1. LA CARTA DE SMITH
1. 1 DEFINICION
Diagrama polar especial que contiene círculos de resistencia, círculos de reactancia constante, círculos de razón de onda estacionaria constante y curvas radiales que representan los lugares geométricos de desfase en una línea de valor constante; se utiliza en la resolución de problemas de guías de ondas y líneas de transmisión
1.2 DESARROLLO
La carta de Smith es una herramienta gráfica usada para relacionar un coeficiente de reflexión complejo con una impedancia compleja. La carta de Smith se puede utilizar para una variedad de propósitos incluyendo la determinación de la impedancia, emparejar de la impedancia, optimización del ruido, la estabilidad etc. La carta de Smith es una ingeniosa técnica gráfica que virtualmente evita todas las tediosas operaciones con números complejos. Por ejemplo, se puede determinar la impedancia de entrada a una línea de transmisión dando su longitud eléctrica y su impedancia de carga.
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FIG. CARTA DE SMITH

El resultado importante es el hecho de que el coeficiente de reflección del voltaje y la impedancia de entrada a la línea normalizada en el mismo punto de la línea, están relacionados por la carta de Smith. En la parte exterior de la carta hay varias escalas.
En la parte exterior de la carta está una escala llamada "ángulo del coeficiente de reflexión en grados", a partir de ésta se puede obtener directamente el valor de . Un par de escalas de suma importancia son las que relacionan la longitud de la línea de transmisión en el inicio de estas dos escalas está en el lado izquierdo de la carta de Smith y una de ellas corre en el sentido de las manecillas del reloj, ésta se denomina "wavelengths toward generator" (longitudes de onda hacia el generador), esto indica que si se utiliza esta escala se estará avanzando hacia el generador, hacia la entrada de la línea. La otra escala corre en sentido contrario de las manecillas del reloj y se denomina "wavelenghts toward load" (longitudes de onda hacia la carga), esto indica que si se utiliza esta escala se estará avanzando hacia la carga, hacia el final de la línea .
En el fondo de la carta hay un conjunto de varias escalas, una de las cuales está denominada "Reflection coeff. Vol" (Coeficiente de reflexión del voltaje). Si se mide la longitud del vector, trazado siempre desde el origen, se puede utilizar esta escala para conocer la magnitud del coeficiente de reflexión del voltaje.

1.2.1 Precisión de la carta de SMITH
La escala angular en el borde tiene divisiones de 1/500 de una longitud de onda (0,72 grados) y la escala del coeficiente de reflexión se puede leer a una precisión de 0,02. Con lo que se demuestra que es absolutamente suficiente para la mayoría de los propósitos. Por ejemplo, si la longitud de onda en cable coaxial en 1 GHz es 20 centímetros, la carta de SMITH localiza la posición a lo largo del cable a 20/500 centímetro o 0,4 milímetros y ellas están claros a cualquier persona que ha manejado el cable en el 1GHz que no puede ser cortado a esta precisión.
Si se requiere más precisión, una sección agrandada de la carta se puede hacer fácilmente con una fotocopia.
Ventajas Principales de la CARTA de SMITH
A continuación se mencionan algunas ventajas de la carta de SMITH :
• Es una representación gráfica directa, en el plano complejo, del coeficiente de reflexión complejo.
• Es una superficie de Reimann, en que es cíclico en números de mitad-longitudes de onda a lo largo de la línea. Pues el patrón derecho de la onda repite cada media longitud de onda, esto es enteramente apropiado. El número de medias longitudes de onda se puede representar por el número de la bobina.
• Puede ser utilizado como calculadora de la impedancia o de la entrada, simplemente dándole vuelta con 180 grados.
• El interior de la región circular gamma de la unidad representa el caso pasivo de la reflexión, que es lo más a menudo posible la región del interés.
• La transformación a lo largo de la línea da lugar a un cambio del ángulo, y no al módulo o al radio de gamma . Así, los diagramas se pueden hacer rápidamente y simplemente.
• Muchas de las características más avanzadas de la microonda circulan, por ejemplo las regiones de la figura del ruido y de la estabilidad, mapa sobre la carta de SMITH como círculos.
• El "punto en el infinito" representa el límite del aumento muy grande de la reflexión, y así que por lo tanto nunca necesite ser considerado para los circuitos prácticos.
• Los mapas verdaderos del eje a la variable derecha del cociente de la onda (SWR). Una transferencia simple del lugar geométrico del diagrama al eje verdadero en el radio constante da una lectura directa del SWR.
1.2.2 Conclusiones
Como conclusión se puede decir que la carta de Smith es una relación gráfica entre la impedancia de entrada normalizada y el coeficiente de reflexión del voltaje en el mismo punto de la línea y utilizando la carta se pueden evitar los laborioso cálculos con números complejos para conocer la impedancia de entrada a la línea o el coeficiente de reflexión.
Por lo que son de mucha utilidad en el acoplamiento de las líneas de transmisión y en el cálculo del inverso de un número complejo.

