Microondas

Microondas

• ¿Qué es la radiocomunicación por microondas?

La radiocomunicación por microondas se refiere a la transmisión de datos o voz a través de radiofrecuencias con longitudes de onda en la región de frecuencias de microondas.

• ¿Cómo se ponen las antenas y torres de microondas?

La antena utilizada generalmente en las microondas es la de tipo parabólico. El tamaño típico es de un diámetro de unos 3 metros. La antena es fijada rígidamente, y transmite un haz estrecho que debe estar perfectamente enfocado hacia la antena receptora. 

Estas antenas de microondas se deben ubicar a una altura considerable sobre el nivel del suelo, con el fin de conseguir mayores separaciones posibles entre ellas y poder superar posibles obstáculos. Sin obstáculos intermedios la distancia máxima entre antenas es de aproximadamente 150 km, con antenas repetidoras.

• Usos 

Su uso en telecomunicaciones, las microondas son usadas en radiodifusión, ya que estas pasan fácilmente a través de la atmósfera con menos interferencia que otras longitudes de onda mayores. 

Qué son las ondas infrarrojas?

Las ondas infrarrojas también son conocidas como ondas térmicas y se caracterizan por, como su nombre lo indica, estar debajo del rojo que la visión humana puede percibir. La longitud de una onda infrarroja es más grande que una onda visible. La longitud de las ondas infrarrojas va desde 800 nm hasta 1mm. Para encontrar una onda infrarroja es necesario detectar el calor.

Para qué se usan?

En comunicaciones las ondas infrarrojas son útiles para relación a corto alcance, dichas ondas no atraviesan objetos sólidos, esto es una ventaja para que no exista interferencia. La luz infrarroja como tal ha sido un gran alivio para la seguridad de algunas empresas, ya que ni siquiera se necesita permiso del gobierno para operar un sistema de esta índole.
Si se busca transferir información, las ondas infrarrojas funcionan solamente si se encuentran en línea recta, ya que las ondas traspasan cristales, pero jamás objetos opacos.
La energía infrarroja aparece como calor, pues la energía agita los átomos del cuerpo y acelera su movimiento, esto resulta en el aumento de temperatura.

Ventajas y desventajas:

VENTAJAS

La tecnología infrarrojo cuenta con muchas características sumamente atractivas para utilizarse en WLANs:); el infrarrojo ofrece una amplio ancho de banda que transmite señales a velocidades muy altas (alcanza los 10 Mbps); tiene una longitud de onda cercana a la de la luz y se comporta como ésta (no puede atravesar objetos sólidos como paredes, por lo que es inherentemente seguro contra receptores no deseados).
La transmisión infrarrojo con láser o con diodos no requiere autorización especial en ningún país (excepto por los organismos de salud que limitan la potencia de la señal transmitida); utiliza un protocolo simple y componentes sumamente económicos y de bajo consumo de potencia.

DESVENTAJAS

Entre las principales desventajas que se encuentran en esta tecnología se pueden señalar las siguientes: es sumamente sensible a objetos móviles que interfieren y perturban la comunicación entre emisor y receptor; las restricciones en la potencia de transmisión limitan la cobertura de estas redes a unas cuantas decenas de metros; la luz solar directa, las lámparas incandescentes y otras fuentes de luz brillante pueden interferir seriamente la señal.
Las velocidades de transmisión de datos no son suficientemente elevadas y solo se han conseguido en enlaces punto a punto. Por ello, lejos de poder competir globalmente con las LAN) de microondas, su uso está indicado más bien como apoyo y complemento a las LAN ya instaladas, cableadas o por radio (microondas).

Historia:

Los infrarrojos fueron descubiertos en 1800 por William Herschel un astrónomo inglés de origen alemán. Herschel colocó un termómetro de mercurio en el espectro obtenido por un prisma de cristal con el fin de medir el calor emitido por cada color. Descubrió que el calor era más fuerte al lado del rojo del espectro y observó que allí no había luz. Esta es la primera experiencia que muestra que el calor puede transmitirse por una forma invisible de luz. Herschel denominó a esta radiación "rayos calóricos", denominación bastante popular a lo largo del siglo XIX que, finalmente, fue dando paso al más moderno de radiación infrarroja.

