domingo, 24 de agosto de 2014

1er Problema

1.-Calculese la resistencia  de la región de una antena de radio igual a 30 m de altura. Un conductor vertical alimentado por la base trabajando sobre una tierra perfectamente conductora a una frecuencia de 690 khz.

ƛ = c/f = 300000000/690000 = 434.7826 m ;   30/434.7849= 0.069 ƛ ; 
Rr = .0.5*80*39.8696(0.1380)*0.215= 1.87 ohms

Imágenes del curiosity en marte a la tierra

Las comunicaciones entre el curiosity y el centro de datos de la NASA aquí en la Tierra es un logro técnico bastante impresionante que es parte de la demostración de la sed por exploración de nuestra sociedad. Gracias a eso hoy podemos explorar otros planetas, recibir datos importantísimos en unos cuantos días e inclusive deleitarnos con fotos de Marte y vídeos de aterrizajes espectaculares.
Entonces, ¿cómo se transmiten los datos desde el Curiosity hasta la Tierra? Es, en una sola palabra, increíble:
La comunicación del rover directo a la Tierra es posible (sí, es impresionante) pero es poco eficiente porque las antenas no son lo suficientemente potentes y hay satélites rondando Marte que se pueden encargar de ese trabajo.
Hay dos satélites que pueden recibir los datos de Curiosity:
  • Mars Reconnaissance Orbiter, que selecciona la tasa de transferencia automáticamente y es capaz de transmitir datos a 2 Megabits por segundo.
  • Mars Odyssey, que puede seleccionar tasas de transferencia de 128 kilobits a 256 kilobits bits por segundo.
(En comparación, el rover puede enviar datos a la Tierra de entre 500 bits a 32 kilobits por segundo).
Los satélites son capaces de recibir entre 100 y 250 megabits de información durante 8 minutos que es el periodo de tiempo que pueden mantener la conexión estable y continua mientras pasan cerca de Curiosity.
Madrid Deep Space Communications Complex
Una vez que se han obtenido los datos, los satélites los envían y viajan una distancia promedio de 225 millones de kilómetros hasta la Tierra. Tardan unos 14 minutos en llegar y son recibidas por el Deep Space Network o Red del Espacio Profundo de la NASA que es compuesta por tres antenas de radio:
  1. Goldstone Deep Space Communications Complexen el desierto de Mojave, cerca de Goldstone, Estados Unidos.
  2. Canberra Deep Space Communications Complex en Canberra, Australia.
  3. Madrid Deep Space Communications Complex en Robledo de Chavela, Madrid, España.
Por la trayectoria, velocidad de órbita y tamaño de Marte, los satélites pueden ver a la Tierra dos tercios del total de cada órbita o unas 16 horas al día, por lo que pueden enviar mucha más información que si Curiosity lo hiciera directamente, además de tener las antenas y el equipo adecuado para ello.

Bibliografía: http://alt1040.com/2012/08/curiosity-marte-tierra-transmision-datos
                      http://www.nasa.gov/mission_pages/msl/#.U_qB7sV5NIE

Frecuencia y ancho de banda de la TV en México

Frecuencia de Canales de Television en VHF para México
Sistema M 525 líneas
Sistema N 625 líneas
CanalVideo (MHz)Audio (MHz)
255.2559.75
361.2565.75
467.2571.75
577.2581.75
683.2587.75
7175.25179.75
8181.25185.75
9187.25191.75
10193.25197.75
11199.25203.75
12205.25209.75
13211.25215.75
Frecuencia de Canales de Television en UHF para México
Sistema M 525 líneas
Sistema N 625 líneas
CanalVideo (MHz)Audio (MHz)
14471.25475.75
15477.25481.75
16483.25487.75
17489.25493.75
18495.25499.75
19501.25505.75
20507.25511.75
21513.60517.75
22519.25523.75
23525.25529.75
24531.25535.75
25537.25541.75
26543.25547.75
27549.25553.75
28555.25559.75
29561.25565.75
30567.25571.75
31573.25577.75
32579.25583.75
33585.25589.75
34591.25595.75
35597.25601.75
36603.25607.75
37609.25613.75
38615.25619.75
39621.25625.75
40627.25631.75

El ancho de banda de cada canal es aproximadamente de 4 a 6 Mhz.

Bibliogfrafía: http://radioaficionado.wordpress.com/2008/07/21/frecuencias-de-los-canales-de-television-en-mexico-vhf-y-uhf/

La IUT

La IUT (Unión Internacional de Telecomunicciones) por sus siglas en inglés es el organismo mundial de hacer todas las regulaciones de comunicaciones en el mundo.

http://www.itu.int/es/Pages/default.aspx

Canal de comunicación

Es el medio de transmisión por el que viajan las señales portadoras de información emisor y receptor.

Los canales pueden ser personales o masivos: los canales personales son aquellos en donde la comunicación es directa. Voz a voz. Puede darse de uno a uno o de uno a varios. Los canales masivos pueden ser escrito, radial, televisivo e informático.

