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INTRODUCCION A LOS SISTEMAS DE RADIO

Radio de Dos Vías y su Funcionamiento

Introducción Los sistemas de radiocomunicación básicos proveen comunicación entre una central y el personal que se encuentra en el campo de trabajo en un área geográfica definida.

Sistema Básico de Radiocomunicación Móviles

Portátiles

Estación Base

Sistema Básico de Radiocomunicación Portátil

Móviles

Portátil

Estación Base

Sistema de Radiocomunicación Convencional Repetidor

Portátiles Estación Base

Móviles

Las Ventajas de los Sistemas de Radiocomunicación Convencional  Capacidad de Comunicación, llamada instantánea.  Una Sola Llamada un Solo Mensaje para el Grupo, todos están informados de lo que está sucediendo en el momento.  Mayor Eficiencia en las Labores Grupales.  Buena relación costo beneficio.

ONDAS SONORAS 

ONDAS SONORAS

PROPAGACION

PROPAGACION

AUDIOFRECUENCIAS

LONGITUD





AMPLITUD



TIEMPO



1 SEGUNDO

AUDIOFRECUENCIAS  2 CICLOS POR SEGUNDO



1 SEGUNDO

AUDIOFRECUENCIAS  3 CICLOS POR SEGUNDO



1 SEGUNDO

AUDIOFRECUENCIA            

HEINRICH HERTZ 1 CICLO POR SEGUNDO = 1 HERTZ = 1 Hz LAS AUDIOFRECUENCIAS SON : DESDE 0 Hz HASTA 30000 Hz o 0 Hz hasta 30 KHz. SE DIVIDEN EN : SUBSONICAS, SONORAS O AUDIBLES Y SUPERSONICAS, HIPERSONICAS O ULTRASONICAS SUBSONICAS: 0 Hz - 300 HZ (SUBAUDIBLES) SONORAS: VOZ Y MUSICA (HASTA 20000 Hz) VOZ : 300 Hz - 3000Hz MUSICA : 20 Hz - 10000 Hz ULTRASONICAS : 20000Hz - 30000 Hz EL SONIDO VIAJA A RAZON DE 332m/seg

AUDIOFRECUENCIAS  REDUCCION DE EXPRESIONES :  1,000 = 1 KILO

 1,000 000 = 1 MEGA  1,000 000 000 = 1 GIGA  1,000K = 1 MEGA  1,000MEGA = 1 GIGA

RADIOFRECUENCIA

 Exactamente donde termina la audiofrecuencia. La RF está desde 30KHz hasta miles de Gigahertz.  Se comporta casi igual a la luz:

Se Difracta Se Refleja Viaja a razón de 300’000,000 m/seg

Espectro Radioeléctrico

VLF 3KHz 30KHz

LF

VHF

HF

MF

300KHz

30MHz 3MHz

UHF

SHF

EHF

3GHz 300MHz

30GHz

RADIOFRECUENCIA  La radiofrecuencia (RF) es el medio de transporte de la audiofrecuencia (AF)

 A esta acción se le llama “MODULACIÓN”

MODULACION  TRANSMISOR BASICO ANTENA MODULADOR

MIC

AMP.

DE AF

AMPLIFICADOR

RF

GENERADOR DE

RF

DEMODULACION  RECEPTOR BASICO Antena

Detector de Audio

Bocina

( Demodulador)

Amplificador de RF

Amplificador de AF

TIPOS DE MODULACION ANALOGICAS

 AM: Amplitud modulada

AM

 FM: Frecuencia modulada

FM El tipo de modulación no tiene relación con la frecuencia. Puede haber AM en la banda de HF o VHF. Lo mismo, puede haber modulación FM en la banda de HF o VHF, o en cualquier otra.

TIPOS DE MODULACION  AM:  Mediana calidad de voz.

 FM:  La calidad de voz es mucho mejor.  FM exige buen nivel en la señal de RF.

TIPOS DE MODULACION Aunque Ud. no lo crea...

“ Los dos tipos de modulación llegan exactamente igual y al mismo lugar ” AM 550-1650KHz FM 88 - 108MHz

MODULACION  EXISTEN MUCHOS OTROS TIPOS DE MODULACION .  EN LA ACTUALIDAD, LA MODULACION DIGITAL ESTA USANDOSE CADA VEZ MAS.  EN RADIOCOMUNICACION SE USA MAYORMENTE LA MODULACION ANALOGICA.

