

Tabla 3

Los parámetros del sistema Radio mobile

65

Potencia Tx 1.0E-8 a 1.0E + 6 Watts

Umbral del receptor 0.01 a 2000 μVolt

Pérdida Línea 0 a 500 dB

Ganancia de la antena -10 A 100 dBi

Tabla 4

Tipos de redes Radio Mobile

Número de redes hasta 50

Número de unidades hasta 1000

Número de sistemas hasta 255

Topologías Voz neta

neta de datos, Estrella

red de datos, Cluster

Parámetros del enlace

Tx Potencia

Tx Línea Pérdida

Tx Antena Ganancia

Propagación Pérdida

Rx Ganancia de la Antena

Rx Línea Pérdida

Rx Sensibilidad

Tabla 5

Matrices datos de elevación Radio Mobile

Tipo de fuente SRTM 1, 3

DTED 0, 1, 2

GTOPO30

GLOBE

BIL

66

Resolución Fuente 1/3, 1, 3, o 30 segundos de arco

Matrix Tamaño hasta 2000 x 2000 registros

Cobertura Matrix hasta 5,000 kilómetros

Proyección Matrix Rectangular (alineado a la latitud y longitud)

comprime horizontalmente según la latitud

La interpolación Bi-lineal

7.3.4. Funciones Generales.

Diagramas de antenas: son los gráficos de radiación de las antenas

Color: múltiples opciones de colores, en la letra y en la interfaz

Tipos de gráficos: variedad de gráficos para visualización del terreno y enlaces

Tipos de letra: diferentes tipos de letra en la interfaz y en el diseño.

Opciones de imagen: variedad de imágenes para visualización de radioenlaces

Advertencias: avisos de advertencia para el manejo correcto del sistema.

7.4. Ventana principal

7.4.1. Interfaz

En la siguiente imagen podemos observar la ventana principal de Radio Mobile, en la parte

superior se encuentra el menú. Haciendo clic en cualquier parte de la imagen se puede obtener

información de la posición indicada.

67

[Fig 33] Interfaz principal Radio Mobile.

Barra de Herramientas: La siguiente imagen muestra la ventana de configuración de barra

de herramientas, por medio de ella se puede activar u ocultar los botones deseados dándole

al usuario la posibilidad de personalizarla a su gusto, esta ventana se obtiene dándole clic

derecho a la barra de herramientas de la ventana principal.

[Fig 34] Barra de herramientas Radio Mobile.

68

7.4.2. Barra de estado

Esta barra muestra diferentes tipos de información dependiendo de la configuración que

se tiene del software, mientas usted se desplace con el mouse puede obtener información

de la ubicación actual como:

Información del punto de la ventana del mapa actual.

Información del punto donde se hizo clic por última vez.

Información de coordenadas LAT-LON, QRA, XY

Información de altura

[Fig 35] Barra de estado Radio Mobile.

7.4.3. Atajos de teclado

Las teclas que se pueden observar en la siguiente tabla están disponibles para uso en

Radio Mobile.

Tabla 6

Atajos del teclado Radio Mobile

F1 Ayuda

F2 Radio Enlace

F3 Cobertura Polar

F4 Cobertura Cartesiana

F5 Encontrar el mejor sitio de Cobertura

F6 Cobertura de Radio Ruta

F7 Cambia Imágenes

F8 Propiedades del Mapa

F9 Mapa Ajustar a la Foto

F11 Cobertura Visual

F12 Visual Histórica

69

ESC Detener/Cerrar una ventana/ Cancelar

ALT-F4 Programa de salida

PG UP Mostrar imagen anterior

PG ABAJO Mostrar imagen siguiente

CTRL-1 CTRL-2…. Imágenes Toggle

CTRL-C Copie imagen activa/ selección en el

portapapeles(incluyendo la red)

CTRL-F Encuentra cumbre de una imagen/ selección o

Encontrar unidad (s) en la ventana de la unidad

CTRL-I Propiedades de la imagen dialogo

CTRL-M Herramienta de conversión métrica

CTRL-N Redes Propiedades

CTRL-O Abra una red

CTRL-P Impresión

CTRL-S Guardar red

CTRL-U Propiedades Unidades

CTRL-V Pegue el contenido del portapapeles en una nueva

imagen

FLECHAS Mover el mapa

+ Aumentar la elevación del ubicación del cursor

- disminuye la elevación del ubicación del cursor

7.4.4. Atajos del Ratón

La siguiente tabla muestra cambios Haciendo clic en una imagen.

Tabla 7

Atajos del ratón Haciendo click en una imagen. Radio Mobile.

SHIFT- Boton en el icono Seleccione una unidad para la cobertura

70

Radio Combinado

Mayús – botón en el cuadro de texto Lleve la herramienta de conversión metica

Izquierda haga clic y dibuja un cuadro Realice una selección en una vista de mapa

Haga clic derecho en la selección Iniciar un Zoom a la selección

Mayus clic Izquierdo en la unidad Seleccione unidad para medir su distancia y

rumbo

Alt-Lift Haga clic en la unidad Con el raton ALT-Izquierda-clic sobre el icono

de la unidad o lde la eqitueta del cursor se mueve

debajo de ella.

Pulse con el ratón en Radio Enlace

Tabla 8

Atajos del ratón Haciendo click en un radio enlace. Radio Mobile.

Botón CTRL-Izquierda en el icono Seleccione dejado sitio de Radio Enlace

Botón CTRL- derecho en el icono Seleccione Sitio derecha de Radio Enlace

clic en la sección de información superior Posicionar el cursor en la zona de Fresnel peor

7.5. Menú de archivo

Nuevas redes: Se borraran todos los datos de la memoria, se establecen los parámetros por

defecto, se da inicio a una nueva red.

Abrir redes: abre un cuadro de dialogo para cargar un archivo de proyecto guardado

previamente, ya sea un mapa o fotografías.

Guardar redes: Abre un cuadro de dialogo para guardar todos los archivos del proyecto

71

Guardar redes como: Abre un cuadro de dialogo con el fin de salvar a las redes de datos

a un archivo del proyecto en el disco. Archivos de red se pueden guardar en el formato de

.NET binario o los archivos separados por comas .cvs El formato predeterminado es .NET

7.5.1 Propiedades de red

Abre una ventada con todos los controles necesarios para llevar a cabo una red, así

como lo muestra la siguiente imagen.

[Fig 36] Propiedades de red Radio Mobile.

7.6. Parámetros

Nombre de la red: puede tener hasta 30 caracteres de longitud

Nombre de la red: puede tener hasta 30 caracteres de longitud

Frecuencia Mínima y Máxima (MHz): En una red de salto de frecuencia, estas entradas

corresponden a los límites inferior y superior del Hopping establecido.

El programa calcula la frecuencia media como la entrada del modelo de propagación

Refractividad de la superficie: corresponde a una medida de la refractividad del aire por

encima del suelo, en general, la refractividad promedio disminuiría con la altitud siendo

máximo a nivel del mar. Áreas cubiertas por datos específicos en la siguiente tabla, en la

ausencia del sector dejar la opción por defecto.

72

S r = superficie de refractividad.

Tabla 9

Refractividad de la superficie. Radio Mobile

Área S r (N)

Ecuatorial (Congo) 360

Continental Subtropical (Sudán 320

Marítimo Subtropical (Costa oeste de África) 370

Desierto (Sahara) 280

Continental Templado (Uso para avg. Condiciones atmosféricas) 301

Marítimo templado. Sobre la tierra (Reino Unido y Continental) 320

Marítimo templado, sobre el mar 350

Conductividad del suelo: los datos específicos en la tabla de abajo

Permitividad relativa del suelo: estas propiedades determinan la naturaleza de la reflexión

de ondas de radio en el suelo en un enlace de radio de línea de visión. Usualmente

cuando más conductor sea el terreno es mayor el riesgo de presentar atenuación o

fluctuaciones de la señal de radio.

Tabla 10

Permitividad relativa del suelo. Radio Mobile

Area Constante

dieléctrica del suelo

Conductividy de tierra

(sistemas / m)

Planta Media 15 0.005

Pobre Groun 15 0.021

Good Ground 25 0.020

Agua fresca 81 0.010

Mar 81 5.0

Polarización: puede establecerse bien sea horizontal o vertical, a conveniencia del

sistema.

73

Modo de la variabilidad: modifica el valor del margen estadístico del radioenlace

correspondiente a la pérdida de trayectoria del mismo. El modo spot (Intento) es un mensaje de

un intento. El modo accidental es para evaluar la interferencia. El modo Mobile es para las

unidades que se mueven durante la comunicación. El modo de transmisión es para unidades

estacionarias. El efecto de porcentaje de tiempo en lugares y situaciones depende del modo

seleccionado.

Clima: selecciona el tipo de clima mayormente encontrado en la zona de seleccionada.

Estas zonas establecen algunos parámetros de cálculo en el ITS, pues estas condiciones como el

clima varían en diferentes áreas del mundo, y afectando el índice de refracción del aire en el

espacio libre y jugando un papel muy importante en la determinación de la fuerza y la

decoloración de radio.

Topología: en este menú las opciones de topología de red pueden seleccionar una

configuración.

[Fig 37] Topologia Radio Mobile.

Visible: muestra u oculta la imagen del mapa de una red.

74

Red de voz: utilizar esta opción donde se requieran unidades de líneas de puestos de mando

a subordinados, pero no entre subordinados, las unidades de retransmisión pueden utilizarse

para aumentar el alcance de la comunicación.

