tema antenas (1)

Sistemas de

Telecomunicaciones e Informticos

Mdulo profesional

TECNICAS Y PROCESOS ENINFRAESTRUNTURAS

COMUNES DE TELECOMUNICACINES

Introduccin. Nociones matemticas

Logaritmos

Definicin:

logax = y ay = x

a base del logaritmo

(Si es 10 no se indica nada)

ln es logartmo que tiene como base el

nmero e (2,718..)

Ejemplos

Propiedades El logaritmo de la base es 1

Log a a = 1

El logaritmo de 1 es 0, cualquiera que sea

la base

Log 1 = 0

El logaritmo de un producto es igual a la

suma de los logaritmos de los factores

Log (A* B) = Log (A) + Log (B)

El logaritmo de un cociente es igual al logaritmo del

numerador menos el logaritmo del denominador

Log (A/B) = Log (A) Log (B)

El logaritmo de una potencia es igual al exponente por el

logaritmo de la base de la potencia

Log (An) = n*log(A)

Cambio de base

CRONOLOGA DE LAS TELECOMUNICACIONES

INALMBRICAS

1865 Mahlon Loomis transmite mensajes telegrficos sin hilos

entre dos montaas en Virgnia. En 1872 obtiene la patente.

1887 Heinrich Hertz prueba la teora de Maxwell que la

electricidad puede viajar por el espacio en forma de ondas.

Demostr que estas ondas comparten las mismas propiedades

fsicas de la luz.

1895 Popov lleva a la Sociedad Rusa de Fsica y Qumica un

aparato que, obtiene registros de las descargas elctricas

atmosfricas, dando origen posteriormente a la antena.

1896 Marconi, basndose en trabajos de Hertz, Popov y

Branly, consigue comunicarse a una distancia de 2 km.

1899 Marconi establece comunicacin a travs del canal de la

Mancha ( 50 Km).


INALMBRICAS

1926 El fsico japons Hidetsugu Yagi y Shitaro Uda inventan

la antena direccional que lleva su nombre Yagi-Uda.

John Baird inventor del primer sistema de televisin pblica,

as como del primer tubo de televisin en color, realiza las

primeras transmisiones de imgenes.

1935 En Alemania se hace la primera emisin oficial de TV.

1936 la BBC(British Broadcasting Corporation); 1938 en

Rusia.

1940 Peter Goldmark inventa la televisin en colores.

1962 Primera transmisin va satlite.


INALMBRICAS

ESPAA

En 1948 se producen, en Barcelona y en Madrid, las primeras

demostraciones de lo que hoy entendemos por televisin.

En 1956 se iniciaron emisiones regulares de TVE, era una

televisin local con mbito de cobertura limitado a Madrid.

En febrero de 1959, se estrena el servicio en las ciudades de

Barcelona y Zaragoza.

En octubre de 1959, la televisin lleg a las dos Castillas aprovechando el repetidor colocado en la Bola del Mundo (Sierra

de Guadarrama).

En febrero de 1960, a Valencia.

En diciembre de 1960, a Bilbao.

En octubre de 1961 a Galicia y Sevilla.

En febrero de 1964, a Canarias

Ondas La seal de televisin

La seal de televisin se transmite por el

espacio en forma de ondas, hasta que

llega a las antenas donde se reciben.

Ondas Ondas electromagnticas.

Una onda electromagntica es una

perturbacin que se propaga por un medio

y que va acompaada de una transmisin

de energa pero no de materia.

Ondas

Parmetros

A longitud de onda (Amplitud).

Margen de variacin de la seal entre su

valor mximo y su valor mnimo

F frecuencia de la onda (Hz)

N de veces que se repite la onda durante

un segundo.

1 kHz = 1000 Hz 1 MHz= 106 Hz 1 GHz= 109 Hz

Ondas T perodo (ms)

Es el tiempo que tarda en completarse un

ciclo completo. (Es la inversa de la

frecuencia)

T=1/f f = 1/T 1 ms = 1/1000 s

longitud de onda (m)

= vT = v/f

Es la distancia entre dos mximos (crestas)

o mnimos consecutivos (valles)

Ondas

v velocidad de transmisin/propagacin.

La velocidad de propagacin de las ondas

electromagnticas es la misma que la

velocidad de la luz.

