Unidad 4 Telecomunicaciones
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4.1 Telefonia
La telefonía móvil, también llamada telefonía celular, básicamente está formada por dos grandes
partes: una red de comunicaciones (o red de telefonía móvil) y los terminales (o teléfonos móviles)
que permiten el acceso a dicha red.
La telefonía móvil de hoy en Día se ha convertido en un instrumento muy útil debido a la fácil
comunicación entre personas, estos cuentan con características que los hacen ser muy eficaces
para utilizarlos de cualquier manera. Los celulares cuentan con distintas aplicaciones que pueden
facilitar diversas labores cotidianas.
La comunicación telefónica es posible gracias a la interconexión entre centrales móviles y públicas.
Según las bandas o frecuencias en las que opera el móvil, podrá funcionar en una parte u otra del
mundo.
La telefonía móvil consiste en la combinación de una red de estaciones transmisoras o receptoras
de radio (repetidores, estaciones base o BTS) y una serie de centrales telefónicas de conmutación
de 1er y 5º nivel (MSC y BSC respectivamente), que posibilita la comunicación entre terminales
telefónicos portátiles (teléfonos móviles) o entre terminales portátiles y teléfonos de la red fija
tradicional.
En su operación, el teléfono móvil establece comunicación con una estación base y, a medida que
se traslada, los sistemas computacionales que administran la red van transmitiendo la llamada a la
siguiente estación base de forma transparente para el usuario. Es por eso que se dice que las
estaciones base forman una red de celdas, cual panal de abeja, sirviendo cada estación base a los
equipos móviles que se encuentran en su celda.
4.1.1 El teléfono
El teléfono es un dispositivo de telecomunicación diseñado para transmitir señales acústicas por
medio de señales eléctricas a distancia.
Durante mucho tiempo Alexander Graham Bell fue considerado el inventor del teléfono, junto
con Elisha Gray. Sin embargo Graham Bell no fue el inventor de este aparato, sino solamente el
primero en patentarlo. Esto ocurrió en 1876. El 11 de junio de 2002 el Congreso de Estados Unidos
aprobó la resolución 269, por la que se reconocía que el inventor del teléfono había sido Antonio
Meucci, que lo llamó teletrófono, y no Alexander Graham Bell. En 1871 Meucci solo pudo, por
dificultades económicas, presentar una breve descripción de su invento, pero no formalizar la
patente ante la Oficina de Patentes de Estados Unidos.
El teléfono convencional está formado por dos circuitos que funcionan juntos: el circuito de
conversación, que es la parte analógica, y el circuito de marcación, que se encarga de la
marcación y llamada. Tanto las señales de voz como las de marcación y llamada (señalización),
así como la alimentación, comparten el mismo par de hilos; a esto a veces se le llama
«señalización dentro de la banda (de voz)».
La impedancia característica de la línea es 600Ω. Lo más llamativo es que las señales procedentes
del teléfono hacia la central y las que se dirigen a él desde ella viajan por esa misma línea de sólo
2 hilos. Para poder combinar en una misma línea dos señales (ondas electromagnéticas) que
viajen en sentidos opuestos y para luego poder separarlas se utiliza un dispositivo llamado
transformador híbrido o bobina híbrida, que no es más que un acoplador de potencia (duplexor).
4.2 microondas y 4.2.1 conceptos de microondas
Se denomina microondas a las ondas electromagnéticas definidas en un rango de frecuencias
determinado; generalmente de entre 300 MHz y 300GHz, que supone un período de oscilación de
3 ns (3×10-9 s) a 3 ps (3×10-12 s) y una longitud de onda en el rango de 1 m a 1 mm. Otras
definiciones, por ejemplo las de los estándares IEC 60050 y IEEE 100 sitúan su rango de
frecuencias entre 1 GHz y 300 GHz, es decir, longitudes de onda de entre 30 centímetros a 1
milímetro.
El rango de las microondas está incluido en las bandas de radiofrecuencia, concretamente en las
de UHF (ultra-high frequency - frecuencia ultra alta) 0,3–3 GHz, SHF (super-high frequency -
frecuencia super alta) 3–30 GHz y EHF (extremely-high frequency - frecuencia extremadamente
alta) 30–300 GHz. Otras bandas de radiofrecuencia incluyen ondas de menor frecuencia y mayor
longitud de onda que las microondas. Las microondas de mayor frecuencia y menor longitud de
onda —en el orden de milímetros— se denominan ondas milimétricas.