Red de datos Topología estrella: utilícese esta opción para una red de datos en una unidad

maestra, con comunicación a unidades esclavas pero sin vínculos entre unidades esclavas.

Red de datos Racimo: utilice esta red de datos con nodos que pueden retransmitir

datagramas. (Retransmisión digipeating).

7.7. Miembros

La ventana que se despliega en “miembros” es el vínculo que nos permite administrar las

diferentes redes creadas.

Lista de todas las unidades: añade o quita redes utilizando la casilla de verificación a la

izquierda. Selecciona un papel y un sistema para cada unidad con las listas de la derecha. Si

se desea verificar la función y el sistema que ya fue asignada a una unidad se deberá hacer

clic en el nombre de la unidad en la lista.

[Figura 38] Miembros Radio Mobile.

75

Papel miembros y sistema: ya que las unidades pueden compartir parámetros técnicos, para

ahorrar memoria se agruparon bajo la misma definición del sistema, en el momento en que el

parámetro de una unidad es diferente del que tiene otras, un nuevo sistema debe ser definido

para esa unidad, hay una excepción y es la altura de la antena que debe de ser modificada.

Papel de la unidad: tiene tres opciones, Comando, Subordinado y Repetidor.

Sistema: seleccione un sistema el cual se configura en Sistemas en la barra superior.

Altura de la antena: se encuentra por defecto pero puede ser modificada.

Orientación de la antena: la antena que se encuentra en los sistemas pueden ser ajustadas bien

el acimut y la elevación, así mismo la dirección de la antena ajustada por la unidad de destinó,

para configurar la dirección manualmente se debe seleccionar "Fixed (o)". Para transferir

automáticamente la dirección de la antena automáticamente a la unidad, seleccione la unidad

en el menú que se despliega.

[Fig 39] Parámetros para la dirección de la antena Radio Mobile.

Ver patrón: El resultado del diagrama de la antena se puede ver en el patrón de la antena.

Esta función se aplica a la unidad seleccionada mientras que sea miembro de la red

seleccionada.

[Fig 40] Patrón de radiación de la antena Radio Mobile.

76

7.8. Sistemas

Aquí encontrara una lista de parámetros de la estación pre-set disponibles en función de cada

red. Pueden ser aplicados a cualquier unidad de red. Por defecto se han creado para representar

una estación móvil VHF.

[Fig 41] Sistemas Radio Mobile.

Índice Sistema: esta opción permite seleccionar 100 diferentes ajustes previos, modificando

los parámetros establecidos por defecto se crea un archivo 'radiosys01.dat'. donde se

guardaran los cambios, generando una secuencia de guardado máximo hasta el

'radiosys99.dat'.

Potencia de transmisión: si se tiene el valor de la potencia en Watts el software lo calcula

en dBm y viceversa para más comodidad del usuario.

Umbral del receptor: este valer se tiene que dar en mico voltios a 50 ohmios. Cuando el

valor umbra del receptor se escriba en el valor equivalente se representara en dBm por el

software, también se pude dar en dBm y se representara en uV.

Perdida de línea: está perdida se presenta en dB, se calcula las pérdidas de cables, filtros,

conectores etc.

Tipo de antena: se presentan varios tipos de antena, debe seleccionar la que más se acomode

a la red diseñada.

77

Ganancia de la antena: la ganancia de la antena se presenta en dBi (ganancia con relación a

la antena isotrópica) para traducir el dipolo a isotrópica solo tiene que añadir 2.15 dB.

Altura de la antena: se presenta la medida en m

Añadir botón para radiosys.dat: añade la configuración archivo radiosys.dad

Retire botón para radiosys.dat: retira la configuración archivo radiosys.dad.

7.9. Estilo

Esta ventana aplica a todas las redes presentes en el proyecto que se esté realizando, es

una generalización de parámetros para identificar factores en la transmisión de los

radioenlaces.

El modo de propagación: presenta dos opciones entre el modo de propagación normal o

interferencia. Para los estudios de interferencia el modelo es optimista, el usuario puede

seleccionar el color y el umbral para el dibujo de la red. En función de necesidades del

usuario líneas de radio enlace se pueden extraer en un color específico.

[Fig 42] Estilo Radio Mobile.

Dibuja una línea verde si la señal recibida es más fuerte que el mínimo nivel del receptor +

x (3) dB recibir.

78

Dibuja una línea amarilla si la señal recibida es más fuerte que el mínimo nivel del receptor

+ x (3) dB recibir y más fuerte que el mínimo nivel de recepción del receptor – y (3) dB.

Dibuja una línea roja si la señal recibida es más débil que el mínimo nivel de recepción del

receptor – x (3) dB.

7.10. Propiedades de la unidad

Se despliega un formulario para editar los datos de las unidades, si desea buscar una

unidad en especifica o una lista de unidades utilice ctrl-F, en verde se muestra la ubicación

en el sistema de coordenadas que maneja Radio Mobile y en azul se muestra el sistema el

coordínate seleccionado por el usuario, este sistema de coordenadas es seleccionable.

[Fig43] Propiedades de Unidad Radio Mobile.

Nombre: nombre de la unidad

Botón más (+): este botón despliega una ventana en la que se pude almacenar una

descripción de una unidad. Esta información se copia en el archivo de exportación.

Altitud: es la altura de la tierra o del terreno en el lugar donde se coloca la unidad. Cundo se

importa la posición de la unidad de la tierra se puede ajustar manualmente.

Botón copiar: copie la posición actual de la unidad y la altura, ponerlo en el clipbord

79

Botón pegar: Pegue la posición actual y la altura de la clipbord y apllicarlo a la unidad.

Selec bloqueado: Bloquea los botones de posicionamiento de cursor y de unidad

Boton Ingresa LAT LON o QRA: se desplegara una ventana donde puede digitar

directamente la posición de la unidad.

Botón colocar la unidad en posición del cursor: la posición del cursor se copia en la

posición de la unidad seleccionada actual, antes de poder utilizar esta función, tiene que

establecer el cursor haciendo clic izquierdo en la ventana del mapa.

Botón colocar el cursor en posición de la unidad: mueva el cursor en el que está

actualmente la unidad seleccionada.

Estilo del repetidor: una serie de opciones seleccionables para administrar la esquina

inferior richt del menú.

Activado: esta opción determina si la unidad esta activa y visible. Es útil para eliminar

temporalmente una unidad sin borrar los da asociados.

Transparente: Esta opción determina si la etiqueta usa el color de fondo o si es

transparente.

Sin etiqueta: esta opción activa o desactiva la visualización de la etiqueta de la unidad en

el mapa

Izquierda / Centro / Derecha: establece la posición de la etiqueta bajo el icono.

Botón color fondo: selecciona el color que desea aplicar de fondo en la etiqueta

Barra deslizante: Permite seleccionar el icono par a colocarse como representación de la

unidad el texto encima de la barra muestra el tamaño de los iconos

Botón (+) barra deslizante: abre una ventana nueva donde se encuentra una gran variedad

de iconos para escoger.

80

Selec letra pequeña: define el tamaño de la letra del icono.

Mover hacia arria / abajo: aplicable al orden deseado, desplaza la unidad al gust

Exportar / importar: envía la información en un archivo para guardar en su pc, así mismo

importa información de unidades guardadas en su pc.

Ordenar: ordena alfabéticamente.

Aplicar estilo: Es posible preparar un estilo para su unidad y aplicarlo a todas las unidades

en su red.

Búsqueda: es posible buscar una unidad en específico o una serie de unidades

seleccionadas.

7.11. Abrir mapa: Abre un cuadro de diálogo para cargar un archivo generado

previamente. Este archivo deberá tener datos de elevación y está asociado con una

imagen de un mapa.

7.12. Guardar mapa como:

Abre un cuadro de dialogo para guardad los datos de un mapa en un archivo, este

archivo será nombrado con el nombre del mapa seguido de una extensión .MAP,

contiene datos de elevación, cada imagen será guardada con la opción de guardar imagen

como.

Propiedades de Mapa: Abre un formulario con el fin de definir los límites de cobertura del

mapa y deberá seleccionar la base de datos de elevación.

[Fig 44] Propiedades del mapa Radio Mobile.

81

Centro: Este se aplica al centro de la ventana del mapa activa.

Menú de muestra: Muestran las coordenadas del centro de la ventana, estas se muestran en

la latitud y longitud (grados y minutos, segundos decimales, N / S / E / W).

Utilice el cursor de posición: La ventana de mapa activa estamos a punto de dibujar se

centra en la última coordenada un mapa fue empate. Mediante el uso de esta fusión, el

nuevo mapa se dibuja, centra en la coordenada que el cursor se puso antes.

Mapa del mundo: Seleccione el mapa mundial en el centro de la ventana que contiene este

mismo nombre

Selección nombre ciudad: El centro de la ventana activa se puede seleccionar a partir del

archivo cities.dat. Seleccione la unidad desde el archivo cities.dat sobre el que se dibujara

el centro de una nueva ventana de mapa.

Introduzca LAT LON o MGRS

[Fig 45] Ventana de datos LAT, LON o MGRS Radio Mobile.

Ajuste de unidades de elevación: Cuando esta función está habilitada la altura del suelo de

todas las unidades de la ventana del mapa se establece en el Heigth planta real en la

ubicación de la unidad.

82

Tamaño (PIXEL) La nueva dimensión ventana del mapa se encuentra en pixeles. Usted es

libre de elegir las dimensiones. Los pixeles máximos por el borde de la ventana es de 1999

pixeles, se advertida cuando el valor sea mayor que 2000, se establece que los pixeles IDp son

pixeles horizontales y la Altura de pixeles son verticales.