Tipos de modulación

Existen básicamente dos tipos de modulación: la modulación ANALÓGICA, que se realiza a partir de señales analógicas de información, por ejemplo la voz humana, audio y video en su forma eléctrica y la modulación DIGITAL, que se lleva a cabo a partir de señales generadas por fuentes digitales, por ejemplo una computadora.

• Modulación Analógica: AM, FM, PM
• Modulación Digital: ASK, FSK, PSK, QAM

MODULACIÓN POR AMPLITUD (AM).

Este es un caso de modulación donde tanto las señales de transmisión como las señales de datos son analógicas.

Un modulador AM es un dispositivo con dos señales de entrada, una señal portadora de amplitud y frecuencia constante, y la señal de información o moduladora. El parámetro de la señal portadora que es modificado por la señal moduladora es la amplitud.

En otras palabras, la modulación de amplitud (AM) es un tipo de modulación lineal que consiste en hacer variar la amplitud de la onda portadora de forma que esta cambie de acuerdo con las variaciones de nivel de la señal moduladora, que es la información que se va a transmitir.
Imagen
Imagen
Imagen
Consideremos que la expresión matemática de la señal modulada en amplitud está dada por:
Imagen

MODULACIÓN POR FRECUENCIA (FM).

Este es un caso de modulación donde tanto las señales de transmisión como las señales de datos son analógicas y es un tipo de modulación exponencial. 

En este caso la señal modulada mantendrá fija su amplitud y el parámetro de la señal portadora que variará es la frecuencia, y lo hace de acuerdo a como varíe la amplitud de la señal moduladora.

En otras palabras, la modulación por frecuencia (FM) es el proceso de codificar información, la cual puede estar tanto en forma digital como analógica, en una onda portadora mediante la variación de su frecuencia instantánea de acuerdo con la señal de entrada.
Imagen
Imagen
Imagen

La expresión matemática de la señal modulada en frecuencia, está dada por:
Imagen

La frecuencia de la portadora oscila más o menos rápidamente, según la onda moduladora, esto es , si aplicamos una moduladora de 100 Hz , la onda modulada se desplaza arriba y abajo cien veces en un segundo respecto de su frecuencia central , que es la portadora; además el grado de esta variación dependerá del volumen con que modulemos la portadora, a lo que denominamos “índice de modulación”.
Imagen

Al analizar el espectro de frecuencias de una señal modulada en frecuencia, observamos que se tienen infinitas frecuencias laterales, espaciadas en fm, alrededor de la frecuencia de la señal portadora fp; sin embargo la mayor parte de las frecuencias laterales tienen poca amplitud, lo que indica que no contienen cantidades significativas de potencia. 
Imagen

El análisis de Fourier indica que el número de frecuencias laterales que contienen cantidades significativas de potencia, depende del índice de modulación de la señal modulada, y por lo tanto el ancho de banda efectivo también dependerá de dicho índice.

De igual forma el contenido de potencia de la señal portadora disminuye conforme aumenta mf, con lo que se logra poner la máxima potencia en donde está la información, es decir en las bandas laterales.


Como consecuencia de estas características de modulación podemos observar cómo la calidad de sonido o imagen es mayor cuando modulamos en frecuencia que cuando lo hacemos en amplitud. Además al no alterar la frecuencia de la portadora en la medida que aplicamos la información, podemos transmitir señales sonoras o información de otro tipo (datos o imágenes), que comprenden mayor abanico de frecuencias moduladoras, sin por ello abarcar mayor ancho de banda. Éste es el motivo por el que las llamadas “radiofórmulas” utilizan la frecuencia modulada, o dicho de otro modo, el nacimiento de las estaciones que a mediados de los sesenta eligieron este sistema para emitir sus programas con mayor calidad de sonido lo cual dio origen a la radiodifusión musical. 

Transmisión de una onda electromagnética

Una onda electromagnética la podemos crear y transmitir, luego, con los aparatos adecuados, la podemos recibir y utilizar.

Para poner una onda electromagnética en el espacio necesitamos una serie de elementos: vamos a poner como ejemplo una emisora de radio (pero sería aplicable a cualquier otro tipo de emisión), en este caso lo que queremos transmitir es la voz; nuestra voz, al estar delante del micrófono, se convierte en corrientes eléctricas que un emisor se encarga de convertir en corrientes de Radio Frecuencia (R.F.), estas corrientes se aplican a una antena de emisión (que es la encargada de convertir las corrientes del emisor en ondas electromagnéticas).

Principio de la transmisión de ondas  -  Electrónica Unicrom
Estas ondas viajan por el espacio, si dentro del alcance de estas ondas ponemos un receptor, la antena de este receptor se encarga de convertir esas ondas electromagnéticas en débiles corrientes eléctricas; estas corrientes el receptor las amplifica y las trata de forma conveniente para que sean capaces de excitar el altavoz.

El transmisor mas sencillo que podemos construir se basaría en un circuito electrónico llamado oscilador, que en este caso debería oscilar dentro de la gama de las R.F.; esa R.F., aplicada a una antena, generaría ondas electromagnéticas que se propagarían por el espacio.