Los primeros detectores de radiación infrarroja eran bolómetros, instrumentos que captan la radiación por el aumento de temperatura producido en un detector absorbente.

¿Cómo viajan las ondas de radio alrededor del mundo?

Las ondas de radio siguen la curva de la superficie de la Tierra. Se podría pensar que esa señal de radio se dispararía de manera recta hacia arriba al espacio ultraterrestre. Y así sería, si no fuera por el efecto de espejo de la ionosfera.
La ionosfera constituye una gran parte de la atmósfera terrestre a partir de los 80 hasta los 320 kilómetros sobre el nivel del mar. La ionosfera tiene un espesor de 80 a 180 km y está llena de átomos con carga eléctrica conocidos como iones. Estos iones son los que rebotan las señales de radio a la Tierra.
Una señal de radio rebota entre la Tierra y la ionosfera, mientras viaja alrededor del mundo.

¿velocidad a la que se transmiten ?

Las ondas de Radio se desplazan a una velocidad de 335,kilometros por minuto.

¿para que se usan?

Varias frecuencias de ondas de radio se usan parala televisión y emisiones de radio FM y AM, comunicaciones militares, teléfonos celulares, radioaficionados, redes inalámbricas de computadoras, y otras numerosas aplicaciones de comunicaciones.

¿como fueron las primeras transmisiones ?historia

A partir de su invención los descubrimientos antes nombrados, se fueron poniendo en práctica para poder lograr su comercialización.
Así fue que el 24 de marzo de 1896 Alexander Popov transmitió el primer mensaje telegráfico entre dos edificios de la Universidad de San Petersburgo separados por unos 250 m de distancia. El texto de este mensaje fue: "Heinrich Hertz".
En 1898 fue el primer contacto de radiotelegrafía en Francia entre la Torre Eiffel y el Panteón, en París. En 1899, a pedido del gobierno de Francia, Marconi mostró sus descubrimientos estableciendo comunicaciones de radiotelegrafía a través del Canal de La Mancha entre Dover y Wimereux.
Un frío día invernal del mes de diciembre de 1901 a las 12:30, Marconi consiguió enviar un mensaje radiotelegráfico desde unos barrancones abandonados en Newfoundland, una isla de San Juan de Terranova con la letra "s" en código morse que recorría 3.600 km hasta Conrnwall (Poldhu) en Inglaterra cruzando así el océano atlántico. En 1903, también Marconi, estableció en Estados Unidos la estación WCC con el fin de poder transmitir

mensajes de este a oeste. En la inauguración de esta estación cruzaron mensajes de salutación el presidente estadounidense Theodore Roosevelty el rey Eduardo VII de Inglaterra.

¿cómo viajan las ondas de radio en el vacío espacio?

Tanto las ondas de la radio, como las de la televisión o el móvil, hasta la luz “visible”, que podemos ver con los ojos, o los rayos X, son exactamente el mismo fenómeno físico: todas ellas son lo que se denominan ondas electromagnéticas.

Sin embargo, a pesar que son “la misma cosa”, queda patente que cada una interacciona de una forma u otra con la materia, ya que por ejemplo las ondas de radio no las vemos, mientras que los rayos X consiguen atravesar nuestra piel… y ninguno de ambos fenómenos ocurren con la luz visible.
Esto radica en que aunque todas ellas son radiaciones que pertenecen alespectro electromagnético, cada una tiene una frecuencia (o longitud de onda) diferente, lo que hace que cada onda lleve una energía diferente (proporcional a su frecuencia).
Así, las ondas de radio, que tienen una frecuencia muy inferior (de unos 10KHz), tienen una energía mucho menor que las ondas de luz visible (con una frecuencia de unos 1015Hz), y estas son, a su vez, mucho menos energéticas que los rayos X, por ejemplo.
Esta es la principal razón por la que si inciden sobre nosotros ondas de radio ni nos enteramos, pero si incide luz visible sí que lo notamos, así como con los ultravioleta, que ya nos ponen la piel tostadita, o los rayos X, con los que no podríamos tener una exposición prolongada ya que estos nos causarían daños en nuestro cuerpo.
A pesar de estas diferencias, por tener todas estas ondas la misma naturaleza, tienen varias cosas en común, en especial que pueden viajar sin ningún medio, es decir, que pueden propagarse por el vacío (por eso podemos ver la luz de las estrellas o comunicarnos con las sondas que enviamos a Marte), y que todas ellas viajan a la velocidad de la luz: 300.000 km/s.