Tamaño en kilómetros

En este parámetro se establece los kilómetros de imagen, solo la altura de la ventana del mapa es

ajustable, la anchura se calcula en función del tamaño de la ventada del mapa conjunto de AST

el tamaño.

7.13. Menú Herramientas:

En este menú se encontraran todas las operaciones que son típicamente para la simulación de

RF y el análisis. El menú de cobertura de radio tiene un número de funciones específicas de

simulación de RF

7.14. Radio enlace:

Abre un formulario con el fin de iniciar el análisis de la conexión de radio de un punto a un

punto, los puntos en este análisis son objetos recuperados de una red. También es posible analizar

desde el transmisor a cualquier punto en el enlace de radio. Este punto tiene que ser hecho clic en

el ratón.

Tipos de ventana: Podemos presentar el enlace de 4 formas: perfil, detalles, rango y

distribución.

Representación del enlace de radio: El enlace de radio se acopla al a ventana mostrada a

continuación y se analizan los parámetros de la transmisión desde este formulario.

83

[Fig 46] Ventana de representación de radioenlace. Radio Mobile.

Desde donde se situé el cursor, se realizara el análisis, usualmente es desde RX

Los parámetros distinguibles en la ventana de Trasmisor y de Receptor son en parte cálculos

realizados por el programa como Potencia TX y RX, ganancia de la antena, perdida de línea etc.

Algunos otros parámetros son establecidos por el diseñador del radioenlace en el Menú de

archivo como la altura de las antenas, tipo de antenas sistemas etc..

Opciones Ver: Abre un menú desplegable donde encontraremos graficas que serán de

soporte para el análisis que se puede realizar al radioenlace.

Detalles: Genera una imagen donde se detalla los resultados de los parámetros establecidos

en el radioenlace.

[Fig 47) Ventana Características de radioenlace. Radio Mobile.

84

7.15. Rango

La pantalla muestra el comportamiento gama RSSI sobre el enlace de radio desde el

transmisor al receptor con respecto a la sensibilidad del receptor.

[Figura 48]Ventana Características del rango del radioenlace. Radio Mobile.

7.16. Distribución

Esta ventana muestra la probabilidad de que es aplicable a la conexión de radio

analizado. La escala es de débil a fuerte

[Fig 49]Ventana Características de distribución del radioenlace. Radio Mobile

Ventana Grande Aumenta el a tamaño completo de la pantalla el diagrama del

radioenlace.

Observar La función de observar permite ver desde la antena de transmisor la dirección

del receptor sobre el enlace de radio. Los ángulos de apertura con los que cuenta para

realizar esta función son 5° 10° 20° 40° 80°.

También permite crear sobrevuelo por el radioenlace, con parámetros como la velocidad

a la que se desea realizar el sobrevuelo o hasta que distancia llegar.

85

[Fig 50]Ventana de exploración terrestre del radioenlace. Radio Mobile

Exportar a: El resultado de radioenlaces creados en radio Mobile pude ser

exportados a otros tres programas. RimPath, Notepat, Google Eart

[Fig 51]Ventana de selección para exportar proyecto del radioenlace. Radio Mobile.

7.17. Horizonte

Abre un formulario para iniciar un diagrama visual del horizonte (F12).

[Figura 52] Ventana visualización geografía horizonte del radioenlace. Radio Mobile.

86

7.18. Para tener en cuenta Radio Mobile

Como se mencionaba anteriormente, lo que se quiere con esta breve explicación del

funcionamiento de Radio Mobile, es servir como guía en el proceso de aprendizaje, la única

forma de llegar a tener el conocimiento necesario para aplicar todas o la mayoría de las

herramientas que este software brinda es practicando con las herramientas que encontramos

en el programa, Con los conceptos vistos anteriormente se puede tener más claridad en el

momento de realizar la simulación de un radioenlace.

8. MMANA-GAL

Una buena herramienta para medición de antenas, es un medio digital por computador.

MMANA-GAL es un programa gratuito, especial para diseño y análisis de antenas que funciona

en entorno Windows. Fue escrito por Alexandre Schewelev DL1PBD, Igor Goncharenko

DL2KQ y Makoto Mori JE3HHT. La interfaz es bastante simple, se bebe de ingresar las

coordenadas de la antena en un plano 3D o también se puede solo 2D, puede resultar complejo

dependiendo de la estructura de la antena a analizar. El programa es especializado en conductores

rectilíneos. Se descarga desde su página oficial http://hamsoft.ca/pages/mmana-gal.php, la

instalación es sencilla, solo se ejecuta en archivo descargado y se siguen con la instrucciones,

luego de instalado crea un icono en el escritorio correspondiente a la figura 1.1

[Fig 53] Icono de Mmana-Gal

Una vez iniciado el software, se ejecuta una pantalla de inicio del mismo, tal como se muestra

87

[Fig 54] Pantalla inicial de Software MMANA-GAL (secciones)

Las diferentes secciones del programa, en la figura 1.2, se describen de la siguiente manera.

1.) Barra de menús.

Da acceso a los menús y comandos.

2.) Barra de Herramientas.

Muestra comandos usados con más frecuencia.

3.) Pestañas de navegación.

a. Geometría.

Ingreso de coordenadas de la antena, o también se puede dibujar con el mouse, ingreso de

fuentes y cargas.

b. Vista.

Visualización del plano de las coordenadas ingresadas. Útil para verificar medidas

c. Cálculo.

Muestra las diferentes características de la antena a simular, ROE, Ganancia, Impedancia

entre otras. También se ingresan las condiciones de tierra y altura de la antena.

d. Diagrama de campo lejano.

Permite visualizar el patrón de campo lejano, los gráficos de radiación y elevación.

88

4.) Cargas y Fuentes.

Simulación de antena en el programa MMANA-GAL

Realizar mediciones y toma de datos de la antena a simular, en este caso la antena ANF –FM

ubicada en la terraza de la Universidad Panamericana.

[Fig 55] Antena ANF-FM Universidad Panamericana

Tabla 11

Explicacion parámetros MMANA-GAL

1) Se deben de ingresar las

coordenadas en el software MMA-GAL o

dibujar la antena: para eso se ejecuta el

programa y luego se crea un nuevo

proyecto. Para esto se selecciona la opción

Menú Archivo Nuevo.

89

2) Edición y

Construcción de antena ANF.FM teniendo

en cuenta sus medidas.

Se puede ir dibujando con el mouse dando

clic en cada punto inicial y clic en punto

fina.

3) Cuando tenga el dibujo y longitud

deseada, cerramos con OK.

Para verificar el número de elementos y las

longitudes resultantes vamos a la pestaña

Geometría. Aquí también podemos editar los

elementos de la antena.

[Figura

4) Para ver el dipolo resultante

vamos la pestaña Vista. Allí

podemos rotar para ver el plano

desde diferentes ángulos.

90

5) En la pestaña de Cálculo es donde se

empieza a realizar la simulación como tal, se

deben de ingresar los siguientes parámetros.

a. Frecuencia.

b. Tierra

c. Altura

d. Material del dipolo.

e. Luego oprimir el botón de calcular, para

iniciar la simulación.

6) En la figura 1.9 muestra los

diferentes datos obtenidos con la

parametrización dada en la sección

anterior.

El programa entrega el cálculo de la

impedancia (Z), y del ROE (SWR) en

primer lugar. Luego entrega las ganancias

en Dpb, ganancia F/B, elevación y

polarización.

7) En la pestaña de Diagrama de

campo lejano también se pueden

evidenciar datos importantes de la

antena, el patrón de radiación desde una

vista horizontal y una vista vertical.

91

8) En esta sección de Diagrama de

campo lejano se puede ver la opción de

3D FF y se observa el patrón de

radiación en un plano 3D para su

respectivo análisis y comparaciones.

[

9) Se realiza un análisis de la

antena variando las frecuencias entre

100KHZ y 1Ghz

10) Se puede evidenciar una gran

cambio en el patrón de radiación de la

antena variando la frecuencia

11) Se puede visualizar cambios en

la radiación variando la altura.

92

9. Marco Legal

En las últimas décadas se ha reflejado el creciente papel que desempeñan las Tecnologías de la

Información y las Comunicaciones (TIC) en el desarrollo de la sociedad y la economía

aumentando la competitividad del país. El gobierno nacional en cabeza del Ministerio de

Tecnologías de la Información y las Telecomunicaciones (Min TIC) constituyó el “ordenamiento

jurídico colombiano estableciendo normas de nivel constitucional, legal, reglamentario y

regulatorio” (CRC, 2012), por medio de la Comisión de Regulación de Comunicaciones (CRC).

A su vez la Comisión de Regulación de Comunicaciones (CRC) expide el Reglamento

Técnico para Redes Internas de Telecomunicaciones (RITEL), reglamento en el cual se basara el

diseño del laboratorio de la Unipanamericana, para así poder brindar soluciones de calidad bajo la

normativa del país.

Nuestros planteamientos se enmarcan en las diferentes leyes y normas que nos regulan en

términos de Telecomunicaciones y Energía Eléctrica, los referentes serán los siguientes:

Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas (RETIE) -

http://www.minminas.gov.co/documents/10180/562602/Reglamento+Tecnico+RETIE.pdf/e5

1beb26-984b-4fae-ab50-e8de5fb436d2

Reglamento Técnico para Redes Internas de Telecomunicaciones (RITEL) -

http://aciemnacional.org/home/images/presentacion/P2_RITEL_e.pdf

93

10. Método

10.1. Tipo de Investigación

La obtención de la información necesaria para la presente investigación es realizada por

medio de los procesos del Tipo de Investigación Proyectiva: “Este tipo de investigación propone

soluciones a una situación determinada a partir de un proceso de Indagación.” (Barrera, 2010).