Espectro Radioeléctrico

VLF 3KHz

LF

MF

HF

300KHz

LOW

HI

VHF

UHF

30MHz 3MHz

SHF

EHF

3GHz 300MHz

MF.-Estaciones de AM de difusión comercial (ONDA LARGA) HF.-También se le llama “ ONDA CORTA”

30GHz

ESPECTRO RADIOELECTRICO  VLF

Frecuencia Muy Baja

 3KHz A 30KHz

 LF

Baja Frecuencia

 30KHz A 300KHz

 MF

Frecuencia Media

 300KHz A 3000KHz

HF

Alta Frecuencia.- Se usa para radiocomunicación de larga distancia sin repetidor ( hasta varios miles de Km ). Llamada “BANDA LATERAL” u “onda corta”.  3 MHz A 30 MHz

ESPECTRO RADIOELECTRICO

 VHF Muy alta frecuencia  30 MHz A 300 MHz

 UHF Ultra alta frecuencia  300 MHz A 3 GHz

SHF

Súper Alta FRECUENCIA

 3 GHz A 30 GHz

EHF

Frecuencia Extremadamente Alta

 Más de 30 GHz

HF Altas Frecuencias 3 a 30 MHz

HF 3 A 30 MHz : Propagación en Ondas de Cielo  Rebota en la ionosfera

HF Altas Frecuencias 3 a 30 MHz Para largas distancias sin repetidores (Utiliza la ionosfera como repetidor) Sujeto a alta interferencia Antenas muy grandes Modulación Típica BLU y AM Excelente para Areas Rurales, emergencias

PROPAGACION

HF

EQUIPOS DE HF

VHF

VHF SE DIVIDE EN DOS PARTES:  PARTE BAJA En USA se utiliza de 30 a 54 MHz

 PARTE ALTA de  108 MHz a 174 MHz. Para radiocomunicación comercial de 138 a 174 MHz.

VHF PARTE ALTA  108 a 118 MHz Navegación Aérea (vor)  118 a 136 MHz Comunicación Aérea (voz) modulación típica AM.  138 a 174 MHz Radiocomunicación Terrestre. Gobierno, Seguridad Pública y Empresas Privadas.  El segmento de 144 a 148 MHz lo utilizan los radioaficionados ( 2 Metros )

VHF Cobertura en Línea de Vista

Interferencia Mínima Recomendable Zonas Sub-urbanas

Antenas de Alta Ganancia Portátiles y Móviles ( En vehículos ) Tierra

VHF

BANDA BAJA

TV Canales 2-6

Radio Broadcasting FM

Radio Faros VOR

Radio AEREO

Radio Convencional CRUZ ROJA

Radio Convencional SEGURIDAD PUBLICA

400 MHz a 512 MHz 5 SUB-BANDAS

> 400 a 430 MHz > 430 a 450 MHz > 450 a 470

MHz

> 470 a 490 MHz > 490 a 512 MHz

Casi Libre Operadores de sistemas troncales

La banda tradicional, la más usada Una concesión de 485 a 495 MHz Casi Libre

 Cobertura en Línea de Vista  Libre de Interferencia  Recomendable para Zonas Urbanas  Antenas de Alta Ganancia  Alta Absorción de Energía por Árboles, Follaje, etc. Tierra

 La parte Baja se concesionó a Radiocomunicación especializada de flotillas ( TRUNKING ).  Actualmente NEXTEL adquirió la casi totalidad de canales al menos en las ciudades claves.  La parte Alta la tienen las dos concesiones de celular.  El comportamiento de la señal es muy parecido al de la banda UHF-400 MHz.

Resumen de Bandas VHF Baja

VHF Alta

UHF

800 MHz

NINGUNA

NINGUNA

INTERFERENCIA

SEVERA

MÍNIMA

ANTENAS GANANCIA

GRANDE BAJA

CORTA ALTA

CORTA ALTA

ÁREA RURAL

EXCELENTE

BUENA

REGULAR

REGULAR

ÁREA SUBURBANA

BUENA

EXCELENTE

BUENA

REGULAR

AREA URBANA

POBRE

BUENA

EXCELENTE

EXCELENTE

CORTA ALTA

Tipos de Estaciones de Radio

Estación Fija Estación Móvil Estación Portátil

Estación Fija Mayor efectividad debido al uso de antenas de alta ganancia y con mucho mayor altura

ANTENA

 Un dispositivo que permite la radiación y la recepción de señales en una o varias bandas del espectro de Radiofrecuencia.

TIPOS DE ANTENA OMNIDIRECCIONAL DIRECCIONAL • DIPOLO • YAGI • PARABÓLICA • ESQUINA

Polarización Polarización VERTICAL

Polarización: es la

orientación que tiene el campo eléctrico con respecto a la tierra.

Ganancia de una Antena  La GANANCIA de una antena es el aumento de la potencia radiada y/o recibida por una antena en una dirección determinada comparada con la potencia radiada en la misma dirección por una antena estándar  Se mide en DECIBELL y se abrevia

dB

Líneas de Transmisión

• CABLE COAXIAL Aislante Aislante

Malla

Conductor Central

Líneas de Transmisión

Varía por Longitud del cable y Frecuencia que se esté usando

Estación Móvil

Estación Móvil

ANTENAS PARA MOVIL

Antenas de Alta Ganancia

Estación Portátil

 Compactos y Manejables. Micrófono y Bocina Interconstruidos.