2. CABLE COAXIAL

En las redes LAN es muy utilizado como medio de transmisión el cable coaxial, tanto en banda ancha como en banda base.
Generalmente suelen emplearse dos tipos de cable en banda base:
- cable delgado
- cable grueso
Un cable coaxial consta de un par de conductores de cobre o aluminio, formando uno de ellos un alma central, rodeado y aislado del otro mediante pequeños hilos trenzados o una lámina metálica cilíndrica. La separación y aislamiento entre los dos conductores se realiza generalmente con anillos aislantes (teflón o plástico), espaciados regularmente a una cierta distancia.
Los puertos para coaxial fino suelen estar compuestos de un único conector hembra de tipo BNC. Lo único necesario es cortar el cable a la medida necesaria, instalar dos conectores BNC macho en los extremos y conectarlos a la tarjeta de red del ordenador mediante un derivador conocido como "T". La impedancia del cable es de 50 ohmnios.
Estos términos se refieren al diámetro del cable, siendo el delgado de 0.25 pulgadas de diámetro y el grueso de 0.50 pulgadas. Ambos suelen trabajar a la misma velocidad de transmisión (10 Mbps), sin embargo, el cable delgado introduce una mayor atenuación en la señal, por lo que la distancia máxima entre repetidores es menor (200m).
A los dos modos de transmisión anteriores e les conoce como 10base2 (10Mbps, banda base, 200m de longitud máxima) al de cable coaxial fino y 10base5 (10Mbps, banda base, 500m de longitud máxima) al de cable coaxial grueso.

A la modalidad 10base2, también se le conoce como Cheapernet, ya que su coste es menor que el 10base5. La principal diferencia entre ambos radica en que el cable fino presenta una mayor facilidad de instalación y emplea una electrónica más sencilla, aunque su inmunidad al ruido es menor. El conector físico con el cable coaxial, se enchufa directamente a la tarjeta de interface de la estación de trabajo. Por el contrario, para cable coaxial grueso, puesto que posee una estructura más rígida, es necesario utilizar un cableado adicional (cable de extensión), y circuitos electrónicos de transmisión y recepción (transceptor) entre el medio de transmisión en sí y la estación de trabajo.

El Principio de Maxwell consiste en asignar al circuito eléctrico en estudio unas corrientes circulares ficticias que sirven únicamente para el planteo de las ecuaciones fundamentales. Cada corriente circular determina una malla, y las ecuaciones de malla son planteadas según la segunda ley de Kirchhoff:

Es decir que la suma de las fuerzas electromotrices es igual a la suma de las caídas de potencial.
2.1 NORMAS PRÁCTICAS DE APLICACIÓN
• Se asigna al circuito unas corrientes circulares ficticias para plantear las ecuaciones fundamentales. En función del sentido de las corrientes varían los signos de las ecuaciones.
• Se supone que una intensidad de malla es mayor que la intensidad de la malla contigua.
• El sentido del vector de tensión en dipolos activos se indicará al plantear el esquema del circuito en sentido negativo a positivo.
• En la rama que esté influida por dos intensidades ficticias se pondrá como intensidad de la misma el resultado entre la mayor y la menor con el sentido de la mayor.
• Se plantea la segunda ley de Kirchoff teniendo presente que todos los vectores, tanto de tensión como de corriente, que encontremos q favor del sentido asignado a la malla se considera positivo y negativo los que encontremos en contra.

3. MODOS TE - TM Y TEM
Un modo es una configuración de campo particular. Para un problema de valor de frontera, existen muchas configuraciones de campo que satisfacen las ecuaciones de onda, las ecuaciones de Maxwell, y las condiciones de frontera [1, 3–5, 7, 7]. Un modo TEM es aquel cuyas intensidades de campo, tanto E como H, en cada punto en el espacio, está contenido en un plano local, referido como el plano equifase, el cual es independiente del tiempo. En general, las orientaciones de los planos locales asociados con la onda TEM son distintos en diferentes puntos en el espacio. En otras palabras, en el punto , todas las componentes de campo están contenidas en un plano; sin embargo, los dos planos no necesitan ser paralelos.
De acuerdo a lo anterior, dependiendo de la configuración de las condiciones de frontera, se genera una forma de onda o modo correspondiente a cómo la onda electromagnética viaja a través del medio, lo cual genera una solución de las ecuaciones de Maxwell, denominado Ecuación de onda.
3.1 ONDA ELECTROMAGNETICA TRANSVERSAL
La onda electromagnética transversal (TEM). La transmisión de la información como una seal electromagnética, cuando aparece como una onda transversal electromagnética (TEM), existe una dirección por donde la onda se propaga, anulando las demás direcciones. Este fenómeno también se denomina confinación de la onda en el medio.