Los procesos principales que se utilizaron de acuerdo a dicho tipo de investigación son procesos

de exploración, descripción y proposición, desarrollando así el proyecto de investigación hasta

la etapa de diseño.

La identificación del problema es realizada a través del proceso de exploración, en donde

identificamos las necesidades del proyecto de investigación así como también la identificación

de las posibles soluciones y referencias de proyectos similares, a partir de la información

recolectada por medio del proceso de exploración se describen las etapas de solución del

proyecto de investigación para poder llegar al proceso de proposición que por medio del uso de

entrevistas estructuradas dirigidas al sector de la pymes se pudo determinar las condiciones del

desarrollo del proyecto de investigación

10.2. Método de Muestreo

No Probabilístico: éste método no es un tipo de muestreo riguroso y científico, dado que no

todos los elementos de la población pueden formar parte de la muestra, se trata de seleccionar a

los sujetos siguiendo determinados criterios procurando que la muestra sea representativa. Es

decir, los elementos de la muestra son seleccionados por procedimientos al azar o con

probabilidades conocidas de selección. (UNIVO, 2011)

94

Se aplicará a las pymes ya que son el enfoque y justificación del proyecto, estas

proporcionaran información importante y necesaria para el desarrollo del proyecto de

investigación.

10.3. Tipo de Muestreo

Para la investigación se utilizara el tipo de Muestreo por Discrecional: A criterio del

investigador los elementos son elegidos sobre lo que él cree que pueden aportar al estudio.

(Sonora, S.F.)

10.4. Técnicas de Recolección de la Información

Para la obtención de la información necesaria para conocer las necesidades que existen en el

actual mercado de las pymes a nivel de soluciones indoor y oudoor para radioenlaces, se hará

uso de los siguientes métodos de investigación:

Entrevista: Es la comunicación establecida entre el investigador y el sujeto de estudio

a fin de obtener respuestas verbales a las interrogantes planteadas sobre el problema propuesto e

utilizarán éste método debido a que es el más conocido, es de fácil aplicación y permite obtener

información concreta y directa de las personas involucradas.

11. Consideraciones éticas

Este proyecto estará orientado a la protección de los sujetos de investigación y a la

institucionalidad de las organizaciones conservando en todo momento confidencialidad de las

distintas fuentes primarias y secundarias. Este proyecto de investigación trae consigue una serie

de consideraciones éticas que se nombran a continuación:

95

La participación de personas, grupos y organizaciones como sujetos de estudio o informantes

en el proyecto de investigación es una decisión libre y autónoma. Las relaciones entre el grupo

investigador y los participantes debe estar medida siempre por la verdad por ello son ellos

mismos, los participantes, dueños de la información, quienes de forma voluntaria y consciente la

entregan a los investigadores.

La investigación se basa hasta donde sea posible, en el consentimiento libre, consciente y

reflexivo de aquellos que se estudian. El grupo investigador tiene la responsabilidad de explicar

detalladamente los términos y condiciones del proyecto, de tal forma que los participantes

entiendan los propósitos, el sentido del trabajo, y la forma como se llevara a cabo su divulgación.

En el proceso de investigación, el equipo investigador es responsable del uso que se pueda dar

a los hallazgos y acciones, siempre teniendo en cuenta la no vulnerabilidad de los derechos, ni

que se violente la dignidad de ninguno de los sujetos que participan en la investigación, en tal

sentido se garantiza que no se sufrirán daños.

La relación entre el grupo investigador y los participantes es recíproca. Una de las principales

formas de retribuir los aportes hachos a la investigación es compartir el conocimiento producido

y los resultados de la investigación.

12. Posibles riesgos y dificultades

En la realización del proyecto se evidencio algunas circunstancias que pusieron en riesgo la

culminación del mismo, en un principio el enfoque que se tenía para la elaboración del diseño y

la investigación, era netamente académico, avanzando un par de semanas, se redefinió el enfoque

96

y se estableció que su fin principal era obtener ganancias económicas para la universidad, es por

esta razón que el nuevo enfoque fue establecido hacia el mercado.

Entre la recolección de información, algunas entrevistas dieron resultados inesperados, esto

provoco confusión en los tipos de soluciones que se deberían brindar, se tuvo que proponer un

nuevo diseño físico para suplir las necesidades que posiblemente podrían tener las empresas, esta

variedad de posibilidades provoco incidentes personales en el grupo de trabajo pues hubo

opiniones compartidas, sin llegar a un adecuado acuerdo se disminuyó el ritmo de trabajo.

Para realizar un buen diseño de un laboratorio, entre los entregables que se deben realizar, debe

estar un diseño físico, este diseño físico debe estar soportado por medio de una interfaz gráfica,

planos, diagramas etc., la elaboración de este diseño físico fue un proceso engorroso en tanto que

los integrantes del grupo son de la carrera de Ingeniería en Telecomunicaciones y no cuentan con

el suficiente conocimiento de programas de diseño, al consultar con expertos se evidencio que el

costo de la elaboración del diseño era muy elevado, fue por este motivo que ante la adversidad de

no encontrar soluciones, se optó por la construcción del diseño empíricamente por parte de uno

de los integrantes del grupo, quien trabajo con el programa Sketchup, el cual le permitió entregar

un diseño gráfico de muy buena calidad en el cual se puede evidenciar claramente el entorno

físico del laboratorio.

13. Cronograma de actividades|

Como se muestra en la siguiente diagrama EDT, el proyecto consta de 3 fases principales, la

fase de Investigación, donde se recolectaran los datos necesarios para el análisis y estructura del

proyecto, la fase de Elaboración de documentación, en donde se elaboraran los informes,

entregables y anexos para el proyecto y la fase de diseño, en donde se plasmará la propuesta que

97

contendrá los cambios tanto físicos y lógicos en un diseño, como resultados colaterales a estas

fases se requiere, una fase de Presupuesto también se hará presente, en ella encontraremos el

presupuesto tanto del proyecto como de los requerimientos necesarios para el diseño del

laboratorio. Para su mejor visualización, puede consultar el anexo 9.

[Fig 56] Cronograma de actividades

14. Propuesta del laboratorio de antenas Unipanamericana

14.1. Análisis

En esta sección de análisis, se explicara detalladamente los factores que permitieron el

desarrollo del diseño del laboratorio de antenas en la Unipanamericana, para recolectar la

información posteriormente presentada, se realizaron actividades como: entrevistas, visitas al

98

labratroio actual, practicas.etc. Estas, realizadas en el laboratroio actual de la institución y la otra

parte en pymes o fueron consultadas con personas que poseen conocimiento en el tema.

14.1.1. Prácticas de laboratorio

En la asignatura de Antenas y campos electromagnéticos, de la facultad de Ingeniería de

Telecomunicaciones de la presente universidad, realizan una dos laboratorios cuya finalidad es

brindarle al estudiante el conocimiento necesario para entregar soluciones en el mercado al que se

enfrentara una vez culmine su proceso de aprendizaje, en los anexos se encuentran dos

laboratorios que se realizaron en el presente semestre, en estos laboratorios (anexo 1,2) se

analizaron una serie de situaciones que se presentan en el día a día, se utilizaron una serie de

equipos del laboratorio de antenas de la universidad para realizar la práctica, entre ellos están los

kit de alturas, puesto que se ingresó al parque de antenas de la universidad, equipos físicos como

analizadores de espectro, osciloscopios, y las herramientas necesarias para el desarrollo de la

práctica.

A continucación, mencionaremos los factores más importantes que impidieron el desarrollo

completo de las prácticas en el laboratorio de antenas de la Unipanaericana.

La cantidad de equipos de análisis de señales no era suficiente para el personal estudiantil

que toma la asignatura, se considera ideal un grupo de 4 personas por equipos de análisis.

Los equipos de recepción de señal (antenas) tampoco eran suficientes para los estudiantes

No se encontró equipos de generación de señales ni radios.

Los módulos de simulación interna (casas edificios) para interconexión de puntos de

servicio están sin ubicación fija.

El medio guiado que transporta la señal no se encuentra en las mejores condiciones

provocando pérdidas en la señal.

99

Los conectores con los que cuenta el laboratorio se encuentran en mal estado, y no son de

calidad.

Después de recolectar esta información y evidenciar en qué condiciones se realizaban las

prácticas de laboratorio, se concluyó que para que los estudiantes tuvieran una experiencia

agradable con las practicas que se realizaban en el laboratorio, se tenía que proponer un cambio

en los instrumentos físicos que son utilizados, además, se tendría que dar una organización,

permitiendo un mejor aprovechamiento del espacio, también se tendría que proponer un diseño

en el cual, el personal estudiantil se dividiera en grupos cómodos de trabajo y cada uno de ellos

pudiera analizar la señal captada no solo por una sino también por varias antenas ubicadas en la

azotea.

14.1.2. Análisis encuentras

Para poder identificar un patrón de las necesidades que más se presentan en las compañías con

respecto a su manejo de las redes inalámbricas de las pymes, y así poder adecuar el laboratorio de

la Unipanamericana para poder entregarles a las Pymes soluciones adecuadas, fue necesario

realizar entrevistas con personas que trabajan en las compañías y que están a cargo o conocen

cuales son y como están construidas las redes inalámbricas en las empresas, conversando con

ellos y analizando los datos que se pudieron extraer de las encuentras realizadas se obtuvo

información que permitió diseñar algunos modelos de radioenlaces propuestos en este

documento, estos ambientes serán capaces de simular las mejores soluciones para las compañías

en cuanto a transporte de datos inalámbrico entre sus sedes y dentro de ellas.

