Tecnologas de la comunicacin1. Introduccin: El telgrafo2. Sistema de comunicacin 2.1 Generalidades sobre Ondas3. Comunicacin sin hilos3.1 Onda electromagntica3.2 Espectro electromagntico3.3 Ejemplo: La Radio4. Comunicacin con hilos4.1 Tipos de cables4.2 Ejemplo: El Telfono

Tecnologas de la comunicacin1. Introduccin: El telgrafo2. Sistema de comunicacin 2.1 Generalidades sobre Ondas3. Comunicacin sin hilos3.1 Onda electromagntica3.2 Espectro electromagntico3.3 Ejemplo: La Radio4. Comunicacin con hilos4.1 Tipos de cables4.2 Ejemplo: El Telfono

1. IntroduccinLas primeras comunicaciones a largas distancias se hicieron por sistemas de smbolos (banderas, humo, ) o bien usando el correo, que no era en tiempo real.Cuando el hombre pudo sustituir la seal sonora o visual por una seal elctrica naci la era de las telecomunicaciones.El primer sistema de comunicacin en tiempo real, donde no es necesario que emisor y receptor tengan contacto visual es el telgrafo (1837).En la actualidad se puede establecer una comunicacin desde cualquier parte del mundo, e incluso desde fuera del planeta Tierra en tiempo real tanto de sonido, imagen o datos.

IntroduccinTelgrafo: uso del cdigo Morse

2. Sistemas de comunicacin La comunicacin es la transmisin de informacin de una persona a otra. Se necesita un emisor, un medio para transmitir el mensaje y un receptor.

Canal de transmisinPara que el mensaje llegue de un emisor a un receptor concretos, debemos establecer dentro del medio una va o canal de transmisin entre ellos.En un mismo medio, como puede ser la atmsfera, pueden existir varios canales al mismo tiempo (emisoras de radio, de televisin,..)Parmetros caractersticos de un canal: ancho de banda, directamente relacionado con la cantidad de informacin que puede transportar, y tasa de transferencia, que es la cantidad de informacin que el canal puede transportar en un segundo o, lo que es lo mismo, la velocidad de transmisin de informacin de ese canal.Profundizando en el concepto de ancho de banda: cuando se enva una seal a travs de un canal, la mayor parte de la potencia de la seal se concentra entre dos frecuencias. El intervalo de frecuencias entre estos dos lmites se conoce como ancho de banda de la seal. El ancho de banda se mide en las mismas unidades que la frecuencia, Hz.

2. Sistemas de comunicacinClasificacin de los sistemas de comunicacin

Segn el medio de transmisin: Almbricos (s.elctrica) Inalmbricos (o.electromagnticas) Telfono Telfono mvil Telgrafo Televisin T.V. Cable Radio Internet Posicionamiento Global

Otra clasificacin: Sistema de smbolos: TELGRAFO Sistema para sonido: TELFONO e RADIO Sistema para imagen+sonido: TELEVISIN Sistemas sonido + imagen + datos: INTERNET

2. Sistemas de comunicacin

2.1 Generalidades sobre ondasSe llama onda a la forma que tiene de propagarse una perturbacin de un lugar a otro del espacio sin que haya transporte de la materia. Las ondas transportan energa sin transportar materia. La energa que transporta una onda depende de su frecuencia (Hz): cuanto mayor sea la frecuencia de una onda, tanto mayor es la energa que transporta. Existen dos tipos de ondas: ondas mecnicas y ondas no mecnicas. Las ondas no mecnicas son las ondas electromagnticas. A diferencia de las ondas mecnicas, estas ondas no necesitan de ningn medio material (aire, agua,) para desplazarse, se pueden propagar por el vaco. La velocidad de propagacin de la onda em en el vaci es c=300000km/s

2. Sistemas de comunicacinParmetros caractersticos de una ondaFrecuencia (f): nmero de oscilaciones por segundo de una onda. Se mide en hertzios(Hz)Longitud de onda (): espacio recorrido por la onda en un ciclo completo o, lo que es lo mismo, distancia entre dos puntos equivalentes de oscilaciones consecutivas de la onda en el espacio. Se mide en metros(m).Perodo (T): tiempo que tarda la onda en realizar un ciclo completo. Se mide en segundos (s)Amplitud(A):mximo valor de la oscilacin, tambin se conocen como intensidad de la onda.Estas magnitudes se relacionan por las siguientes ecuaciones:

2.1 Generalidades sobre ondas

Actividades

ActividadesCompleta el siguiente texto:

La comunicacin sin hilos tiene lugar mediante ondas.. que se propagan a granen el .. o en la . La comunicacin sin hilos tiene ventajas como la.. y la . Sin embargo, tambin tiene incovenientes como:de intensidad con la distancia, con otras ondas y con.