3.2 ONDA ELECTRICA TRANSVERSAL
La onda eléctrica transversal(TE). Se presenta como la combinación de algunas ondas en direcciones distintas de la dirección principal de la onda, como en el caso una guía de onda. Para este caso, se anulan sólo las direcciones distintas a la dirección principal que conciernen al campo eléctrico.
3.3 ONDA MAGNETICA TRANSVERSAL

La onda magnética transversal(TM). Se presenta como la combinación de algunas ondas en direcciones distintas de la dirección principal de la onda, en el caso dual de la onda TE. Para este caso, se anulan sólo las direcciones distintas a la dirección principal que conciernen al campo magnético.

4. CODIFICACION DE DATOS
4.1 DATOS DIGITALES , SEÑALES DIGITALES
Una señal es digital si consiste en una serie de pulsos de tensión . Para datos digitales no hay más que codificar cada pulso como bit de datos .En una señal unipolar ( tensión siempre del mismo signo ) habrá que codificar un 0 como una tensión baja y un 1 como una tensión alta ( o al revés ) .

En una señal bipolar ( positiva y negativa ) , se codifica un 1 como una tensión positiva y un 0 como negativa ( o al revés ) .

La razón de datos de una señal es la velocidad de transmisión expresada en bits por segundo , a la que se transmiten los datos .

La razón de modulación es la velocidad con la que cambia el nivel de la señal , y depende del esquema de codificación elegido .

• Un aumento de la razón de datos aumentará la razón de error por bit .
• Un aumento de la relación señal-ruido ( S/N ) reduce la tasa de error por bit.
• Un aumento del ancho de banda permite un aumento en la razón de datos .

Para mejorar las prestaciones del sistema de transmisión , se debe utilizar un buen esquema de codificación , que establece una correspondencia entre los bits de los datos y los elementos de señal.

Factores a tener en cuenta para utilizar un buen sistema de codificación :

• Espectro de la señal : La ausencia de componentes de altas frecuencias , disminuye el ancho de banda . La presencia de componente continua en la señal obliga a mantener una conexión física directa ( propensa a algunas interferencias ) Se debe concentrar la energía de la señal en el centro de la banda para que las interferencias sean las menores posibles .
• Sincronización : para separar un bit de otro , se puede utilizar una señal separada de reloj ( lo cuál es muy costoso y lento ) o bien que la propia señal porte la sincronización , lo cuál implica un sistema de codificación adecuado .
• Detección de errores : es necesaria la detección de errores ya en la capa física . Inmunidad al ruido e interferencias : hay códigos más robustos al ruido que otros .
• Coste y complejidad : el coste aumenta con el aumento de la razón de elementos de señal .
4.1.1. No retorno a cero (NRZ)
Es el esquema más sencillo ya que se codifica un nivel de tensión como un 1 y una ausencia de tensión como un 0 ( o al revés ) .

• Ventajas: sencillez , fácil de implementar , uso eficaz del ancho de banda .
• Desventajas: presencia de componente en continua , ausencia de capacidad de sincronización .

Se suelen utilizar en grabaciones magnéticas . Otra modalidad de este tipo de codificación es la NRZI que consiste en codificar los bits cuando se producen cambios de tensión ( sabiendo la duración de un bit , si hay un cambio de tensión , esto se codifica por ejemplo como 1 y si no hay cambio , se codifica como 0 ) . A esto se le llama codificación diferencial . Lo que se hace es comparar la polaridad de los elementos de señal adyacentes , y esto hace posible detectar mejor la presencia de ruido y es más difícil perder la polaridad de una señal cuando hay dificultades de transmisión .
4.1.2. Binario multinivel
Este sistema intenta subsanar las deficiencias de NRZ utilizando el sistema de codificar un 1 cada vez que se produce un cambio de nivel de la señal , y codificando un 0 cuando no hay cambio de nivel ( lo cuál sigue siendo un inconveniente para cadenas de ceros ) .

• Ventajas: no hay problemas de sincronización con cadenas de 1 ( aunque sí con cadenas de 0 ) , no hay componente en continua , ancho de banda menor que en NRZ , la alternancia de pulsos permite la detección de errores .
• Desventajas: hay aún problemas de sincronización , es menos eficaz que el NRZ , hay mayor tasa de errores que NRZ .

4.1.3. Bifase
En la codificación Manchester siempre hay una transición en mitad del intervalo de duración del bit ( la mitad del bit se encarga de la sincronización ) .
En Manchester diferencial la transición en mitad del intervalo se utiliza sólo como sincronización y es la presencia de un cambio de tensión al inicio del bit lo que señala la presencia de un 1.

• Ventajas: sincronización, no tiene componente en continua , detección de errores .
• Desventajas: se necesita mayor ancho de banda .
4.1.4. Velocidad de modulación
Hay que diferenciar entre la razón de datos ( bits por unidad de tiempo ) y la velocidad de modulación ( elementos de señal por unidad de tiempo ) . Cuanto mejor sea el sistema de codificación , mayor velocidad de modulación se podrá obtener .
4.1.5. Técnicas de altibajos
Para mantener sincronizado el reloj del receptor en técnicas bifase , se hace necesario sustituir series largas de ausencias de tensión por cambios sincronizados ( que portan el reloj ) y luego se requiere un método en el receptor para volver a decodificar la señal original .
4.2 DATOS DIGITALES, SEÑALES ANALÓGICAS
4.2.1. Técnicas de codificación
Para transmitir datos digitales mediante señales analógicas es necesario convertir estos datos a un formato analógico . Para esto existen varias técnicas.

