SUMARIO Banda de Microondas, Parámetros y Sub bandas de
microondas. Características de la microondas. Diagrama de
Bloques de un sistema de microondas. Repetidores de microondas.
Diversidad y Trayectoria. Ecuaciones de Balance de
Energía.
LA BANDA DE MICROONDAS La banda SHF (Super Altas Frecuencias),
tiene su banda desde 3 GHz a 30 GHz
LA BANDA DE MICROONDAS ¿De donde proviene el nombre de
MICROONDAS? ESTAN EN EL RANGO DE 10 mm A 100 mm
LAS SUB-BANDAS DE MICROONDAS
SUB-BANDAS DE MICROONDAS DE USO MILITAR
La banda SHF tiene como características más
relevantes: Haces muy directivos Se requiere muy poca potencia de
Tx Se afectan mucho por la atmósfera Las antenas
utilizadas son parabólicas Poseen gran ancho de banda
CARACTERISTICAS DE LA BANDA DE MICROONDAS
DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE UN SISTEMA RADIO DE MICROONDAS FM
DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE RADIO DE MICROONDAS FM La banda base es
la señal compuesta que modula la portadora de FM y puede
incluir uno o más de los siguientes:a) Canales de banda de
voz con multicanalización por división de
frecuencia: FDM. b) Canales de banda de voz con
multicanalización por división de tiempo: TDM.c)
Teléfono de imágenes o video compuesto con calidad
de radiodifusión. d) Datos de banda ancha.
LIMITACIONES QUE PRESENTA LAS MICROONDAS DE FM La distancia
permisible entre TX y RX depende de: a) Potencia de salida del
transmisor. b) Umbral de ruido del receptor. c) Terreno. d)
Condiciones atmosféricas. e) Capacidad del sistema. f)
Objetivos de confiabilidad. g) Expectativas de
funcionamiento.
REPETIDORES DE RADIOMICROONDAS DE FM Cuando la distancia entre Tx
y Rx es tan grande que no permite que la señal de RF sea
de los niveles adecuados para ser demodulada eficientemente y no
es posible incrementar los niveles de potencia, se hace uso de
los repetidores, etapas de relevo de la señal ubicados
entre Tx y Rx originales
REPETIDORES DE RADIOMICROONDAS DE FM Un repetidor de microondas
es un receptor y un transmisor colocados espalda con espalda o en
tándem con el sistema. Típicamente, la distancia
está entre 15 y 40 millas (24 y 64 Km)
TIPOS DE REPETIDORES DE MICROONDAS Hay dos tipos de repetidores
de microondas: a) Repetidores de banda base b) Repetidores de
IF
REPETIDOR DE BANDA BASE En este caso la portadora de RF recibida:
i) Se convierte a una frecuencia de IF ii) Se amplifica iii) Se
filtra iv) Se demodula a banda baseLa señal de banda base
es demodulada permitiendo que ella (la señal de banda
base) se vuelva a configurar para cumplir con las necesidades de
ruteo de la red general de comunicaciones.
REPETIDOR DE BANDA BASE Se recibe la señal de RF, se lleva
a IF y se demodula hasta banda base. La banda base se puede
volver a configurar con otras señales. El repetidor
demodula la RF a banda base, la amplifica y le da nueva forma.
Luego se modula la portadora de FM
REPETIDOR DE IF La portadora de RF recibida se convierte en forma
descendente a una frecuencia de IF, se amplifica y, con nueva
forma, se convierte ascendentemente a una frecuencia de RF, y
luego se retransmite.
DIVERSIDAD Diversidad sugiere que hay más de una ruta de
transmisión, o método de trasmisión
disponibles entre un transmisor y un receptor. En un sistema de
microondas, el objetivo de usar diversidad es aumentar la
confiabilidad del sistema, aumentando su disponibilidad.
DIVERSIDAD
DIVERSIDAD Si el sistema dispone de más de una ruta para
la señal de RF, podrá seleccionar la que produzca
la máxima calidad en la señal recibida. La
máxima calidad se determina evaluando la relación
de portadora a ruido (C/N) en la entrada del receptor, o tan solo
midiendo la potencia de la portadora recibida.
DIVERSIDAD Los tipos de diversidad que se utilizan son:
Frecuencia Espacial Polarización Híbrido
Cuádruplo
ARREGLOS DE CONMUTACION Para evitar la interrupción del
servicio en un sistema de microondas por desvanecimiento o
fallas, se recurre a los arreglos de conmutación. Esta es
una ruta alternativa que puede seguir la señal de IF desde
el emisor hasta el receptor.