3) Qu crees que necesita ms ancho de banda, un canal de TV o un canal de radio?4) Suponiendo que las ondas de la actividad 1 son ondas em propagndose en el vaco, calcula sus longitudes de onda.5) Calcula la de una onda de 1Hz y otra de 1Mhz, ambas propagndose por el vaco.6) A la vista de los resultados de la actividad 2, qu relacin matemtica hay entre frecuencia y longitud de onda?7) Cunto mayor es la frecuencia de la onda, mayor o menor es su longitud de onda?8) Cunto mayor es el perodo de una onda, mayor o menor es frecuencia?9) Cunto mayor es el perodo de una onda, mayor o menor es su longitud de onda?10) Representa en funcin del tiempo y en funcin del espacio una onda de caractersticas A=6 y f=18GHz11) Representa en el eje de tiempos una onda sonora de 40Hz y 20dB. Calcula: Ty f12) Dibuja sobre el grfico de la onda de la actividad 4, una onda de 20Hz y 20 dB.

3. Comunicacin sin hilos3.1 Onda electromagntica Cmo se genera una onda em? Haciendo pasar una corriente alterna a travs de un elemento conductor (por ejemplo, una antena) se genera radiacin electromagntica.*De la misma forma, cuando un onda em incide sobre un conductor elctrico, hace que los electrones de su superficie oscilen, generndose una corriente alterna de la misma frecuencia que la radiacin incidente.*A partir de 30kHz se genera una onda em que se propaga desde la superficie del cable.(frecuencia de la corriente alterna domstica 50Hz)

3. Comunicacin sin hilos3.1 Onda electromagnticaAntenaDefinicin: Dispositivo capaz de emitir o recibir ondas em. Est constituida por un conjunto de conductores diseados para radiar (transmitir) un campo electromagntico cuando se le aplica una corriente alterna.El tamao de las antenas: est relacionado con la longitud de onda de la seal em recibida o transmitida. Cuanto mayor sea la longitud de onda de la seal mayor tiene que ser el tamao de la antena

3. Comunicacin sin hilos3.2 Espectro electromagnticoHay muchos tipos de ondas electromagnticas: la luz, los rayos X, los rayos gamma, las ondas de radio, etc. El conjunto de todas ellas se llama espectro electromagntico.

3. Comunicacin sin hilos3.2 Espectro electromagntico

3. Comunicacin sin hilos3.2 Espectro electromagnticoEspectro radioelctricoLa parte del espectro electromagntico comprendida entre 3 KHz y 300 GHz recibe el nombre de espectro radioelctrico (ondas de radio y microondas) ya que es el que se usa en las comunicaciones inalmbricas.

Actividades13) Calcula las longitudes de onda e identifica la zona del espectro em a la que pertenecen las siguientes frecuencias:1000PHz, 10PHZ, 500Thz, 30Ghz y 0.1GHZ14) Completa: El espectro radioelctrico es el conjunto de que se emplean en..; y comprende las ondas de yEl espectro radioelctrico se divide en varias., a cada.le corresponde un intervalo de 15) En algunas de TV domstica vemos dos secciones de varillas de diferente longitud. Una de ellas tiene las varillas ms largas que la otra. Cul de las dos secciones es la receptora de UHF y cul de VHF?Por qu?16) Indica una aplicacin caracterstica para cada una de las bandas del espectro electromagntico?17) Qu ondas del espectro radioelctrico se reflejan en la ionosfera? Cmo se llaman ese tipo de ondas?18) Qu bandas del espectro radioelctrico se utilizan para la TV?y para la radio?19) Por qu las ondas de VLF tambin se conocen como ondas muy largas?

Recordatorio mltiplos y submltiplos: Exa (E) ,Peta (P) , Tera (T) Giga (G) Mega (M) , kilo (k) ,hecto (h) , deca (da) , deci (d) centi (c) , mili (m) , micro ( ) , nano (n) , pico (p)

3. Comunicacin sin hilos3.3 La radioLa radio emite ondas (ondas de radiofrecuencia) en las bandas de MF(300kHz-3MHz) y VHF(30MHZ-300MHZ)El odo humano detecta frecuencias entre 20Hz-20kHZ (ondas de audiofrecuencia). No detecta las ondas del espectro radioelctrico (ondas de radiofrecuencia) Entonces, CMO OMOS LA RADIO?

3. Comunicacin sin hilos3.3 La radioLas ondas de radiofrecuencia se utilizan como portadoras para transportar ondas de audiofrecuencia. Al proceso de inyectar o aadir seales de baja frecuencia (audio) a una onda portadora de alta frecuencia (radio) se le denomina modulacin de la seal de radio. Mediante este procedimiento una seal se puede modular en amplitud (AM) o en frecuencia (FM)Frecuencia modulada (FM): se vara la frecuenciade la seal portadora (seal de radio)con arreglo a la amplitud de la seal moduladora (seal de audio)

Amplitud modulada (AM): se vara la amplitud de la seal portadora (seal de radio) con arreglo a la amplitud de la seal moduladora (seal de audio)

Seal moduladora, que es la que contiene la informacin que se quiere transmitir (onda de audio) Seal portadora, que es la onda electromagntica (onda de radiofrecuencia) que se modifica teniendo en cuenta la informacin de la seal moduladora.