De los datos recopilados se obtuvo información que fue analizada y expresada a continuación,

esto como argumento para el diseño de ambientes mostrados más adelante.

100

[Fig 57] Análisis número empleados en compañías

De las PYMES encuestadas se encontró que el 30 % de estas tienen más de 100 empleados, lo

que significa que a más número de empleados las necesidades a satisfacer serán mayores.

[Fig 58] servicios en compañías

Como se puede observar en la gráfica todas las empresas tienen uso de red inalámbrica, red local

con cable y telefonía fija, estos servicios son básicos para el funcionamiento de una empresa. Sin

26%

24% 20%

30%

NUMERO DE EMPLEADOS

De 1 a 10 De 11 a 25 De 26 a 100 Mas de 100

50

38

21

20

9

50

50

Telefonía fija

Central telefónica

Fax

Telefonía móvil empresarial sin acceso a…

Telefonía móvil empresarial con acceso a…

Red de área local con cables

Red inalámbrica WiFi

Servicios e infraestructura de Comunicaciones

No. EMPRESAS

101

embargo hay empresas que están visualizando que la utilización de la tecnología inalámbrica en

la movilidad es un factor que genera satisfacción a los clientes, proveedores y en general a su

entorno empresarial. Aquí nos centramos al evidenciar que la PYMES está en busca de más

herramientas tecnológicas que las ayude a ser más competitivas en el mercado actual.

[Fig 58] Análisis impacto y uso de internet

Se puede evidenciar que la mayoría de PYMES accede a internet por medio guiado como la fibra

óptica y el cable, igualmente se evidencio que las PYMES en sectores geográficos de difícil

acceso acceden a internet por medios no guiados como el internet satelital o el internet móvil

según sea el caso.

14.1.3. Análisis comparativos entre laboratorios de otras instituciones

En el siguiente cuadro se relacionan algunas de las universidades y entidades que poseen

laboratorios afines de antenas, entre sus características están: la capacidad de equipos que poseen,

el entorno en el que se encuentran, y el uso o enfoque que se les da.

60%

38%

2%

Implantación y Uso de Internet

Banda ancha a través de Fibra Optica

Banda ancha a través de cable

Banda ancha a través de satélite

102

Tabla 12 Análisis comparativos entre laboratorios de otras instituciones

Universidad Ubicación Capacidad de equipos campus enfoque

Militar Bogotá D.C.

Colombia

6 Mesas equipos de

cómputo, 25 puestos de

trabajo

20 𝑚2 parque de

antenas de 15 𝑚2

Montaje de antenas y

microondas.

Académico

Pamplona Norte de

Santander

Colombia

Variedad en equipos de

electrónica con enfoque

en telecomunicaciones,

antenas yagi y

parabólicas de grilla.

Aula de clase 25 𝑚2

No cuenta con parque

de antenas, los

equipos están en el

interior de la

institución.

Docencia,

investigación.

Académico

Santo Tomas Bucaramanga

Colombia

Tiene capacidad para 20

estudiantes. Cuenta con

6 puestos de trabajo de

1.80x0.70m, un puesto

de trabajo en madera

para el profesor de

0.45X0.50X0.70m,

Video Beam, aire

acondicionado y 4

equipos de cómputo.

35 𝑚2 cuarto piso

Bloque A de

Bucaramanga.

Análisis Sistemas de

Telecomunicaciones

Unipanamericana Bogotá Colombia Tiene capacidad para 25

estudiantes en su aula

principal, donde se

encuentran equipos de

análisis de señal, y

entornos simulados,

parque de antenas y

equipos de cómputo.

Aula principal 25 𝑚2

Parque de antenas

arrays 10 𝑚2.

Analisis de sistemas

de Radioenlaces,

entornos simulados

Académico.

CONAE Argentina Buenos

Aires

Equipos de cómputo,

antenas parabólicas

yagi y arrayas superficie

impermeable

100 𝑚2 laboratorio

de antenas Outdoor

Medición de antenas.

Académico

Centro espacial

Teófilo Tabanera

Falda de Cañete

Argentina

Equipos de cómputo,

Antenas parabólicas

Satelitales.

150 𝑚2

Laboratorio espacial

Outdoor

Catalogación y

almacenamiento

regular de datos

satelitales.

La mayoría de las universidades mencionadas en el cuadro anterior, cuentan con espacios

adecuados para el análisis y la elaboración de prácticas que comprenden la utilización de equipos

de cómputo, cuando se mencionan estos equipos de cómputo se hace referencia al material más

especializado de los laboratorios, entre este material se hace presente las antenas, equipos de

análisis y generación de señal, medios guiados que permiten la transmisión de la señal entre

otros.

103

No se hace mención en su totalidad a los equipos presentes en los laboratorios de las

universidades por su gran variedad, en lo que comprende la universidad Unipanamericana cuenta

con un aula de aproximadamente 25 𝑚2 ocupados en conjunto por los estudiantes, material

físico y equipos de cómputo utilizados en las practicas, estos equipos relacionados en el

inventario (Anexo 3) no son suficientes para cubrir las necesidades que se pueden presentar en el

desarrollo de soluciones para las pymes, en comparación con la universidad de Pamplona, vemos

en la (Figura 1) una relación de equipos con sus características, analizando, equipos como

generadores de patrones de video, de señales Rf, medidores de campo, son equipos esenciales

para el desarrollo de actividades tanto académicas como de mercado, y no son poseídos por la

Unipanamericana.

La universidad Santo Tomas cuenta con mesas de trabajo diferentes a la los puestos de los

estudiantes, esto ofrece más comodidad al personal que realiza prácticas en el laboratorio, en la

Unipanamericana los puestos de trabajo son igualmente utilizados por los estudiantes para tomar

las clases, esto dificulta el desarrollo de prácticas, es de considerar reacomodar el material físico

en el laboratorio.

En comparación con las demás universidades, y atendiendo las necesidades para las cuales se

desarrolló este diseño del laboratorio de antenas, los equipos de análisis, transmisión y recepción

de datos con los que se cuenta actualmente la Unipanamericana no son suficientes para suplir las

necesidades académicas ni del mercado, es esta la razón por la cual se propone una adquisición

de equipos, una restructuración en el diseño físico y lógico, y un cambio en el desarrollo de las

posibles prácticas, todo con el fin de poder brindar soluciones académicas y empresariales

104

14.2. Diseño

14.2.1. Inventario

Después de analizar los datos recopilados en el proceso de investigación, y según la

metodología experimental a tratar con resultados exploratorios, se realizó un inventario con el fin

de saber con qué equipos cuenta el laboratorio actual de la universidad, este inventario (anexo 3)

arrojo como resultado la falta de implementos requeridos para brindar soluciones de radioenlaces,

esto quiere decir que se necesitara una propuesta de equipos nuevos para el laboratorio.

14.2.2. Ambientes propuestos

El laboratorio de antenas de la universidad Unipanamericana será capaz de establecer

radioenlaces indoor – outdooor permitiendo su respectivo análisis, estos sistemas permiten la

interconexión de las sedes de su negocio o entidad por medo de ondas de radio a través del

espectro electromagnético, permitiendo así la extensión de sus redes LAN, MAN etc,

proporcionando una comunicación de altas prestaciones.

Por medio de un acompañamiento a la entidad que solicita el servicio, se podrá entregar

propuestas de soluciones de interconexión punto a punto y punto – multipunto de alta velocidad,

interconectando inalámbricamente las sedes de la entidad, a largo plazo el acoplamiento de otras

asignaturas como Cisco o D-Link permitirá un acompañamiento o asesoría de configuración de

radios y todo tipo de equipos para enlaces de radio o encriptación de datos, canales dedicados de

alta velocidad etc.

Las características que poseen los sistemas de radioenlace nos permiten entender porque son

ideales para interconectar redes de datos a grandes distancias algunas ventajas son:

105

Medio de transmisión de alta capacidad

Permite superar irregularidades del terreno para realizar interconexión

La regulación solo se aplica a los equipos puesto que las características del medio de

transmisión son constantes de ancho de banda de trabajo.

Reducción de costos en pagos de interconexión.

Gracias a los pocos elementos se realiza unas instalaciones un tiempo muy corto con gran

despliegue.

Mayor control puesto que la información por medio del sistema es centralizada.

Seguridad en la información, permite autentificación y encriptación.

Para poder realizar un acompañamiento a las empresas, es necesario contar con ambientes

simulados similares a los que se pueden presentarse en las pymes, es preciso que las personas que

acudirán al laboratorio comprendan el comportamiento del sistema, por medio del software y el

hardware es decir Radio – Mobile y los equipos necesarios para el análisis, a continuación se

realizara una breve descripción de estos ambientes.

Extensión LAN largo alcance

[Fig 60] extencion LAN largo alcance. Trango systems.

En la anterior imagen, observamos un enlace inalámbrico de alta velocidad, se transfiere de un

punto A al punto B el acceso a internet, esta red troncal inalámbrica de internet proporcionara

106

761 Mbps full dúplex, sirve como alternativa a la conexión de fibra que usualmente se arriendan,

el StrataLin 24 es un equipo que opera en la banda 24 GHz sin licencia así que no hay necesidad

de obtener una para instalar este enlace.

Entre sus características principales 1.5 Gbps agregada en un 60 canal MHz, enlace físico

aggregation (Epl), 24.05 – 24.25 GHz frecuencia División Dúplex, Fibra y cobre soporte, 1,2,3

opciones de antenas.