• Desplazamiento de amplitud ( ASK ) : los dos valores binarios se representan por dos valores de amplitud de la portadora , por ejemplo s(t)=A x Cos ( 2 x pi x f x t )simboliza el 1 y s(t)= 0simboliza el 0 . Aunque este método es muy sensible a cambios repentinos de la ganancia , es muy utilizado en fibras ópticas ( 1 es presencia de luz y 0 es ausencia de luz ) .

• Desplazamiento de frecuencia ( FSK ) : en este caso , los dos valores binarios se representan por dos frecuencias próximas a la portadora . Este método es menos sensible a errores que ASK y se utiliza para mayores velocidades de transmisión que ASK , para transmisiones de teléfono a altas frecuencias y para LAN's con cables coaxiales .

• Desplazamiento de fase ( PSK ) : en este caso es la fase de la portadora la que se desplaza . Un 0 se representa como una señal con igual fase que la señal anterior y un 1 como una señal con fase opuesta a la anteriormente enviada .Utilizando varios ángulos de fase , uno para cada tipo de señal , es posible codificar más bits con iguales elementos de señal .
4.3 DATOS ANALÓGICOS, SEÑALES DIGITALES
Para transmitir datos analógicos en señales digitales es preciso realizar un proceso de digitalización de los datos . Este proceso y el siguiente de decodificación la realiza un dispositivo llamado codec .
4.3.1. Modulación por codificación de impulsos
Se basa en el teorema de muestreo : " Si una señal f(t) se muestrea a intervalos regulares de tiempo con una frecuencia mayor que el doble de la frecuencia significativa más alta de la señal , entonces las muestras así obtenidas contienen toda la información de la señal original . La función f(t) se puede reconstruir a partir de estas muestras mediante la utilización de un filtro pasa-baja " .

Es decir , se debe muestrear la señal original con el doble de frecuencia que ella , y con los valores obtenidos , normalizándolos a un número de bits dado ( por ejemplo , con 8 bits habría que distinguir entre 256 posibles valores de amplitud de la señal original a cuantificar ) se ha podido codificar dicha señal .

En el receptor , este proceso se invierte , pero por supuesto se ha perdido algo de información al codificar , por lo que la señal obtenida no es exactamente igual que la original ( se le ha introducido ruido de cuantización ) . Hay técnicas no lineales en las que es posible reducir el ruido de cuantización muestreando a intervalos no siempre iguales .
4.3.2. Modulación delta
Esta técnica reduce la complejidad de la anterior mediante la aproximación de la función a codificar por una función escalera lo más parecida posible . De esta forma , cada escalón de la escalera ya puede ser representado por un valor ( en 8 bits , uno entre 256 posibles valores de amplitud ) .La elección de un adecuado salto de escalera y de la frecuencia de muestreo pueden hacer que se modifique la precisión de la señal .
La principal ventaja de esta técnica respecto a la anterior es la facilidad de implementación .
4.3.3. Prestaciones
Las técnicas de transmisión digital están siendo muy utilizadas debido a :

• Al usar repetidores en lugar de amplificadores , no hay ruido aditivo .

• Al usar técnicas de multiplexación por división en el tiempo , no hay ruido de intermodulación .

• Las señales digitales son más fáciles de emplear en los modernos circuitos de conmutación .
4.4 DATOS ANALÓGICOS, SEÑALES ANALÓGICAS
La modulación consiste en combinar una señal de entrada con una señal portadora para producir una señal cuyo ancho de banda esté centrado en torno a la frecuencia de la portadora . Este proceso es necesario para transmitir datos digitales mediante señales analógicas , pero no se sabe si está justificado para transmitir datos analógicos .
Este proceso es necesario ya que para transmitir señales analógicas sin modular , tendríamos que utilizar enormes antenas y tampoco podríamos utilizar técnicas de multiplexación por división en frecuencias .
4.4.1. Modulación en amplitud
Consiste en multiplicar la señal original por la portadora y de esta forma se obtiene la forma original pero sólo utilizando los máximos y los mínimos de la señal modulada .De esta forma , se puede reconstruir la señal original y se evita la utilización de enormes antenas .

Hay una aproximación que utiliza sólo la mitad del ancho de banda y se necesita menos potencia para su transmisión . Pero esta aproximación y otras quitan la portadora , con lo que se pierde el poder de sincronización de la señal .
4.4.2. Modulación en ángulo
Se puede hacer que la señal portadora tenga cambios de fase que recreen la señal original a modular ( modulación en fase ) o también que la portadora tenga cambios de frecuencia que simulen la señal original a modular ( modulación en frecuencia ) .

El inconveniente de estas dos modalidades de modulación es que requieren mayor ancho de banda que la modulación en amplitud .