Fibra óptica

La fibra óptica está basada en la utilización de las ondas de luz para transmitir la información binaria. Tiene 3 componentes:

• La fuente de luz: se encarga de convertir una señal digital eléctrica en una señal óptica. Tipicamente se utiliza un pulso de luz para representar un “1” y la ausencia de luz para representar un “0”, o se modifica su longitud de onda.
• El medio de transmisión: es una fibra de vidrio ultradelgada que transporta la luz.
• El detector: se encarga de generar un pulso eléctrico en el momento en que la luz incide sobre él.

Al conectar una fuente de luz en un extremo de una fibra óptica y un detector en el otro, tenemos un sistema de transmisión de datos símplex que acepta una señal electrica , convierte y transmite en pulsos de luz , después , reconvierte la salida a una señal eléctrica en el extremo del receptor.

La fibra óptica está diseñada para transformar señales de luz , es un cilindro de pequeña sección flexible por el que se transmite la luz, recubierto de un medio con un índice de refracción menor que el del núcleo a fin de mantener toda la luz en el interior de él. A continuación viene una cubierta plástica delgada para proteger el revestimiento e impedir que cualquier rayo de luz del exterior penetre en la fibra, Finalmente, varias fibras suelen agruparse en hace protegidos por una funda exterior.

Los cables de fibra óptica pueden transmitir la luz de 3 formas diferentes:

• Monomodo: la fibra es tan delgada que la luz se transmite en línea recta. Su núcleo tiene un radio de 10um y la cubierta , de 125 um.
• Multimodo: la luz se transmite por el interior del núcleo incidiendo sobre su superficie interna, como si se tratara de un espejo.
• Multimodo de índice gradual: la luz se propaga por el núcleo mediante una refracción gradual. Esto es debido a que el núcleo se construye con un índice de regracción que va en aumento desde el centro a los extremos. (suele tener el mismo diámetro que las fibras multimodo).
• Cable holgado: se monta con un único revestimiento para todas las fibras que alberga y suele incluir una capa exterior de gel como aislante contra la humedad, el coste por metro de este cable es menor, pero supone un precio mayor en los conectores y empalmes.
• Cable con recubrimiento ajustado: se montan las fibras independientemente , con un recubrimiento propio para cada una de ellas. Este cable tiene un mayor coste por metro, pero resulta más económico a la hora de montar conectores o realizar empalmes.

Con la tecnología actual , la fibra óptica permite una velocidad de transmisión experimental en el laboratorio que sobrepara los 50.000 Gbps (50 Tbps). El límite práctico se encuentra cerca de 1Gbp, y es debido a la incapacidad que los dispositivos tienen para convertir con mayor rapidez las señales eléctricas a ópticas y al revés, auqnue una baja calidad en la fabricación de la fibra puede hacer que las impurezas que contenga absorban parte de la señal, lo que puede limitar sus longitudes máximas.

Frente a la velocidad de transmisión tan elevada que tiene la fibra, el inconveniente principal es su gran coste, No tiene tanto que ver con el precio por metro de fibra, sino que más bien está relacionado con el montaje. El cable de fibra óptica no se puede doblar demasiado y las conexiones son muy costosas y complicadas. Muchas veces sale más rentable desechar varios kilómetros de fibra antes que hacer una unión de varios tramos.

Existen tres formas de unir dos cablers de fibra óptica:

• Utilizando conectores: cada tramos de fibra puede venir de fábrica con enchufes en los extremos. Adolece de una pérdida de entre un 10 y un 20% de la luz que circula a través de la conexión.
• Realizando empalmes de forma mecánica: se realiza un corte cuidadoso de cada extremo y se unen mediante una manga especial que los sujeta en su lugar. Se puede mejorar la alineación haciendo pasar luz por la unión y efectuando pequeños ajustes hasta alcanzar su posición idónea. Los empalmes mecanicos resultan de una pérdida de luz en torno al 10%
• Fundiendo los dos extremos: se realiza una fusión de los dos tramos para formar una conexión sólida. Este empalme es casi tan bueno como una fibra de hilado único, pero aun así existe un poco de atenuación.