Una onda electromagntica tiene dos

componentes fundamentales, que son

perpendiculares en todo momento, el

campo elctrico y el campo magntico

Ondas Una onda electromagntica tiene dos componentes

fundamentales, que son perpendiculares en todo

momento, el campo elctrico y el campo magntico

Dependiendo de la posicin del campo elctrico en

la transmisin, se pueden distinguir dos tipos de

polarizacin:

-Polarizacin lineal

-- Polarizacin horizontal

--Polarizacin vertical

-Polarizacin circular

--Polarizacin a derechas

--Polarizacin a izquierdas

Ondas. Espectro radiolctrico

El espectro de frecuencias radioelctricas

es el conjunto de ondas radioelctricas

cuya frecuencia est comprendida entre

los 3 kHz y los 300 GHz.


Tabla espectro radiolctrico (bandas

genricas)


Dominio pblico radioelctrico es el espacio

por el que pueden propagarse las ondas

radioelctricas, subconjunto de

radiaciones electromagnticas cuya

frecuencia se ha fijado convencionalmente

entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se

destina fundamentalmente para la difusin

de la televisin y la radio por el espacio

terrestre libre, tanto en emisiones digitales

como analgicas.

Banda de radiodifusin de radio

y televisin

Ondas. Propagacin de ondas electromagnticas

Las ondas de radio y TV son ondas electromagnticas.

Estas ondas se atenan con la distancia de

propagacin, es decir a ms distancia ms

atenuacin. Tambin sufren atenuacin segn su

frecuencia, de modo que a mayor frecuencia mayor

atenuacin.

Las ondas emitidas por una antena, pueden

propagarse de dos maneras:

- Por la superficie de la Tierra

- Por el espacio

- Por emisin directa

Ondas. Propagacin de ondas electromagnticasDependiendo de la frecuencia de emisin tendremos un

tipo (predominante) u otro de propagacin.

Distinguiremos los siguientes casos:

-Emisiones de onda larga: La propagacin es por la

superficie de la Tierra. (Baja frecuencia)

-Emisiones de onda media: Podemos tener ambos tipos de

propagacin.

-Emisiones de onda corta: La propagacin es por el

espacio. (La atenuacin por superficie es grande)-Emisiones en banda I de VHF: Se puede propagar por

onda de espacio o por emisin directa.

Emisiones a frecuencias superiores a banda III de VHF: Se

propagan por emisin directa rectilnea. (Los obstculo

impiden la correcta recepcon)

Canales de

frecuencia

segn CCIR


Alcance ptico de una propagacin directa

Webs

Web1

Web2

Fresnel.


A, alcance ptico en Km

H, altura de la antena emisora en m

h, altura de la antena receptora en m

El factor 3,6 es un valor medio que

depende de las condiciones atmosfricas

De lo anterior deducimos que si

aumentamos la altura de las antenas

(tanto emisora como receptora se mejora

el alcance ptico de propagacin (A)


La propagacin de ondas a veces se ve

afectada por los obstculos existentes

entre las antenas emisoras y receptoras

- Difraccin: El obstculo devuelve parte de

la radiacin que incide sobre l, pudiendo

as aumentarse el alcance de la onda.

- Reflexin: La onda es reflejada en el

obstculo. Si esta onda reflejada llega a la

antena receptora se pueden producir

imgenes fantasma o ecos.


Difraccin

Reflexin


El mar y las nubes producen los efectos

antes comentados, pudiendo aumentar el

alcance de una emisin

La presencia de gases, vapor de agua,

lluvia, etc. Producen atenuaciones (varan

segn la frecuencia de la onda)

La modulacin de las seales

La modulacin es el conjunto de tcnicas

utilizadas para transportar la informacin.

Permiten un mejor aprovechamiento del

canal de comunicacin adems de

mejorar la resistencia contra posibles

ruidos e interferencias.

En TV analgica consiste en modificar una

onda de alta frecuencia llamada portadora

con la informacin de otra onda de baja

frecuencia, llamada moduladora.


En TV digital la modulacin se hace

mediante cdigos numricos sobre la

onda electromagntica.

En transmisin de seales analgicas se

usan principalmente las modulaciones de

amplitud (AM) y frecuencia (FM)

Para la transmisin de seales digitales se

utiliza QPSK para satlite, COFDM para

terrestre y QAM para cable.

Modulacin AM

La modulacin de las seales. Modulacin en frecuencia

La modulacin de las seales: Modulacin digital QPSK

La modulacin de las seales: Modulacin digital QAM

La modulacin de las seales: Modulacin digital COFDM

Los sistemas de transmisin digital de TV


Estndares DVB


Caractersticas DVB

Unidades de medida

Ganancia y atenuacin

Unidades de medida

Tabla de mltiplos/submltiplos

Unidades de medida

Decibelio:

Unidades de medida

Unidades de medida

Decibleio-microvoltio (dbV)

VV indica que el voltaje tiene que ir en V

Unidades de medida

Decibleio-milivatio (dBm)

Unidades de medida

Paso de dBV a dBm

Aplicaremos la siguiente frmula

dBV = 108.75 dB + dBm75

Para realizar la conversin hemos de tomar

un valor de impedancia de referencia.