5. TIPOS DE MODULACIÓN
Se resumen las nociones básicas para comprender el proceso que sufre una información, ya sea esta un sonido, una imagen o bien datos informáticos que se desea hacer llegar a un receptor a través de una onda electromagnética o un cable conductor.

La modulación nace de la necesidad de transportar una información a través de un canal de comunicación a la mayor distancia y menor costo posible. Este es un proceso mediante el cual dicha información (onda moduladora) se inserta a un soporte de transmisión.
5.1 MODULACIÓN DE AMPLITUD (AM)
Una portadora puede modularse de diferentes modos dependiendo del parámetro de la misma sobre el que se actúe.
Se modula en amplitud una onda que llamaremos portadora, cuando la distancia existente entre el punto de la misma en el que la onda vale cero y los puntos en que toma el valor máximo ó mínimo se altera.

Es la amplitud (intensidad) de la información a transmitir la que varía la amplitud de la onda portadora. Y resulta que, al añadir esta información se obtiene tres frecuencias:

La frecuencia de la portadora fp La frecuencia suma de la portadora y la información fp+fm. La frecuencia diferencia de la portadora y la información fp-fm.

Donde:
fp = Frecuencia portadora
fm = Frecuencia moduladora
La condición de modulación será cuando fp >> fm

En una onda portadora de 3500 Khz y que se module con una onda senoidal cuya frecuencia sea de 3000 Hz (3 Khz) presentará estas tres frecuencias:

fp= 3500 Khz fp+fm= 3500 Khz + 3 Khz= 3503 Khz
fp-fm= 1000 Khz - 3 Khz= 3497 Khz

Este análisis nos lleva a pensar que, como normalmente la información no la compone una única onda, sino varias dentro de una banda, sería necesario hacer uso de un gran ancho de banda para transmitir una información cuyas frecuencias estuvieran comprendidas entre los 20 Hz y 20.000 Hz (limites de la banda de frecuencias audibles por el oído humano) con buena calidad. Por otro lado, como el ancho de banda permitido para una emisora está limitado, este tipo de modulación se aplica a usos que no requieren gran calidad de sonido o en los que la información sean de frecuencias próximas entre sí Otra característica de la modulación de amplitud es que, en su recepción, los desvanecimientos de señal no provocan demasiado ruido, por lo que es usado en algunos casos de comunicaciones móviles, como ocurre en buena parte de las comunicaciones entre un avión y la torre de control, debido que la posible lejanía y el movimiento del avión puede dar lugar a desvanecimientos. Sin embargo, la modulación en amplitud tiene un inconveniente, y es la vulnerabilidad a las interferencias atmosféricas.
5.2 MODULACIÓN EN BANDA LATERAL (SSB)
Partiendo de la idea de que la modulación de amplitud comprende ocupar la frecuencia propia de la portadora y las adyacentes que aparecen al modularla, analizaremos el siguiente caso:

Teniendo una portadora de 1000 Khz queremos modularla con una información cuyas frecuencias comprenden entre los 5 KHz y los 10 Khz a la que llamaremos banda base. La onda modulada presentará las siguientes frecuencias:
fp= 1000 Khz fp+fm= 1000 KHz + 5 KHz= 1005 Khz, y 1000 KHz + 10 KHz= 1010 Khz, es decir, todas las frecuencias comprendidas entre los 1005 KHz y 1010 Khz, la que tomará el nombre de banda lateral superior. fp-fm= 1000 KHz - 5 KHz= 995 Khz, y 1000 KHz - 10 KHz= 990 Khz todas las comprendidas entre 990 KHz y 995 Khz, la que tomará el nombre de banda lateral inferior.

Diferenciándose la banda lateral superior (USB), las de frecuencia más elevada, de la banda lateral inferior (LSB) Como la frecuencia portadora no es información, los transmisores con esta clase de modulación suprimen la portadora (de ahí que también conozcamos este tipo de modulación como de “portadora suprimida” - AM-PS), y transmiten únicamente las bandas laterales, y aún mejor, solo una de ellas. Esto tiene grandes ventajas sobre la modulación de portadora continua, fundamentalmente en el rendimiento y en el ancho de banda mejorando la relación señal/ruido
• Al suprimirse la portadora en ausencia de información, el ahorro de energía es muy considerable, además la disipación de potencia que el paso final de potencia de RF de un transmisor de esta clase soporta es menor que el de otro tipo de portadora continua (AM o FM), para la misma potencia. Debido a esto último un transceptor que disponga de los dos modos de modulación es capaz de suministrar hasta el doble de potencia en banda lateral que en modulación de amplitud. b) Otra ventaja de la SSB es la reducción del ancho de banda que se consigue al eliminar una de las bandas laterales. Cuando se selecciona el modo USB se están filtrando todas las frecuencias de la banda lateral inferior, que podrán ser ocupadas por otra estación.