Equipos de uso:

Dos (2) StarataLink 24 Radio unidades ( modelo SL -24-E)

Clave de licencia 3 (capacidad máxima)

Dos (2) Antenas con hardware de montaje

Dos (2) Unidades PoE / alimentación (PSUPPLY-WP -48-L)

El nodo principal de este Radioenlace estará ubicado en el parque de antenas de la sede principal

de la Unipanamericana, y el nodo secundario estará ubicado en la sede S, de esta manera se

establecera interconexión entre las sedes.

LAN EXTENSION + OUTDOOR WI- FI

[Fig 61] lan extension + outdoor wi- fi

107

En el diagrama anterior se observa un enlace 5 GHz punto a punto entre dos sedes que utilizan

radios Altum ACcon 25 dBI antenas integradas, En el exterior se brinda el servicio Wi- Fi a 2.4

GHz con 14 dBi de doble polaridad con una antena sectorial. Un MIMO conectado al Altum CA

a través de conectores N-Type. Este tipo de antena es ideal para despliegues al aire libre donde se

necesita la señal Wi – Fi para una zona de cobertura especifica.

Éste ambiente, se caracteriza por tener dos sistemas de radioenlace, algunas compañías

necesitan interconectar sus sedes entre si además de brindar Wi-Fi en algún sector al exterior de

la compañía, para el laboratorio de la Unipanamericana estos tipos de enlace son ideales puesto

que son soluciones a los requerimientos más presentados por las compañías, el personal que haga

el acompañamiento a la empresa, tendrá la capacidad de análisis y el poder explicativo para el

cliente, además que podrá configurar los equipos, mostrándole al cliente las capacidades que

tiene el sistema para explotar los recursos de comunicación al máximo.

Equipos de uso:

Un (1) radio con 25 dBi Antena panel

Un (1) PoE / fuente de alimentación

Un (1) conjunto de herramientas de montaje

Un (1) Antena panel sector 90° con 24 GHz y 14 dBi

Un (1) 4’ N – Type de N – Tipo de cable

Para este ambiente se propone que el nodo principal sea uicado en la azotea de la sede principal

de la Unipanamericana, brindando Wi-Fi a la azotea y a la plazoleta de la Unipanamericana,

tambien estableciendo un radioenlace de 5GHz con la sede K de la universidad.

108

EXTENCION Wi- Fi

[Fig 62] extencion wi- fi

En la imagen superior se utiliza un Sistema punto a punto inalámbrico que permite la

interconexión de dos lugares a través de un radio Altum AC 25 dBi, en la ubicación del sitio

abría un router Wi – Fi estándar conectado a un AC Altum a través de la fuente de alimentación

PoE. PoE alimenta también dos antenas omnidireccionales de 2.4 GHz que proporcionan Wi –Fi

al aire libre, brindando acceso a equipos con conexión Wi-Fi.

El equipo Altum AC 600 Mbps integra una antena de 25 dBi MIMO 2x2 este equipo es

multifuncional, cuenta con un punto de acceso Wi- Fi de largo alcance y como una estación de

puente al cliente para aplicaciones Ethernet inalambrico asi como despliegues de extenciones de

punto de accesoWi-Fi. Altum ccuenta con un router integrado y posporta dual-band operación

simultanea de 5 GHz Wireless-CA y 2.4 GHz transmisiones Wireless-N Wi-Fi también

proporciona un sistema de 5 GHz de punto a punto (PTP) o punto multipunto (PMP) modos que

operan simultáneamente con 2.4 GHz a través de antenas omnidireccionales o sectoriales, Altum

incluye también dos puertos Gigabit Ethernet (WAN + LAN con PoE) dos conectores Hembra

tipo N para la encriptación AES128, WPA2 PSK.

Equipos de uso:

Un (1) Radio 25 dBi antena panel

109

Un (1) PoE fuente de alimentación

Un (1) conjuto herramientas de montaje

Un (1) 2.4 GHz 9 dBi Omni Antenna

Para este radioenlace el nodo principal estara ubicado en la sede principal de la Universidad y el

Segundo nodo podra estar ubicado en cualquiera de las sedes de Teusaquillo.

Los ambientes anteriormente explicados, estarán ubicados entre las sedes de la

Unipanamericana, se debe tener en cuenta que los equipos utilizados para la creación de estos

radioenlaces, pueden ser utilizados para la creación de otro tipo de topologías, es decir a partir de

estos equipos se pueden generar otro tipo de ambientes adecuándose a la necesidad del cliente.

14.2.3. Cotizacion nuevos equipos

Trango Systemes es una compañía Norteamericana fabricante y comercializadora de equipos

para telecomunicaciones, esta compañía despacha sus productos a países a nivel mundial, para

algunos de ellos el valor del envió es asumible por la compañía que compra sus productos, y para

otros el costo del envió lo asume directamente Trango Systems, como es el caso de Colombia,

entre sus líneas de venta se encuentran los equipos para sistemas de radioenlaces, a continuación

se cotizan los equipos necesarios para los ambientes que se generaran en la Unipanamericana.

Página Web: https://store.trangosys.com/

Steren Colombia es una multinacional con presencia en nuestro país, esta compañía es un

distribuidor de equipos y sistemas de electrónica y telecomunicaciones, se cotizaron por medio

de esta compañía material de apoyo necesario para el laboratorio de la Unipanamericana, ya que

Streen Colombia se encuentra ubicado en Bogotá D.C., el envio del material no tiene costo

110

siempre y cuando supere un valor estipulado por ellos, mientras sea menor este valor, el material

será necesario recogerlo en alguno de sus puntos de venta.

Página Web http://www.steren.com.co/

EXTENSIÓN LAN LARGO ALCANCE

Unidad de Radio modelo SL-24-E

Caracteristicas

Soporte Frecuencia: 24 GHz Frequency Division Duplex (FDD)

Tamaños de canal: 10, 14, 20, 25, 30, 40, 50, 60 MHz

Modulación Formato: seleccionable: QPSK, 8PSK, 16QAM, 32QAM, 64QAM,

128QAM, 256QAM , 512QAM, 1024QAM

Capacidad Max: 500-761 Mbps full duplex - Varía según la modulación y ancho de banda

seleccionado

Carga de frecuencia: 300 μss típicos

tipos de carga útil: Ethernet (IPv4 e IPv6 compatibles)

Características: Hitless adaptable avanzada Codificación y Modulación (AACM), LDPC

Adelante Corrección de errores

de agregación de enlaces: Física Link Aggregation (PLA)

Interfaces Carga útil: 1x GigE RJ45 (10/100 / 1000BaseT), PoE capaces 1x GigE fibra /

cobre (SFP)

Antenas Apoyado: antena de alto rendimiento plato - 1 ', 2', 3 'opciones (36.1 dBi, 41,2

dBi, 44.7 dBi)

Para mayor información puede consultar su hoja de datos.

111

Precio base desde $ 1795.00

StrataLinck 24 Antena 1 ft (0.3 m)

Caracteristicas

Para 21.1 – 24 5 GHz Tranasmisiones

34.7 a 36.1 dBi Banda Ganacia

Ancho de haz (3 dB) 3

Antena Dish

Esta antena microondas cuenta con apoyo de polarizacion dual para una mayor

flexibilidad

Ajuste de montaje directo para facil instalacion.

El proveedor cuent con antenas de (0.6m) y de (0.9 m)

Para mayor información puede consultar su hoja de datos.

Precio base desde $ 247.50

PSUPPLY – WP – 48 L - PoE

112

Características

AC a DC Unidad de potencia y GigE PoE Inyector

Para todo exterior Microondas radios

Este equipo es un AC a DC fuente de alimentación conmutada y GigE Power-over Ethernet

Inyector diseñado especialmente para los radios de microondas ubicados al aire libre.

Precio base desde $ 150.00

Para este ambiente los 3 equipos mencionados anteriormente son los principales, otros equipos

mencionados a continuación son recomendables para la instalación del sistema.

CBLDAT – RSSI – 2

Interconexión de equipos

Precio base desde $ 45.00

SFP – GIGE-C – SFP 100BT RJ45

CAT 5 / 6 conexión RJ 45

113

Hasta 1.65 GB / s bidireccional Data Links

Hot – enchufable SFP Huella

Carcasa totalmente metalica para Low EMI

Baja Dispacionde potencia (1.05 W tipico)

Precio base desde $ 65.00

SFO – GigE –S – Modulo de fibra monomodo

Monomodo de fibra, de conexión LC Duplex

Cumple con IEEE802.3z Gigabit Ethernet estandar

Cumple con Fiber Channel 100 – Sm-L-C-L Estándar

Duplex LC Conector

Diferencial LVPECL Entradas y salidas

Potencia de Alimentacion 3.3 V

Precio base desde $ 100.00

LAN EXTENSION + OUTDOOR WI- FI

A600-25-US – 25 dBi Altum AC

114

Caracteristicas

600 Mbps Wireless Access Point

Resistente IP65 Calificacion Enclosure

2.4, 5.15 a 5.25, 5.75 a 5.85 GHz

2x2 MIMO, 802 11ac / a / n y 802.11b / g / n

(2) puertos Gigabit Ethernet (WAN + LAN con PoE), (2) Tipo N

PtP y PMP Modos

Para mayor inforacion puede consultar su hoja de datos

Precio base desde $ 495.00

AD2500-14-90-F -2.4 -2.5 GHz 14 dBi 90° MIMO Antena sectorial

Caracteristicas:

Para transmision 2.4 GHz

Dos (2) conectores N-Hembra

14 dBi de doble polaridad

90° Antena Panel Sector

Precio base desde $ 190.00

A600 – EXT –OE Internacional Conectorizado Altum AC

115

Características

600 Mbps Wireless Access Point

Resistente IP 65 Clasificacion Enclosure

2.4, 5.15 a 5.25, 5,725 a 5,85, 5,86 a 6,1 GHz

2x2 MIMO, 802.11ac / a / n y 802.11b / g / n

• (2) Gigabit Ethernet Puertos, (2) N-Type, (2) RP-SMA

seleccionable PtP y PMP Modos

Precio base desde $ 425.00

AOO2400-9-M – 2.36 -2.5 GHz 9 dBi Ommi Antena

Caracteristicas

For 2.4 GHz Wi-Fi Access Point & Hotspot

N-Male Connector

9 dBi Omni Directional

Omni Antenna

Precio base desde $ 56.00

Para este ambiente los 3 equipos mencionados anteriormente son los principales, otros equipos

mencionados a continuación son recomendables para la instalación del sistema.