3. Comunicacin sin hilos3.3 La radioAmplitud modulada (AM)

3. Comunicacin sin hilos3.3 La radioFrecuencia modulada

3. Comunicacin sin hilos3.3 La radioEmisin de ondas de radio

3. Comunicacin sin hilos3.3 La radioEmisin y Recepcin de ondas de radio

Actividades20) Qu es la modulacin?

21) Completa:En la modulacin intervienen la onda ..que es la que transporta el mensaje y la onda ..de baja frecuencia, que es la que contiene el .. que se quiere transmitir.En la modulacin AM la informacin se incorpora en la de la onda portadora , es decir, la . de la seal potadora se vara con arreglo a la .. de la seal moduladora.En la modulacin FM, la informacin se incorpora en la de la onsa portadora, es decir, la de la onda portadora se vara con arreglo a la ... de la seal moduladora.Seal potadora o seal ..Seal moduladora o seal .

22) Explica la funcin de cada uno de los bloques (oscilador, modulador, amplificador, micrfono, antena) de un emisor de radio, indicando seal de entrada y seal de salida en cada uno.23) Explica la funcin de cada uno de los bloques (sintonizador, demodulador, amplificador, altavoz) de un receptor de radio, indicando seal de entrada y seal de salida en cada uno

Actividades24) Ordena de mayor a menor frecuencia los distintos tipos de ondas del espectro electromagntico.(Usa la primera columna de la siguiente tabla).25) Coloca las siguientes aplicaciones lado del tipo onda electromagntica que le corresponde. (usa la segunda columna de la tabla)Asociadas al calor corporal (radiacin trmica). Nos broncean la piel.La radio y la televisin funcionan en este rango.Nos permiten ver los huesos del cuerpo.Se producen en las centrales nucleares.Hay hornos para calentar la comida con este tipo de ondas.Los mandos a distancia emiten este tipo de ondas.El radar o el bluetooth trabajan con este tipo de frecuencias.Para estudiar billetes y esculturas se usan este tipo de ondas porque no daan el modelo.Tienen frecuencias entre 400 nm y 700 nmLas longitudes de onda pueden llegar a ser kilomtricas

Frecuencias altas

Frecuencias bajas

4. Comunicacin con hilos4.1 Tipos de cablesCable de pares:Est formado por dos hilos de cobre aislados con un material de plstico que transmiten seales elctrica. Este tipo de cable es el que conecta nuestro telfono fijo con la central local. Desde las viviendas a la central se agrupan en un solo cable cientos de pares de hilos de cobre, formando lo que se denomina un cable de pares o multipar. Estos pares de hilos de cobre se entrecruzan para reducir las interferencias.Caractersticas: baratos, flexibles, de fcil instalacin pero con una tasa de transferencia baja.

Cables coaxiales:Est formado por dos conductores concntricos separados por un aislante, el conductor exterior tiene forma de malla metlica con el fin de reducir interferencias.Se emplean en la TV por cable, para conectar la antena con la TV, telefona a larga distancia (conexin entre centrales telefnicas).Caractersticas: ms caro que el cable de pares pero con una tasade transferencia mayor y menos interferencias.

4. Comunicacin con hilos4.1 Tipos de cablesFibra ptica: es un conductor flexible que, a diferencia de los cables estudiados anteriormente, no transporta seales elctricas; en este caso, las seales elctricas se convierten en luz. Por esa razn, la transmisin por fibra ptica carece de interferencias.(Aunque la luz es una onda em, las fibras pticas no se consideran un sistema inalmbrico ya que las ondas son guiadas a travs de un conductor)La fibra ptica est constituida por un ncleo de fibra de vidrio, llamado corazn, por el que se desplaza la seal luminosa. Para evitar que la seal luminosa se salga del ncleo, se reviste con otra capa, tambin de vidrio, que refleja totalmente los rayos de luz hacia el ncleo. Exteriormente se recubre con una envoltura de material protector.