Las ventajas que tiene el uso de la fibra óptica frente a los cables de cobre convencionales son las siguientes:

• Puede manejar anchos de banda muchos más grandes que el cobre.
• Debido a su baha atenuación, sólo se necesitan repetidores cada 30 km.
• No es interferida por las ondas electromagnéticas.
• Es delgada y ligera, sobre todo comparada con cables de cobre de igual capacidad de transmisión.
• Las fibras no tienen fugas y es muy difícil intervenirlas, hay que cortar el cable o 
  
• desviar parte de la luz , tarea nada sencilla que requiere el uso de equipos costosos.

Cable Coaixal

El cable coaxial es otro medio típico de transmisió, este cable tiene mejor blindaje que el par tendrazo, por lo cual puede alcanzar mayor velocidad de transmisión y los tramos entre repetidores o estaciones pueden ser más largos.

El cable coaxial consta de un alambre de cobre duro en su parte central por donde cirucla la señal, el cual se encuentra rodeado por un material aislante.

Este material está rodeado por un conductor cilíndrico presentado Este material está rodeado por un conductor cilíndrico presentado como una malla de cobre trenzado que hace de masa.

El conducotor externo está cubierto por una capa de plástico protector. Esta construcción le confiere un elevado ancho de banda y excelente inmunidad al ruido.

Hay dos tipos fundamentales de cable coaxial: el cable coaxial de banda base (transmisión digital) y el cable coaxial de banda ancha (transmisión analógica).

• Coaxial de banda base: se utiliza en la transmisión digital , su ancho de banda máximo que puede obtener depende de la lingitud del cable. Los cables coaxiales se emplean ampliamente en redes de área local y para transmisiones de largas distancias, aunque utilizar cables de mayor longitud hace reducir la velocidad de transmisión. Tienen 2 tipos:

- coaxial grueso: comenzó a utilizarse en redes locables y hoy en día sólo se emplea para realizar la estructura troncal de distribución de la red. Hay 2 tipos:

• RG-100: Su núcleo es de 2,6 mm, mientras que la malla es de 9,5 mm.
• RG-150: posee una secuencia de capas trenzadas que protegen mejor de las interferencias electromagnéticas. Su núcleo es de 3,7 mm mientras que la malla es de 13,5 mm.

- coaxial fino: dada su flexibilidad es más fácil de instalar, aunque es más caro y posee menor inmunidad frente a interferencias, posee un núcleo de 1,2 mm y una malla de 4,4 mm , lo que hace un cable de aproximadamente 0,5 cm. (Existen variuos tipos de cables coaxilaes finos, pero el más usado es el RG-58 llamado en españa RG-58/U).

• Coaxial de banda ancha: Se utiliza para la transmisión analógica, comúnmente para el envío de la señal de la televisión por cable, dado que las redes de banda ancha utilizan la tecnología patrón para envío de señales de televisión por cablem los cables pueden emplearse para aplicaciones que realizan transmisiones de hasta 100 Km de distancia. Un cable que funcione a 300 MHz de frecuencia, por lo general , pueden mantener velocidades de transmisión de datos de hasta 150 Mbps.

Tipos de cableados (Par trenzado)

Tipos de cableados (Par trenzado)

Consiste en dos cables de cobre aislados, normalmente de 1 mm de espesor, enlazados de dos en dos de forma helicoidal, semejante a la estructura del ADN. La forma trenzada del cable se utiliza para reducir la interferencia eléctrica con respecto a los pares cercanos y a otras interferencias procedentes del exterior.

En un par trenzado, normalmente uno de los cables está marcado con una línea longitudinal que indica que se utiliza como masa. Se debe a que a diferencia del cable paralelo, el cable de par trenzado se utiliza también para transmisión digital, y es necesario seguir el orden en ellos cuando se engasta al conector.