CBLDAT – N195 – 48 – 4 Foot Tipo N a N-Tipo de cable

116

Caracteristicas

Para 2.4 GHz Wi-Fi a travez de la Antena Panel

Precio base desde $ 19.95

A600 – PoE- GiGe – Altum AC PoE

Características

Para todos los modelos Alttum CA

Entrada 100 -240 CA / 60 Hz 1.0 A max

Salida 24 Vcc

Precio base desde $ 39.00

STRELIEF -3/4 -2 Gromment Style Strain Relief Set (2)

NPT 3/4 "rosca Strain Reliefs cable Casquillos

Se adapta a todos los modelos de los Altum AC

Cuerpos de poliamida

Las juntas de neopreno

117

Precio base desde $ 15.00

EXTENCION Wi- Fi

AOO2400-9-M – 2.36 -2.5 GHz 9 dBi Ommi Antena

Caracteristicas

For 2.4 GHz Wi-Fi Access Point & Hotspot

N-Male Connector

9 dBi Omni Directional

Omni Antenna

Precio base desde $ 56.00

A600-25-US – 25 dBi Altum AC

Caracteristicas

600 Mbps Wireless Access Point

Resistente IP65 Calificacion Enclosure

118

2.4, 5.15 a 5.25, 5.75 a 5.85 GHz

2x2 MIMO, 802 11ac / a / n y 802.11b / g / n

(2) puertos Gigabit Ethernet (WAN + LAN con PoE), (2) Tipo N

PtP y PMP Modos

Para mayor inforacion puede consultar su hoja de datos

Precio base desde $ 495.00

600 – EXT –OE Internacional Conectorizado Altum AC

Características

600 Mbps Wireless Access Point

Resistente IP 65 Clasificacion Enclosure

2.4, 5.15 a 5.25, 5,725 a 5,85, 5,86 a 6,1 GHz

2x2 MIMO, 802.11ac / a / n y 802.11b / g / n

• (2) Gigabit Ethernet Puertos, (2) N-Type, (2) RP-SMA

seleccionable PtP y PMP Modos

Precio base desde $ 425.00

Encuente la cotización directamente del proveedor en el (anexo 4).

MATERIAL COMPLEMENTARIO

Cable coaxial RG59, de 75 Ohms y 30% de malla de aluminio sin estañar

Modelo: CATVB-305

Precio 2.400 x metro COP

119

Conector macho tipo BNC de apretar, para cable RG59

Modelo: 200-143

Precio $5.900 x 10 COP

Cable UTP Categoría 5e, para redes, en presentación de color azu

Modelo: CAT5E-AZ-100

Precio $2.600 x metro COP

Plug RJ45 de 8 contactos, para cable redondo

Modelo: 301-178

Precio $1.800 x 100 COP

Multitoma horizontal de 10 salidas

Modelo: MOR-PSH

120

Precio $ 380.000 COP

Bastidor vertical de 47,5 cm de ancho x 120 cm de altura, de aluminio

Modelo: MOR-48(N)

Precio $ 630.000 COP

14.2.4. Diseño Sketcup

Para diseño que se está proponiendo en este documento, se tomaron una serie de medidas en el

laboratorio actual de la universidad, en el trayecto que llevara los medios guiados hasta el parque

de antenas, y en el parque de antenas, estas medidas fueron plasmadas en el programa Sketcup

con la finalidad de darle al lector una idea grafica de como quedara acondicionado el espacio del

laboratorio, las imágenes a continuación (Anexo 7) muestran dicha simulación del entorno actual,

posteriormente se presentaran las imágenes de la propuesta presente.

121

[Fig 63] laboratorio actual Unipanamericana. Vista interior

En la imagen anterior se observa un espacio adecuado para la instalación del rack, en el cual

estarán ubicados los equipos de alimentación, distribución y recepción de señales provenientes de

antenas, este cuarto de telecomunicaciones tiene que contar con aire acondicionado o una muy

excelente ventilación puesto que habrá gran cantidad de equipos.

[Fig 64] laboratorio actual Unipanamericana. Vista exterior

La imagen anterior es la visualización del laboratorio de antenas y la azotea donde están

ubicadas los equipos se recepción de señal, cmo es observable el tramo entre la azotea y el aula es

de aproximadamente unos 20 mts, este recorrido tendrá que realizarlo los medios guiados que

transportan la señal hasta el armario de telecomunicaiones.

122

[Fig 65] Espacio en el interior laboratorio

Este es el aula en el que se realizara los análisis de los radioenlaces.

[Fig 66] laboratorio actual Unipanamericana. Vista exterior

14.3. Resultados y productos

Para la realización del presente trabajo se realizó una recolección de información para

posteriormente analizarla, este análisis se encuentra en el apartado ‘Análisis’ del presente trabajo

allí se encontraran las estadísticas de los resultados de las encuestas, el análisis de las mismas y

las conclusiones resultantes del proceso analítico.

Ya que el proyecto es una propuesta para el diseño de un laboratorio en la Unipanamericana, no

se poseen prototipos, más sin embargo se cuenta con resultados del trabajo investigativo entre

ellos: los laboratorios realizados en el transcurso del semestre analizados anteriormente y que se

pueden evidenciar en los (anexos 1, 2), la cotización que se tuvo que realizar puesto que el

análisis del inventario de los equipos arrojo faltantes para esta propuesta, el diseño visual del

123

laboratorio en el programa Skepchup, la creación de los ambientes y el diseño de las redes

factibles en el laboratorio entre otros.

Los resultados mencionados anteriormente están analizados en el presente trabajo y relacionados

en los anexos adjuntos al documento.

14.4. Impactos

14.4.1. Impacto Social

Desde el principio de los tiempos, el crecimiento y expansión de la humanidad, y por

consiguiente en su conjunto “la sociedad”, ha originado la aparición y el avance de la

tecnología. Ésta contribuye al desarrollo de la sociedad y en la actualidad está influyendo en

mayor medida en las aéreas de la informática y las comunicaciones; la importancia de la

tecnología en estas dos áreas ya no es una simple herramienta de comunicación o de trabajo, hoy

en día son las causas fundamentales del cambio estructural de la sociedad.’

El acelerado desarrollo de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC) ha

irrumpido en todos los ámbitos sociales, actualmente la tecnología se ha convertido en uno de los

productos esenciales del consumo de la modernidad. Esto trae consigo cambios que repercuten en

los procesos sociales; y enfocándonos a nivel empresarial tendrá repercusiones en toda su

operación, en la forma de actuar, pensar y hacer.

El proyecto del diseño del laboratorio de antenas en la Unipanamericana tendrá un impacto

social a nivel de las empresas, la forma en que trabajan y se comunican, la forma en que

establecen relaciones sociales y concretan sus negocios, por medio de las soluciones que se

espera se puedan satisfacer para este sector.

124

A nivel educativo el impacto que se generara repercutirá en la forma en que se genere nuevo

conocimiento especializado para la comunidad Unipanamericana y un avance para la vida

laboral, personal y social.

14.4.2. Impacto Ambiental

El proyecto del diseño del laboratorio de antenas en la Unipanamericana no generara ningún

impacto ambiental a nivel de demanda y recursos naturales, ni contaminación acústica o visual.

En cuanto a la generación de residuos sólidos a partir de las tecnologías utilizadas que se vayan

quedando obsoletas se debería realizar una gestión medioambiental para que estos residuos sean

eliminados de la forma correcta en que propone las normas.

Los tipos de energía utilizados no repercutirán en el degradamiento del medio ambiente, y las

emisiones electromagnéticas que se generen según la Organización Mundial de la Salud (OMS)

estarán dentro del rango de las ondas no Ionizantes, las cuales no afectarían la vida humana ni el

medio ambiente.

Según estudios realizados por la OMS, algunos sistemas de transmisión de radiofrecuencias

son los principales causantes de efectos nocivos para la salud, laceraciones en la piel, quemaduras

por exposición permanente a frecuencias o a campos electromagnéticos muy elevados, son

algunas de las consecuencias que se presentan en los seres humanos, es por este motivo que el

tratamiento de estos equipos debe de estar bajo la supervisión del docente o personal capacitado.

Impacto esperado Plazo (años)* Indicador

(verificable)

Supuestos**

Impacto Social Corto Análisis de posibles

soluciones para dificultades

de transmisión de datos

inalámbricos en las pymes

Implementación y uso del

diseño del laboratorio de

antenas

125

Impacto ambiental Mediano Afectaciones físicas Uso del laboratorio de

antenas

14.5. Capacidad de equipo

Rol Nombres Apellidos Funciones de los integrantes

Dedicación

Investigador

Investigador

Investigador

Investigador

Duvan Ernesto Villanueva Alape

Euren Gibran Rincon Garzon

Jossep Snaider Ochoa Cardona

Oscar Adonay Perilla Hernández

Recolección y

análisis de datos

para diseño del

laboratorio.