• La modulación SSB es usada habitualmente por los servicios marítimos (estaciones costeras telefonía dirigida a barcos...) o los aviones (en viajes transoceánicos) cuando las distancias a salvar son grandes y se necesitan grandes potencias de emisión.
5.3 MODULACIÓN DE FRECUENCIA (FM)
La modulación de amplitud tiene en la práctica dos inconvenientes: por un lado, no siempre se transmite la información con la suficiente calidad, ya que el ancho de banda en las emisiones está limitado; por otra parte, en la recepción es difícil eliminar las interferencias producidas por descargas atmosféricas, motores, etc
La modulación de frecuencia consiste en variar la frecuencia de la onda portadora de acuerdo con la intensidad de la onda de información. La amplitud de la onda modulada es constante e igual que la de la onda portadora.

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”.

Debido a que los ruidos o interferencias que se mencionaron anteriormente alteran la amplitud de la onda, no afecta a la información transmitida en FM, puesto que la información se extrae de la variación de frecuencia y no de la amplitud, que es constante.
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.

5.3.1 ventajas y desventajas de la modulación FM
Las emisoras de FM pueden trabajar en bandas de frecuencias muy altas, en las que las interferencias en AM son importantes; las estaciones o emisoras comerciales de radio FM tienen frecuencias entre 88 y 108 Mhz. El alcance en estas bandas está limitado para que pueda haber emisoras de la misma frecuencia situadas a unos cientos de kilómetros sin que se interfieran entre ellas.
Estas características, unidas al coste relativamente bajo de los equipos, originaron un rápido incremento de las estaciones o emisoras FM en los años posteriores a la Segunda Guerra Mundial. En los tres años siguientes había 600 emisoras FM en los Estados Unidos y a finales de los años 80 había más de 4.000. Los demás países han conocido una evolución similar. Debido a la saturación en la banda de emisión AM y a la incapacidad de los receptores AM para eliminar los ruidos, la fidelidad tonal de las estaciones normales se limita intencionadamente. La FM no presenta estos inconvenientes y por tanto puede utilizarse para transmitir reproducciones musicales de actuaciones en directo con un grado de fidelidad inalcanzable en la banda AM. La emisión FM en estéreo ha atraído un número creciente de oyentes tanto de música popular como clásica, de forma que las estaciones o emisoras FM comerciales poseen unos índices de audiencia más elevados que las emisoras AM.
La FM, la televisión y demás emisiones con frecuencias muy elevadas exigen antenas muy altas si se pretende conseguir un cierto alcance y no resulta aconsejable colocarlas cerca del estudio de emisión.

CONCLUSIONES

• La modulación FM tiene lugar a frecuencias muy altas comparando con AM.

• La señal transmitida en frecuencia modulada es mucho mas compleja y lleva una información mas detallada de la señal.

• La modulación directa de frecuencia tiene lugar cuando la frecuencia de la señal modulada varía directamente con la amplitud de la señal moduladora.

• La modulación FM se utiliza en medios tan importantes como la televisión

• La desventaja principal de la la generación de ondas estriba en que la afectan fácilmente diversos fenómenos atmosféricos

• Aunque las ondas electromagnéticas sean algo dañinas para nuestro organismo es imposible detenerlas, solo es posible prevenirlas en cierta manera.

• Cualquier equipo electrónicos nos produce señales de ondas electromagnéticas.

• La modulación FM es mucho mas económica y fiable que otros tipos existentes.

DIAGRAMA DE LA CARTA DE SMITH

ESPECTRO ONDAS ELECTROMAGNETICAS

FORMA DE PROPAGACION DE ONDAS ELECTROMAGNETICAS

ESQUEMA DEL ESPECTRO ELECTROMAGNETICO

ARTICULO DE INTERES MUNDIAL

DESCUBRIMIENTOS Y NOTICIAS A NIVEL MUNDIAL

La Universidad de Augsburg, al sur de Alemania, inició a principios de año un proyecto de investigación para determinar los efectos de las frecuencias electromagnéticas y de teléfonos celulares en el ser humano. El estudio, bajo dirección del Profr. Alois Loidl, será concluido en el verano del 2007. Interrogado sobre los avances hasta ahora y personal opinión sobre el peligro potencial del smog eléctrico, Loidl dijo que la respuesta a dicha pregunta está abierta. "Hasta ahora se ha investigado poco sobre los efectos de este tipo de campos electromagnéticos sobre células vivas", subrayó

Ionización: De otro lado, Carlos Cáceres, director ejecutivo del Proyecto BID-PDT (Programa de Desarrollo Tecnológico) que desarrollará una planta de energía ionizante en Uruguay, señaló que una de las técnicas más empleadas en países desarrollados para la conservación de alimentos y que ya está siendo utilizada en países de la región, como Brasil, Chile y Argentina, es el uso de esta energía para conseguir un alimento seguro e inocuo, por estar libre de contaminación bacterial. Esta tecnología, precisó, consiste en la…

La contaminación se ha convertido en un problema a escala planetaria, con consecuencias graves para el medio ambiente y la salud humana. Por desgracia, en vez de mejorarse en los últimos años, a los contaminantes ya conocidos se ha venido a sumar la contaminación electromagnética, como subproducto del desarrollo tecnológico masivo basado en la electricidad y las comunicaciones. Cuando nos referimos a contaminación electromagnética o electro polución, hablamos de la contaminación producida por los campos eléctricos y electromagnéticos, como consecuencia de la multiplicidad de aparatos eléctricos y electrónicos que nos rodean por todas partes, tanto en nuestro hogar como en el trabajo…

OPINIONES PERSONALES

Cualquier onda electromagnética destruye información de nuestro DNA, con lo que puede causar cáncer.