Los pares trenzado suelen agruparse en cables de mayor grosor, recubiertos por un material aislante, ya que su transmisión suele ser símplex.

Dependiendo de la forma en la que se agrupan estos pares, tenemos varios tipos:

• Pares trenzados no apantallados (UTP): son los más simples y no tienen ningún tipo de pantalla conductora, debido a esto son muy flexibles pero son muy sensibles a interferencias, el par trenzado UTP de categoría 5 está recubioerto de una malla de teflón.
• Pares trenzados apantallados individualmente (STP): Son iguales que los anteriores, pero en este caso se rodea a cada par de una malla conductora , que se conecta a diferentes tomas de tierra de los equipos. Gracias a esta construcción , poseen una gran inmunidad al ruido.
• Pares trenzados apantallados individualmente con malla global (S/STP): iguales a los anteriores, pero añadiendo una pantalla global a todos los cables, son los que poseen una mayor inmunidad al ruido.
• Pares trenzados totalmente apantallados (FTP): son unos cables de pares que poseen una pantalla conductora global en forma trenzada. Mejora la protección frente a interferencias con respecto a los cables UTP, aunque su coste es inferior a los cablesSTP. También se conocen como S/UTP o S/FTP.

Dependiendo del número de pares que tenga un cable, el nímero de vueltas por metro que posee su trenzado y los materiales utilizados, los estándares de cableado estructurado clasifican a los tipos de pares trenzados por categorías: Categoría 1(cable paralelo), categoría 2, categoría 3, categoría 4, categoría 5, categoría 5e, categoría 6 y categoría 7.

                        

Tipos de cableado

Tipos de cableado

El medio de transmisión constituye el soporte físico a través del cual emisor y receptor se comunican en un sistema de transmisión de datos.

Distinguimos 2 tipos de medios.

-Guiados.

-No guiados.

En ambos casos, la transmisión se realiza por medio de ondas electromagnéticas. Los medios guiados conducen las ondas a través de un campo físico (cables).

Los medios no guiados proporciona un soporte para que la sondas se transmitan, pero no las dirigen (como es el aire).

La naturaleza del medio ,junto con la de la señal que se transmite a través de él, constituye un factor determinante de las características y la calidad de la transmisión. En el caso de medíos guiados, es él mismo el que determina las limitaciones de la transmisión. Así, cada uno de los medios que se verán en los apartados siguientes cumple unas determinadas características en cuanto a:

• Velocidad de transmisión de los datos.
• Ancho de banda que puede soportar.
• Espacio entre repetidores.
• Fiabilidad en la transmisión.
• Coste
• Facilidad de instalación.

Sin embargo , al obtener la velocidad de transmisión máxima que puede soportar un medio no guiado, resulta más determinante el espectro de frecuencia de la señal utilizado que las características del propio medio(aunque también están muy influenciados por las condiciones atmosféricas).

Tipos de cableado (Par sin trenzar paralelo)

Tipos de cableado (Par sin trenzar paralelo)

Par sin trenzar (Paralelo)

Este medio de transmisión está formado por dos hilos de cobre paralelos recubiertos de un material aislante (plástico). Este cableado ofrece muy poca protección frente a interferencias. Normalmente se utiliza como cable telefónico para transmitir voz analógica y las conexiones se realizan emdiante unconector denominado RJ-11. Es un medio semidúplex ya que la información circula en los dos sentidos por el mismo cable pero no se realiza al mismo tiempo.

Se utiliza fundamentalmente en tendido eléctrico de alta tensión y también para transmisión de dato sa corta distancia (apenas unos metros), ya que las interferencias afectan mucho a este tipo de transmisiones.

El cabl eparalelo “en bus” se utiliza comúnmente dentro del ordenador para comunicar entre sí los diferentes elementos internos de él, ya que l adistancia que los separa es muy corta y, no es necesaria la protección frente al ruido. También se utiliza en los bales serie, paralleo y cables telefónicos que conectan el terminal a la caja de conexiones del usuario. Según los estándares de cableado estructurado , a este tipo de cable también se le conoce como cable de categoría 1.