Las microondas pueden ser generadas de varias maneras, generalmente divididas en dos
categorías: dispositivos de estado sólido y dispositivos basados en tubos de vacío. Los dispositivos
de estado sólido para microondas están basados en semiconductores de silicio o arseniuro de
galio, e incluyen transistores de efecto campo (FET), transistores de unión bipolar (BJT), diodos
Gunn y diodos IMPATT. Se han desarrollado versiones especializadas de transistores estándar
para altas velocidades que se usan comúnmente en aplicaciones de microondas.
Los dispositivos basados en tubos de vacío operan teniendo en cuenta el movimiento balístico de
un electrón en el vacío bajo la influencia de campos eléctricos o magnéticos, entre los que se
incluyen el magnetrón, el klistrón, el TWT y el girotrón.
Una de las aplicaciones más conocidas de las microondas es el horno de microondas, que usa un magnetrón para producir ondas a una frecuencia de aproximadamente 2,45 GHz. Estas ondas hacen vibrar o rotar las moléculas de agua, lo cual genera calor. Debido a que la mayor parte de los alimentos contienen un importante porcentaje de agua, pueden ser fácilmente cocinados de esta manera.
4.2.2 amplificadores de microondas
4.3 satelite
Un satélite artificial es una nave espacial fabricada en la Tierra o en otro lugar del espacio y enviada en un vehículo de lanzamiento, un tipo de cohete que envía una carga útil al espacio. Los satélites artificiales pueden orbitar alrededor de asteroides, planetas. Tras su vida útil, los satélites artificiales pueden quedar orbitando como basura espacial.
Los satélites artificiales nacieron durante la guerra fría entre los Estados Unidos y La Unión Soviética, que pretendían ambos conquistar el espacio. En mayo de 1946, el Proyecto RAND presentó el informe Preliminary Design of an Experimental World-Circling Spaceship (Diseño preliminar de una nave espacial experimental en órbita), en el cual se decía que
«Un vehículo satélite con instrumentación apropiada puede ser una de las herramientas científicas más poderosas del siglo XX. La realización de una nave satélite produciría una repercusión comparable con la explosión de la bomba atómica...».
4.3.1 orbitas de satélites
Clasificación por altitud
Órbita baja terrestre (LEO): una órbita geocéntrica a una altitud de 0 a 2000 km
Órbita media terrestre (MEO): una órbita geocéntrica con una altitud entre 2000 km y hasta el
límite de la órbita geosíncrona de 35 786 km. También se la conoce como órbita circular
intermedia.
Órbita alta terrestre (HEO): una órbita geocéntrica por encima de la órbita geosíncrona de
35 786 km; también conocida como órbita muy excéntrica u órbita muy elíptica.
Clasificación por centro
Órbita areocéntrica: una órbita alrededor de Marte.
Órbita de Mólniya: órbita usada por la URSS y actualmente Rusia para cubrir por completo su
territorio muy al norte del planeta.
Órbita galactocéntrica: órbita alrededor del centro de una galaxia. El Sol terrestre sigue éste
tipo de órbita alrededor del centro galáctico de la Vía Láctea.
Órbita geocéntrica: una órbita alrededor de la Tierra. Existen aproximadamente 2.465 satélites
artificiales orbitando alrededor de la Tierra.
Órbita heliocéntrica: una órbita alrededor del Sol. En el Sistema Solar, los planetas, cometas y
asteroides siguen esa órbita, además de satélites artificiales y basura espacial.
Clasificación por excentricidad
Órbita circular: una órbita cuya excentricidad es cero y su trayectoria es un círculo.
Órbita de transferencia de Hohmann: una maniobra orbital que traslada a una nave desde
una órbita circular a otra.
Órbita elíptica: una órbita cuya excentricidad es mayor que cero pero menor que uno y su
trayectoria tiene forma de elipse.
Órbita de Mólniya: una órbita muy excéntrica con una inclinación de 63,4º y un período
orbital igual a la mitad de un día sideral (unas doce horas).
Órbita de transferencia geoestacionaria: una órbita elíptica cuyo perigeo es la altitud de
una órbita baja terrestre y su apogeo es la de una órbita geoestacionaria.
Órbita de transferencia geosíncrona: una órbita elíptica cuyo perigeo es la altitud de una
órbita baja terrestre y su apogeo es la de una órbita geosíncrona.
Órbita tundra: una órbita muy excéntrica con una inclinación de 63,4º y un período
orbital igual a un día sideral (unas 24 horas).
Órbita hiperbólica: una órbita cuya excentricidad es mayor que uno. En tales órbitas, la nave
escapa de la atracción gravitacional y continua su vuelo indefinidamente.
Órbita parabólica: una órbita cuya excentricidad es igual a uno. En estas órbitas, la velocidad
es igual a la velocidad de escape.
Órbita de captura: una órbita parabólica de velocidad alta donde el objeto se acerca del
planeta.