El celular lo malo que tiene es que cuando funciona concentra bastante cantidad de ondas y por eso dicen que causa cáncer.

Mi solución: el ejercicio del cuerpo y de la mente, y comer equilibrado, bastantes verduras, hortalizas, frutas y legumbres. Una vida llevada así de sana ayuda a que tu organismo funcione y así pueda reparar, lo mejor que tu genotipo pueda, los daños que ocasione el ambiente a tus células.

Definitivamente, deberemos de esperar a que la ciencia avance un poco mas en este campo y sea accesible para todos, solo entonces podremos beneficiarnos de las ventajas que nos ofrece esta tecnología.

Explorando por internet encontré un artículo bastante interesante acerca de cómo protegerse de las ondas electromagnéticas que generan todos nuestros dispositivos eléctricos aquí dejo el link para que este pueda ser estudiado. https://www.ciao.es/Cactus__Opinion_1084440 y quizá tenido en cuenta, para mejorar su calidad de vida.

Aunque las ondas electromagnéticas sean algo dañinas para nuestro organismo es imposible detenerlas, debido a que se encuentran presentes en cualquier electrodoméstico que utilice fuentes de energía.

El medio de comunicación por onda electromagnética en mi opinión es uno de los mejores medios ya que gracias a este existen las tecnologías de tipo inalámbrico, y además de esto ayuda a la naturaleza ya que no genera ningún tipo de desperdicio tóxico, ni no biodegradable, ya que su medio y camino de transmisión es el aire, el espacio.

Pero no todo lo relacionado con ondas electromagnéticas ni electromagnetismo es perjudicial para la salud, buscando artículos para la instrucción del tema me encontré con el Bio-electromagnetismo, el cual es muy útil para realizar terapias de relajación. “Utilizando los principios del bio-electromagnetismo la VE - 1 acelera la recuperación de lesiones y de los entrenamientos duros, mejora las habilidades motoras, aumenta la concentración mental y la sensación de bienestar, ayudando en suma, a un mejor rendimiento atlético”… el artículo completo se encuentra en https://www.fen.org.ar/natacion/notas1/energia_sutil.htm
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LAS ONDAS

Una de las desventajas que presentan las ondas electromagnéticas son el daño y lesiones que generan este tipo de ondas al ser humano aunque es posible que a nuestro alrededor podamos encontrar múltiples elementos que reduzcan notablemente la potencia de emisión de las ondas electromagnéticas. El hormigón, por ejemplo, reduce un 45% dicha potencia. El asfalto un 37% y el vidrio un 11%. Sin embargo, cualquier electrodoméstico o transmisor que esté en funcionamiento en nuestro entorno emite campos electromagnéticos, esto es inevitable.

La principal ventaja que presentan las ondas electromagnéticas son su libertad de movimientos, sencillez en la reubicación de terminales y la rapidez consecuente de instalación. La solución por ondas resuelve la instalación de una red o cualquier tipo de instalación en la que cableado resulta inviable, por ejemplo en edificios históricos o en grandes naves industriales, donde la realización de canaletas para cableado podría dificultar el paso de transportes, así como en situaciones que impliquen una gran movilidad de los terminales del usuario o la necesidad de disponer de vías alternativas por motivos de seguridad.

También surge como inconveniente fundamentalmente de encontrarnos en un periodo transitorio de introducción, donde faltan estándares, hay dudas que algunos sistemas pueden llegar a afectar a la salud de los usuarios, no está clara la obtención de licencias para las que utilizan el espectro radioeléctrico y son muy pocas las que presentan compatibilidad con los estándares de los medios ya establecidos.

Como un medio para transmitir información, la generación de ondas tiene muchas ventajas; sin embargo, también presenta algunas desventajas que, en ciertas condiciones, limitan su utilidad y obligan a buscar otras formas de modulación.

La desventaja principal de la la generación de ondas estriba en que la afectan fácilmente diversos fenómenos atmosféricos (estática), señales electrónicas con frecuencias parecidas y las interferencias ocasionadas por los aparatos eléctricos tales como mo¬tores y generadores. Todos estos ruidos tienden a modular en amplitud la portadora, del mismo modo que lo hace su propia señal moduladora.

Por lo tanto se convierten en parte de la señal modulada y subsisten en ella durante todo el proceso de demodulación. Después de la demodu¬lación se manifiestan como ruido o distorsión, que si es bastante fuerte, puede sobreponerse a toda la información y hacer completamente inapro¬vechable la señal demodulada. Aun si aquellos no son tan acentuados como para tapar parte de la información, sí pueden ser extremadamente molestos.