100% 15 H semana

100%15 H semana

100%15 H semana

100%15 H semana

14.6. Presupuesto

14.6.1. Presupuesto para el diseño del laboratorio

Este proyecto es el desarrollo de una propuesta para el laboratorio de antenas de la universidad

Unipanamericana, se realiza con la finalidad de entregarlo como proyecto de grado para

estudiantes de Ingeniería de Telecomunicaciones de la Unipanamericana, por esta razón el

financiamiento del proyecto se realiza por medo de los integrantes que conforman el grupo de

trabajo, ya que es para la universidad, no cuenta con un patrocinio.

En el presupuesto (anexo 5) se encuentra la relación detallada de los gastos contemplados en

cada una de las actividades, el costo total es la sumatoria de los gastos del personal, cuyo valor

total es $ 0 por lo mencionado anteriormente, seguido a esto encontramos la relación de los

equipos utilizados, hardware - software, estos equipos en su mayoría son de propiedad de la

universidad, pero el grupo de trabajo tiene derecho a la utilización del material ya que pertenecen

a la facultad de ingeniería y en algunos casos toman asignaturas en las que se utilizan estos

equipos, por este motivo el valor relacionado fue una ponderación del valor de la materia inscrita,

la siguiente relación es transporte y salidas, en las que están incluidas visitas empresas,

bibliotecas, reuniones para asesorías, reuniones del grupo de trabajo, etc., por último se encuentra

126

la relación de servicio y materiales, implementos utilizados por su mayoría en la elaboración

documental.

14.6.2. Presupuesto del diseño del laboratorio de antenas

El siguiente cuadro muestra de forma detallada el costo que tendría que asumir la

Unipanamericana si desea realizar la implementación de esta propuesta, es claro que la

instalación y la configuración de estos equipos no es compleja, el personal estudiantil y

profesorado poseen los conocimientos necesarios para realizar estas actividades, igualmente se

cuenta con el apoyo de la empresa que vende los equipos, la cotización del equipo especializado

se encuentra detallada más adelante al igual que la justificación del porque estos equipos, es

posible si se desea contar con asesorías para la manipulación de todo el material, el valor que

retornaría a la institución gracias a la inversión del laboratorio, se puede calcular dependiendo de

la robustez y complejidad de la solución que necesite determinada compañía, es por este motivo

que no se establece un precio fijo, más sin embargo si un precio base, el valor total de la

implementación de la propuesta del laboratorio de la Unipanamericana es 12775.00 dólares.

Tabla 13 Presupuesto Del laboratorio Unipanamericana

CUADRO DE PRESUPUESTO DEL DISEÑO DEL LABORATORIO DE ANTENAS UNIPANAMERICANA

Rubros Descripción y/o justificación Entidad

financiadora

Total

Personal $ 0

Investigador principal Duvan Villanueva, Jossep Ochoa, Oscar

Perilla, Gibran Rincon

Grupo TG $ 50

Coinvestigadores Duvan Villanueva, Jossep Ochoa, Oscar

Perilla, Gibran Rincon

Grupo TG $ 50

Auxiliares de investigación Duvan Villanueva, Jossep Ochoa, Oscar

Perilla, Gibran Rincon

Grupo TG $ 50

Nómina Duvan Villanueva, Jossep Ochoa, Oscar

Perilla, Gibran Rincon

Grupo TG $ 50

Equipos - Hardware y Software $ 0

127

Equipos de computo El laboratorio aEctual de la

Unipanamericana, cuenta con los equipos de

cómputo necesarios para el análisis de

Radioenlaces para las pymes, los pc que se

encuentran en el salón son suficientes para

las clases académicas y para utilización del

laboratorio, es por este motivo que no hubo

abra la necesidad de adquirir más equipos

de cómputo.

Grupo TG $ 0

Equipos de laboratorio

especializado

Entre los equipos especializados, se

encuentran las Antenas, Radios, Fuentes de

alimentación, Cables, conectores etc., estos

equipos fueron cotizados en Trang Systems,

una compañía americana y en Steren

Colombia, en los anexos se encuentran los

detalles de esta cotización.

Grupo TG $ 11.840

Software Radio Mobile, Skectchup, MMANA-GAL,

skipe, fueron algunos de los softwre que se

utilizaron para la realización del diseño

físico y lógico del proyecto.

Grupo TG $ 40

Servidores La utilización de servidores no se hizo

presente en el proyecto.

Grupo TG $ 0

Transporte y salidas $ 0

Trabajo de campo La instalación de estos equipos puede ser

realizada por personal estudiantil con apoyo

del profesorado, Trango Systems cuenta con

asesores que sirven de guía para la

instalación de estos equipos, es por esta

razón que no es necesaria la contratación de

personal externo para la instalación.

Grupo TG $ 0

Viajes Grupo TG $ 0

Transporte público dentro de la

ciudad

El traslado de los equipos desde el punto

(Steren) de venta hasta la sede principal de

la Unipanaremicana cuenta por gasto de la

universidad puesto que el valor cotizado no

supera el estipulado por la empresa para

realizar este traslado sin costo, es por esta

razón que se contratara un vehículo

adecuado para el traslado del material.

Grupo TG $ 20

128

Servicios y materiales $ 0

Remuneración de servicios

técnicos

Los servicios que el laboratorio prestara

serán adquiridos por pymes o entidades que

los requieran, el valor de estos servicios es

variable puesto que las soluciones

entregadas no son las mismas para todas las

compañías o entidades, pero se establece

que oscilan entre los 100 y 1000 dólares

Grupo TG $ 500

Asesorías y consultorías Trango Systems cuenta con asesorías con

respecto a la instalación, configuración de

los equipos adquiridos, estas asesorías son

gratuitas, mas sin embargo es ideal contar

con apoyo especializado, hay entidades que

brindan estos servicios, su precio base es

desde 140 dólares en adelante

Grupo TG $ 140

Impresos Impresión de documentos que sirven como

teoría para instalación y manejo adecuado

de equipos y hojas de datos.

Grupo TG $ 5

Servicio de fotocopiado Fotocopiado de documentos que sirven

como teoría para instalación y manejo

adecuado de equipos y hojas de datos.

Grupo TG $ 5

Papelería Utilización de recursos papeleros como

marcadores esferos carpetas clips blogs etc.

Grupo TG $ 5

Materiales y suministros

fungibles

Materiales fungibles Grupo TG $ 10

Bibliografía Trango Systems cuenta con libros que

pueden servir de apoyo en la instalación de

los equipos o configuraron de estos mismos.

Grupo TG $ 10

TOTAL $ 12.775

El cuadro anterior también lo puede visualizar en el (anexo 6).

15. Conclusiones

Para dar inicio a la investigación se realizó una recolección de información, con esta se

pudo generar un análisis acerca de las necesidades que se presentaban en las pymes

129

respecto a el transporte de datos por medios inalámbricos, se detalló en este análisis que

en la mayoría de compañías no contaba con personal capacitado para encontrar soluciones

a la falta de cubrimiento de señal o interconexión entre sedes, es por este motivo que el

laboratorio de antenas que se propone en este proyecto, será un aliado para aquellas

empresas que requieran de un acompañamiento o asesoría que permita encontrar una

solución a su posible dificultad.

El laboratorio de antenas con el que cuenta actualmente la Fundación universitaria

Unipanamericana, está diseñado para brindarle a sus estudiantes un ambiente simulado en

el cual encontraran distintos medios para realizar actividades, a pesar que cuenta con

equipos que permiten desarrollar estas actividades, no es lo suficientemente robusto para

realizar diseños de radioenlaces y pruebas por medios lógicos que permitan una posible

solución ante los percances que se pueden presentar en las empresas, es por esta razón que

es necesario obtener equipos ideales, administrar mejor el espacio, conocer los medios

lógicos entre otros, para poder responder a las necesidades del mercado actual.

En el presente trabajo de grado se proponen una serie de cambios físicos en el laboratorio

actual de la universidad, se concluye que la mejor forma de presentar estos cambios que

se proponen, es por medio de un entorno grafico en el cual se pueda visualizar la

ubicación de los equipos y del cuarto de comunicaciones en el que se encuentra la

distribución del medio guiado que llegara a cada punto, la mejor herramienta encontrada

para realizar este diseño del laboratorio fue Sketchup.

La mejor herramienta para entregar a la sociedad ingenieros altamente calificados, es un

ambiente físico y lógico permitiéndoles interactuar de forma directa, analizando y

130

atacando dificultades que se presenten en la vida laboral corrigiendo errores y brindando

la mejor solución.

Para poder realizar prácticas de antenas en laboratorios, se debe contar con el material que

permita la identificación de factores físicos para el análisis de señales, y para esto a su vez

es necesario contar con personal cuyas capacidades permitan el entendimiento de dichos

factores y sepan transmitir su conocimiento al estudiante.

16. Recomendaciones

Adquirir los equipos necesarios para la implementación del laboratorio de antenas en la

Fundación Universitaria Panamericana.

Incentivar proyectos de investigación que permitan adicionar más frentes de trabajo e

investigación en el laboratorio de antenas de la Fundación Universitaria Panamericana.

Innovar con nuevas tecnologías y líneas de investigación por medio del laboratorio de

antenas.

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