Órbita de escape: una órbita parabólica de velocidad alta donde el objeto se aleja del
planeta.
4.3.2 tipos de comunicación por satélites
En las comunicaciones por satélite, las ondas electromagnéticas se transmiten gracias a la presencia en el espacio de satélites artificiales situados en órbita alrededor de la Tierra.
Las antenas utilizadas preferentemente en las comunicaciones vía satélites son las antenas
parabólicas, cada vez más frecuentes en las terrazas y tejados de nuestras ciudades. Tienen forma
de parábola y la particularidad de que las señales que inciden sobre su superficie se reflejan e
inciden sobre el foco de la parábola, donde se encuentra el elemento receptor.
Son antenas parabólicas de foco primario. Es importante que la antena esté correctamente
orientada hacia el satélite, de forma que las señales lleguen paralelas al eje de la antena. Son muy
utilizadas como antenas de instalaciones colectivas.
Una variante de este tipo de antena parabólica es la antena offset; este tipo de antena tiene un
tamaño más reducido, y obtiene muy buen rendimiento. La forma parabólica de la superficie
reflectante hace que las señales, al reflejarse, se concentren en un punto situado por debajo del
foco de parábola. Por sus reducidas dimensiones se suelen utilizar en instalaciones individuales de
recepción de señales de TV y datos vía satélite.
Otro tipo particular es la antena Cassegrain, que aumenta la eficacia y el rendimiento respecto a
las anteriores al disponer de dos reflectores: el primario o parábola más grande, donde inciden los
haces de señales es un primer contacto, y un reflector secundario (subreflector).
El acceso a Internet a través de satélite se consigue con las tarjetas de recepción de datos vía
satélite. El sistema de conexión que generalmente se emplea es un híbrido de satélite y teléfono.
Hay que tener instalada una antena parabólica digital, un acceso telefónico a Internet (utilizando un
módem RTC, RDSI, ADSL o por cable), una tarjeta receptora para PC, un software específico y
una suscripción a un proveedor de satélite.
Utilización de la línea telefónica estándar es necesaria para la emisión de peticiones a Internet ya
que el usuario (salvo en instalaciones especiales) no puede hacerlas directamente al satélite.
4.4 televisión
La televisión es un sistema para la transmisión y recepción de imágenes en movimiento y sonido a
distancia que emplea un mecanismo de difusión. La transmisión puede ser efectuada por medio
de ondas de radio, por redes de televisión por cable, Televisión por satélite o IPTV. El receptor de
las señales es el televisor.
La palabra «televisión» es un híbrido de la voz griega τῆλε (tēle, «lejos») y la
latina visiōnem (acusativo de visiō «visión»). El término televisión se refiere a todos los aspectos de
transmisión y programación de televisión. A veces se abrevia como TV. Este término fue utilizado
por primera vez en 1900 por Constantin Perski en el Congreso Internacional de Electricidad de
París (CIEP).
La televisión es el medio de comunicación de masas por excelencia, de manera que la reflexión
filosófica sobre ellos, se aplica a ésta.
En 1937 comenzaron las transmisiones regulares de TV electrónica en Francia y en el Reino Unido. Esto llevó a un rápido desarrollo de la industria televisiva y a un rápido aumento de telespectadores, aunque los televisores eran de pantalla pequeña y muy caros. Estas emisiones fueron posibles por el desarrollo de los siguientes elementos en cada extremo de la cadena: eltubo de rayos catódicos y el iconoscopio.
4.4.1 señal nstc
NTSC llamado así por las siglas de National Television System Committee, (en español Comisión
Nacional de Sistema de Televisión)1 es el sistema de televisión analógico que se ha empleado
en América del Norte, América Central, la mayor parte de América del Sur y Japón entre otros. Un
derivado del NTSC es el sistema PAL que se emplea en Europay algunos países
de Sudamérica como Argentina, Uruguay y Brasil.
El primer estándar NTSC fue desarrollado en Estados Unidos en 1941 y no tenía disposición para
la televisión en color. En 1953 se aprobó una segunda versión modificada de la norma NTSC, lo
que permitió la radiodifusión de televisión en color compatible con los receptores de blanco y negro
existentes. NTSC fue el primer sistema de difusión en color ampliamente adoptado y se mantuvo
dominante hasta la primera década del siglo XXI, cuando fue reemplazado por la norma
digital ATSC en el mercado estadounidense. Las señales de banda base de vídeo NTSC se siguen
utilizando con frecuencia en la reproducción de vídeo (por lo general de las grabaciones de archivo
utilizando los equipos existentes) y en sistemas de video vigilancia y CCTV.