Estas son las principales ventajas y desventajas de estoe tipo de medio de comunicación, aunque siendo un excelente medio se encuentran aún muchas fallas y desventajas frente a otros medios mucho mas recientes.

PRUEBA DE CONOCIMIENTO
EXAMEN

Nombre: _______________________ Apellido:_______________ Fecha: _________

1. ¿Cuál es una de las principales ventajas de la Carta de Smith?

a. Puede ser utilizado como calculadora de la impedancia o de la entrada, simplemente dándole vuelta con 180 grados.
b. Es una carta de navegación para las ondas electromagnéticas.
c. El posicionamiento global de nuestros medios de comunicación.
d. Ninguna de las Anteriores

2. El cable coaxial es usado en:

a. Televisión
b. Corriente Eléctrica
c. Redes
d. Ninguna de las Anteriores

3. Para el modo de transmisión 10 Base 2, la distancia máxima que permite el cable coaxial es:

a. 200 m
b. 125 m
c. 102 m
d. Ninguna de las anteriores

Para la siguiente pregunta responda de la siguiente manera: “si a y b son verdaderas marque A, si a y c son verdaderas marque B, si b y c son verdaderas marque C, si ninguna es verdadera marque D”.

4. Las diferencias entre 10 base 2 y 10 base 5 son:

a. 10 base 5 es conocido como Cheapernet debido a su bajo costo
b. 10 Base 2 presenta en su cable un mayor blindaje al ruido
c. La Electrónica del 10 base 5 es mas sencilla que la 10 base 2
d. Ninguna de las anteriores

5. Los tres modos de transmisión son:

a. TEM – FO – TM
b. TE – TM – TEM
c. FM – SSB – TEM
d. Ninguna de las Anteriores

6. En que tipo de onda se presenta “como la combinación de algunas ondas en direcciones distintas de la dirección principal de la onda”

a. Onda Magnética Transversal
b. Onda Eléctrica Transversal
c. Onda Electromagnética Transversal
d. Ninguna de las Anteriores

7. La longitud de de onda del infrarrojo y del ultravioleta son:

a. 770 nm – 300 nm
b. 560 nm – 360 nm
c. 380 nm – 780 nm
d. Ninguna de las Anteriores

8. Cuando tenemos datos y señales digitales “Un aumento de la razón de datos “ nos causa:

a. La cantidad de datos por fracción de segundo
b. La velocidad de transmisión
c. Aumentar la razón de error por bit
d. Ninguna de las Anteriores

9. El desplazamiento de amplitud (ASK) consiste en:

a. 1 es presencia de luz y 0 es ausencia de luz
b. La onda se desplaza para dar paso a los datos digitales
c. La onda amplia su señal de tal manera que porta los datos digitales
d. Ninguna de las anteriores

10. En la Modulación Delta:

a. Se crean cadenas de datos de 256 bits para mayor efectividad
b. Es un método de modulación codificada, para seguridad de datos.
c. Es una codificación de escalera representado por 8 bits.
d. Ninguna de las Anteriores

La respuesta debe ser dada igual que a la planteada en el punto 4

11. Las técnicas de transmisión digital están siendo muy utilizadas debido a :

a. Al usar repetidores en lugar de amplificadores , no hay ruido aditivo .
b. Las señales digitales viajan mucho mas rápido que las análogas
c. Las señales digitales son más fáciles de emplear en los modernos circuitos de conmutación .
d. Ninguna de las Anteriores

12. ¿Què tipo de modulación conocemos como de portadora suprimida?

a. AM
b. FM
c. FSK
d. Ninguna de la Anteriores

La respuesta debe ser dada igual que a la planteada en el punto 4

13. En que tipo de bandas trabajan las emisoras de FM:

a. Frecuencias altas
b. 88 – 108 Mhz
c. Frecuencias bajas
d. Ninguna de las Anteriores

El presente examen cumple con todos los estándares del conocimiento de los tipos de señales, modulaciones y medios de transmisión del los diferentes tipos de equipos, espero sea de utilidad para la Universidad y futuros estudiantes.

FORMATO HOJA DE RESPUESTAS

Marque con una X la respuesta correcta a cada una de las preguntas formuladas en la prueba de conocimientos.

a b c d
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

BUENA SUERTE

RESPUESTAS A PRUEBA DE CONOCIMIENTO

a b c d
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

• BALCELLS, F. “Interferencias Electromagnéticas en Sistemas Electrónicos”. Marcombo. 1992.

• https://mailweb.udlap.mx/~lgojeda/apuntes/electro/capitulo7/chapter7.htm

• SEBASTIAN, J.L. “Fundamentos de Compatibilidad Electromagnética”. Addison-Wesley 1999.

• DAVID K. CHENG. "Fundamentos de electromagnetismo para ingeniería". Addison-Wesley. 1997.

Camilo Alberto Masmela Nieto 21 de Abril de 2006
Firma del Estudiante Fecha