Digitalizacin de la imagen

Digitalizacin de la imagen Esquema digitalizacin

Correccin de errores

Digitalizacin de la imagen. Compresin de la imagen

Ancho de banda

Digitalizacin de la imagen. Compresin de la imagen

Estructura de las inst. receptoras de TV Terrestre


Estructura de una instalacin

receptora de TV

Sistema de captacin de seales

Antena.

Una antena es un conductor metlico capaz

de emitir o captar ondas electromagnticas

La antena Receptora es el elemento encargado de

convertir la energa electromagntica procedente del

transmisor en una seal elctrica que sea entendible por el receptor de televisin

Sistema de captacin de seales. Antenas


El margen de frecuencias que se considera vlido en el

funcionamiento de la antena es hasta el 70 % de las

frecuencias radiadas. Expresadas en modo logartmico,

las frecuencias vlidas son aquellas cuyo nivel

desciende con respecto al mximo menos de 3 dB.


Ejemplo antena comercial

Diagrama de radiacin de una antena: Es la representacin

grfica del comportamiento de dicha antena en cuanto se

refiere a los parmetros que la definen: mxima ganancia,

directividad y relacin delante/detrs. Nos indica el valor de

la ganancia o la atenuacin de las seaales que llegan a la

antena desde distintas direcciones



Diagrama de radiacin

Tipos de antenas


Segn su configuracin fsica podemos distinguir:


Efectos en el diagrama de radiacin


Sistema de captacin de seales. Antenas de Radio


Simbologa:

El smbolo general utilizado para la

representacin de las antenas es el

siguiente:


Eleccin de antenas. A tener en cuenta:


Mtodo para evitar reflexiones

Sistema de captacin de seales. Fijacin Antenas

Elementos para la fijacin y colocacin

-Mstiles:


Torretas


Garras

EmpotrableTornillos


Bases

Tornillos Empotrable Empotrable abatible


Vientos

Cuando mayor sea la altura del mstil ms necesaria se hace

su colocacin


Cable

Argollas

Aprietacables

(sujetacables, perrillo)

tensor

Sistema de captacin de seales. Instalacin Antenas


Momento flector mstil


Carga sobre antena con vientos

Sistema de captacin de seales. Preamplificadores


Clculo de la C/N de una instalacin



- Ruido trmico:

Sistema de captacin de seales. Clculo del C/N


- Factor ruido:

Sistema de captacin de seales. C/N de una instalacin

Catlogos comerciales Televes:

Cable coaxial:

Sistema de captacin de seales.

Dipolo Activo

Sistema de captacin de seales. Inyector de corriente

Sistema de captacin de seales. Mezclador de mstil

Simbologa

Sistema de captacin de seales. Equipo de cabecera


AMPLIFICADORES


Son dispositivos que pueden amplificar de forma simultnea

varios canales, en general una (o varias) bandas.


Amplificadores interior. Televes


SIMBOLOGA

FILTROS

TOMAS DE USUARIO

Mezclador

Amplificador

Repartidores

Atenuadores


Amplificadores monocanal

Bastidor amplificador monocanal


Amplificadores multicanal


Puente Z

Cofres amplificadores monocanales


Amplificadores sin tcnica ZAmplificadores con tcnica Z


Principio de funcionamiento del sistema de automezcla Z


Puente Z y puente de alimentacin

Ajuste de la ganancia en un amplificador monocanal


Montaje de amplificadores y fuente de alimentacin


Ventajas de la utilizacin de amplificadores monocanales frente a banda ancha


CONVERSORES Y PROCESADORES DE CANAL


Procesador de canal


TRANSMODULADORES


MODULADORES


Modulador

Modulador domstico interior


MEZCLADORES


Con conector IEC Con conector F


Montaje de un diplexor

Diplexor


SEPARADORES

EsquemaSeparador en

toma de usuario


FILTROS

SIMBOLOGA. TIPOS


Filtro trampa

Filtro LTE (interferencias

Tel. Mvil)


Ejemplo de utilizacin


ATENUADORES


TIPOS

ATENUADOR FIJOATENUADOR VARIABLE

Parmetros prcticos:


Ejemplo aplicacin


ECUALIZADORES

Esquema de bloques interno


SEPARADORES


ATENUADORES

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