Caractersticas: la fibra ptica mejora las caractersticas de transmisin de los cables metlicos aumentando el ancho de banda y la tasa de transferencia; adems elimina las interferencias

4. Comunicacin con hilos4.2 El telfono

4. Comunicacin con hilos4.2 El telfonoLneas telefnicasRed Telefnica Bsica (RTB): Conexin tradicional analgicaSolo soporta un servicio, es decir, si hablamos por telfono no nos podemos conectar a InternetTasa de transferencia:14kbpsRed Digital de Servicios Integrados (RDSI): En esta conexin la informacin se transfiere digitalmenteDos canales simultneos e independientesTasa de transferencia: 64kbpsLnea Digital de Abonado Asimtrica (ADSL):Basada en la RTB la convierte en una lnea de alta velocidad. Utiliza frecuencias que no utiliza el telfono, por lo que es posible conectarse a Internet y hablar por telfono a la vez mediante la instalacin de un filtro separador.Establece tres canales de conexin:Un canal de servicio telefnico (RTB)Dos canales de alta velocidad para el envo y recepcin de datos. Estos dos canales no tienen la misma velocidad de transmisin, el ms rpido es el de recepcin (lnea asimtrica)

4. Comunicacin con hilos4.2 El telfonoMultiplexinExisten cables submarinos que permiten realizar llamadas entre continentes. Si hubiese que instalar un par de cables por cada telfono, el gasto sera muy elevado. Cmo es posible transmitir llamadas simultneas a travs de un solo cable sin que estas se mezclen unas con otras?Multiplexin: transmisin simultnea de varios canales de voz en un mismo cable sin que interfieran entre sMultiplexin por Divisin de Tiempo (MDT)

Multiplexin por Divisin de Frecuencia (MDF)

Actividades26) En qu sistema se puede enviar ms informacin de manera simultnea, en un sistema MDT o MDF?27) Si tenemos un cable de ancho de banda de 100kHz, cuntos canales de voz se podran transmitir simultneamente sabiendo que cada canal de voz necesita un espectro de frecuencias de 4kHz?28) Indica se las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsasLa lnea RTB transmite la informacin analgicamente al igual que la lnea RDSIEn una lnea RDSI se puede hablar por telfono y conectarse a Internet de forma simultnea.En una lnea RTB se puede hablar por telfono y conectarse a Internet de forma simultnea.En una lnea ADSL se puede hablar por telfono y conectarse a Internet de forma simultnea.En un sistema MDT en un mismo intervalo de tiempos se tienen activados todos los canales.Cunto mayor es el ancho de banda de un canal, menor es la velocidad que se necesita para transmitir la informacin.En un medio de transmisin, slo puede existir un canal de informacin.29) Haz una comparativa de las caractersticas de los siguientes cables: cables de pares, cable coaxial y fibra ptica.30) Completa:Un ..transforma las ondas sonoras en seales elctricasUn . Transforma las seales elctricas en vibraciones mecnicas o sonido

Actividades de repaso

31) Dibuja una onda FM y una onda AM. En qu se diferencian?32) Seala la respuesta correcta: a) El radar:Trabaja en frecuencias del rango de microondasTrabaja en la banda VHFPuede alcanzar distancias muy largas b) Las ondas de las bandas MF e HF:Se emplean en radio AM y alcanzan grandes distancias ya que rebotan en la ionosferaAlcanzan grandes distancias al ser tan grandes que no interfiren con los obstculos a su paso.Necesitan que las antenas del emisor y del receptor estn visibles entre si. c) Una onda con una = 70 cm:Puede ser de un mando a distancia por ser un rayo XPodra proceder de un microondas averiadoPodra ser una onda de TV de la banda de radio UHF d) Las ondas de frecuencia alta:Tienen longitudes de onda altas y perodos pequeos.Tienen longitudes de onda y perodos pequenos.Teen longitudes de onda y perodos altos. e) La amplitud de una onda nos indica:Lo rpida que es la onda.El tiempo que tarda en repetirseLa intensidad de esa onda. f) Una onda con = 500nm es una onda de:Luz visibleRayos gammaOnda de radio

Actividades de repaso e) Una onda de longitud un poco menor de 400nm es una onda de:Luz visibleInfrarrojosUltravioleta f) Una onda realiza 20000ciclos completos en un segundo, su frecuencia es:f= 3.10 x 20000f=20kHZf=1/2000033) Completa:En una comunicacin intervienen el .......................... que enva el ..............................., el....................... que lo recibe. El ................................ por el que se propaga y en el que se establece un .......................... directo entre las personas que se comunican.El cable que conecta nuestro telfono con la central local es ......................El cable que se emplea para conectar dos grandes centrales telefnicas es.................................El cable que se emplea para conectar la antena a la TV es.................................El telgrafo era un sistema de comunicacin donde las seales se enviaban en cdigo..................El tipo de acceso telefnico que permite el uso simultneo de la lnea telefnica y del acceso a Internet de varios ordenadores a travs de la misma lnea telefnica es ................................... Para conseguirlo se divide cada cable en tres canales (subida de datos, bajada de datos e canal telefnico de voz). 34)Tenemos una onda electromagntica de f=6GHz. a) Calcula su longitud de onda.b) Pon los valores en el grfico para la longitud de onda (la amplitud de la onda es de 5 V)