ARREGLOS DE CONMUTACION Arreglo: Reserva Continua
Arreglo: Uso de Diversidad ARREGLOS DE CONMUTACION
CARACTERÍSTICAS DE TRAYECTORIA LA TRAYECTORIA de un
sistema de radiocomunicaciones es el recorrido que sigue la
señal a través del medio de transmisión para
llegar desde el emisor hasta el receptor.Este recorrido puede
seguir varios caminos diferentes y algunas veces
simultáneos
CARACTERÍSTICAS DE TRAYECTORIA
CARACTERÍSTICAS DE TRAYECTORIA La trayectoria de espacio
libre: es la trayectoria de línea de vista directamente
entre las antenas transmisora y receptora.La onda reflejada a
tierra: es la porción de la señal transmisora que
se refleja de la superficie de la tierra y es capturada por la
antena receptora.
CARACTERÍSTICAS DE TRAYECTORIA La onda de superficie
consiste de campos eléctricos y magnéticos
asociados con las corrientes inducidas por la superficie de la
tierra, depende de las características de la superficie de
la tierra y de la polarización electromagnética de
la onda.La suma de estas tres trayectorias anteriores se llama la
onda de tierra. La onda de cielo es la porción de la
señal transmisora que se regresa reflejada por las capas
ionizadas de la atmósfera de la tierra.
CARACTERÍSTICAS DE TRAYECTORIA Para el estudio en
microondas, son de interés solo las señales de
ondas directas y las reflejadas.
GANANCIA DEL SISTEMA La ganancia del sistema es la diferencia
entre la potencia nominal de salida de un transmisor y la
potencia mínima de entrada requerida por un receptor.b) La
ganancia del sistema debe ser mayor que o igual a la suma de
todas las ganancias y pérdidas incurridas por una
señal, conforme se propaga de un transmisor a un
receptor.La ganancia del sistema se utiliza para predecir la
confiabilidad de un sistema para determinados parámetros
del sistema.
GANANCIA DEL SISTEMA Potencia Maxima de Salida del Transmisor
Potencia Minima de la Entrada del Receptor Ganancia
GANANCIA DEL SISTEMA Matemáticamente, la ganancia del
sistema es: donde: Gs = ganancia del sistema (dB)Pt = potencia de
salida del transmisor (dBm)Cmínima = potencia
mínima de entrada del receptor para un objetivo de calidad
determinado (dBm)
GANANCIA DEL SISTEMA En la ecuación se debe cumplir: Las
ganancias están dadas por:At = ganancia de la antena
transmisora (dB) relativa a un radiador isotrópico.Ar =
ganancia de la antena receptora (dB) relativa a un radiador
isotrópicoLas Pérdidas están dadas por:Lp =
pérdida de la trayectoria de espacio libre entre antenas
(dB)Lf = pérdida del alimentador de guías de ondas
(dB) entre la red de distribución (véase tabla
I).Lb = pérdida total de acoplamiento o
ramificación (dB) en los circuladores, filtros y red de
distribución entre la salida de un transmisor o la entrada
de un receptor y su alimentador de guías de ondas
respectivo (véase tabla I).Fm = margen de desvanecimiento
para un determinado objetivo de confiabilidad.
GANANCIA DEL SISTEMA Matemáticamente, la ganancia del
sistema es: en donde todos los valores están expresados en
dB o dBm.
GANANCIA DEL SISTEMA Nota:Debido a que la ganancia del sistema
indica una pérdida neta, las pérdidas están
representadas con valores dB positivos y las ganancias
están representadas con valores dB negativos.
TABLA 1: PARÁMETROS PARA LA GANANCIA DEL SISTEMA
REPRESENTACIÓN GANANCIAS Y PÉRDIDAS DEL
SISTEMA
PÉRDIDA DE TRAYECTORIA DE ESPACIO LIBRE La pérdida
de trayectoria de espacio libre se define como la pérdida
incurrida por una onda electromagnética conforme se
propaga en una línea recta a través de un
vacío sin ninguna absorción o reflexión de
energía de los objetos cercanos.
PÉRDIDA DE TRAYECTORIA DE ESPACIO LIBRE Se determina por
la ecuación: en donde: Lp = pérdida de trayectoria
de espacio libre D = distancia f = frecuencia ? = longitud de
onda c = velocidad de la luz en el espacio libre
PÉRDIDA DE TRAYECTORIA DE ESPACIO LIBRE Convirtiendo a dB
da Cuando la frecuencia se da en MHz y la distancia en km,Cuando
la frecuencia se da en GHz y la distancia en km,
MARGEN DE DESVANECIMIENTO El margen de desvanecimiento es un
"factor de acolchonamiento" incluido en la ecuación de
ganancia del sistema que considera las características no
ideales y menos predecibles de la propagación de ondas de
radio, como la propagación de múltiples
trayectorias (pérdida de múltiples trayectorias) y
sensibilidad a superficie rocosa. El margen de desvanecimiento
también considera los objetivos de confiabilidad del
sistema. Por lo tanto, se incluye como pérdida el margen
de desvanecimiento en la ecuación de ganancia del
sistema.
ESTA PRESENTACIÓN CONTIENE MAS DIAPOSITIVAS DISPONIBLES EN
LA VERSIÓN DE DESCARGA