Pero este sencillo transmisor no nos serviría de mucho porque el receptor (dependiendo del tipo de receptor que elijamos) o bien nos emite un pitido constante o bien no emite ningún tipo de sonido.

sábado, 23 de agosto de 2014

Parámetros básicos de una onda




Periodo(T): Es el tiempo transcurrido entre dos puntos equivalentes de la onda.

Frecuencia(f): Es la medida del número de ciclos por unidad de tiempo que se repite un fenómeno periódico. (f)

Amplitud(A): es una medida de la variación máxima de una magnitud física que varía periódica o cuasiperiódicamente en el tiempo. Es la distancia entre el punto más alejado de una onda y el punto de equilibrio o medio.


Bibliografía: Resnick, Robert & Halliday, David (2004). Física 4ª. CECSA, México.

viernes, 22 de agosto de 2014

Modos de propagación de una onda electromagnética



El modo transversal de un frente de onda electromagnética es el perfil del campo electromagnético en un plano perpendicular (transversal) a la dirección de propagación del rayo. Modos transversales ocurren en las ondas de radio y microondas confinadas en una guía de ondas como también la luz confinada en una fibra óptica y en el resonador óptico de un láser.
Los modos transversales son debidos a las condiciones de frontera impuestas por la guía de ondas. Por ejemplo una onda de radio que se propaga a lo largo de una guía hueca de paredes metálicas tendrá como consecuencia que las componentes del campo eléctrico paralelas a la dirección de propagación (eje de la guía) se anulen, y por tanto el perfil transversal del campo eléctrico estará restringido a aquellas ondas cuya longitud de onda encaje entre las paredes conductoras. Por esta razón, los modos soportados son cuantizados y pueden hallarse mediante la solución de las ecuaciones de Maxwell para las condiciones de frontera adecuadas.

Los modos transversales son clasificados de la siguiente manera:
  • Modo TE (Transversal Eléctrico) no existe ninguna componente del campo eléctrico en la dirección de propagación.
  • Modos TM (Transversal Magnético) no existe ninguna componente del campo magnético en la dirección de propagación.
  • Modos TEM (Transversal Electromagnético) no existe ninguna componente del campo eléctrico y magnético en la dirección de propagación.

miércoles, 20 de agosto de 2014

Definición de señal analógica y digital

Señal Analógica: La señal analógica es aquella que presenta una variación continua con el tiempo, es decir, que a una variación suficientemente significativa del tiempo le corresponderá una variación igualmente significativa del valor de la señal (la señal es continua).    
             
Toda señal variable en el tiempo, por complicada que ésta sea, se representa en el ámbito de sus valores (espectro) de frecuencia. De este modo, cualquier señal es susceptible de ser representada descompuesta en su frecuencia fundamental y sus armónicos. El proceso matemático que permite esta descomposición se denomina análisis de Fourier.

Es preciso indicar que la señal analógica, es un sistema de comunicaciones de las mismas características, mantiene dicho carácter y deberá ser reflejo de la generada por el usuario. Esta necesaria circunstancia obliga a la utilización de canales lineales, es decir canales de comunicación que no introduzcan deformación en la señal original.  
    

Señal Digital: Una señal digital es aquella que presenta una variación discontinua con el tiempo y que sólo puede tomar ciertos valores discretos. Su forma característica es ampliamente conocida: la señal básica es una onda cuadrada (pulsos) y las representaciones se realizan en el dominio del tiempo.

Sus parámetros son:

  • Altura de pulso (nivel eléctrico)
  • Duración (ancho de pulso)
  • Frecuencia de repetición (velocidad pulsos por segundo)
Las señales digitales no se producen en el mundo físico como tales, sino que son creadas por el hombre y tiene una técnica particular de tratamiento, y como dijimos anteriormente, la señal básica es una onda cuadrada, cuya representación se realiza necesariamente en el dominio del tiempo.

martes, 19 de agosto de 2014

Visita Al Museo del Telégrafo

En esta visita se pudo apreciar la llegada del telégrafo en México y la historia de como fue evolucionando tecnológicamente, ademas de, como fue que surgió mediante diferentes experimentos y estudios del fenómeno electromagnético para manipular esas señales.

El componente más usado en estos dispositivos antiguos fue el Inductor, ya que cuando una corriente pasa por este elemento genera un campo magnético ya sea variante o invariante en el tiempo dependiendo de la señal que se le aplique (C.A. ó C.D.) 

 Telégrafo con teclas de piano mediante el cual se recibían mensajes y enviaban mediante clave Morse, se plasmaban mediante una tira de papel.
 Bulbo mediante el cual se amplificaba la señal de una onda electromagnética, este bulbo daba una potencia de 25000 watts; mas tarde en 1950 poco a poco fueron reemplazadas por el transistor.
 El abecedario y su equivalente en clave Morse.
 Primeros teléfonos en México, funcionaba variando la frecuencia de la señal hasta tener una más fina.
Máquina transmisora de ondas electromagnéticas mediante bulbos.