Estación Portátil

Estación Portátil - Antenas

Antenas Ineficientes

Estación Portátil- Baterías

Estación Portátil- Baterías  Alimentación VCD con Baterías Alcalinas o Baterías de NiCd  Baterías NiCd - Recargables  Duración en 5-5-90  Ciclos de Vida  Efecto Memoria  Tipos de Cargadores  Acondicionadores de Baterías

CANALES DE RF  Cada canal tiene 2 FRECUENCIAS  1 Frecuencia en RECEPCION (RX)  1 Frecuencia en TRANSMISION (TX)

CANALES DE RF  Operación Simplex.- Todos los radios de comunicación.  Operación Dúplex.- Transmiten y reciben simultáneamente. Ejemplo los Repetidores.

RADIOS DE COMUNICACION

PTT

Los radios de comunicación no pueden recibir y transmitir al mismo tiempo. Dentro de ellos están dos secciones independientes, una para recibir y otra para transmitir. Al oprimir el botón de PTT se activa el transmisor y al soltarlo se activa el receptor.

RADIOS DE COMUNICACION Lo mismo sucede en los radios para vehículo ( móviles ). O transmiten ó reciben, pero no las dos cosas simultáneamente.

RADIOS DE COMUNICACION  Los radios de comunicación son programables en cuanto a frecuencia de TRANSMISION y frecuencia de RECEPCION.  También son programables en muchas otras funciones (Parámetros de operación).  La programación se realiza con una simple computadora (PC) en forma muy rápida.

RADIOS DE COMUNICACION  Los radios de comunicación tienen uno ó varios canales.  Cada uno de ellos puede ser programado en diferente frecuencia lo mismo en transmisión que en recepción.

RADIOS DE COMUNICACION Un radio de comunicación puede ser programado para que : Transmita en la misma frecuencia que recibe. Transmita en una frecuencia diferente a la que recibe. Esto último, cuando la comunicación se realiza a través de un repetidor.

OPERACION SIMPLEX

RX 153.2375 TX 153.2375

RX 153.2375 TX 153.2375

Los radios transmiten en la misma frecuencia que reciben.

OPERACION SIMPLEX

RX 153.2375 TX 153.2375 RX 153.2375 TX 153.2375

RX 153.2375 TX 153.2375 Los radios transmiten en la misma frecuencia que reciben.

OPERACIÓN DUPLEX (REPETIDORES)  Un repetidor se instala en un sitio alto con el objeto de incrementar la cobertura.  El repetidor recibe en una frecuencia y simultáneamente transmite en otra frecuencia.  La programación de la frecuencia de transmisión de los radios dependientes del repetidor, debe corresponder a la frecuencia de recepción programada en el Repetidor y viceversa.  Lo anterior es necesario para establecer la comunicación entre todos los radios a través del repetidor.

OPERACIÓN DUPLEX (REPETIDORES)

Rx 153.2375

Tx 159.1875 REPETIDOR

OPERACIÓN DUPLEX (REPETIDORES)  Al recibir alguna señal, la parte del receptor activa inmediata y automáticamente al transmisor.  Al recibir y transmitir simultáneamente, el repetidor requiere dos antenas diferentes, separadas entre sí.  También se puede utilizar una sola antena, pero se requiere un filtro que rechace frecuencias alternativamente el cual se llama DUPLEXER.

REPETIDOR Rx RX 159.1875 TX 153.2375

153.2375

Tx 159.1875

D U P L E X E R

RX 159.1875 TX 153.2375

REPETIDOR COMUNITARIO  Un repetidor puede dar servicio a una cantidad determinada de flotillas agrupadas de acuerdo a una señalización.  Esta señalización ( subaudible ) puede estar integrada en el repetidor o ser externa al mismo.  Este sistema se conoce como repetidor comunitario.

REPETIDOR COMUNITARIO  Los radios de cada grupo pueden hablar entre si sin que los demás grupos escuchen su conversación.  Como todos los usuarios comparten el mismo canal, los radios son programados para que los usuarios de un grupo determinado no interfieran la comunicación con otro y tengan conocimiento de que el canal esta ocupado.  Si un grupo ocupa el repetidor, los demás grupos tienen que esperar

REPETIDOR COMUNITARIO Rx 153.2375

Tx 159.1875

D U P L E X E R

RX 159.1875 TX 153.2375

GRUPO 1

GRUPO 2

SISTEMA CONVENCIONAL  Cuando un repetidor establece comunicación entre dos radios, todos los demás no podrán utilizarlo y deben esperar a que el canal este libre para poder comunicarse.  Cuando un sistema involucra un solo repetidor ( un solo canal DUPLEX ), independientemente si maneje uno o varios grupos de usuarios (comunitario) se le considera un SISTEMA CONVENCIONAL. .

Sistema Convencional

Tx REPETIDOR

Rx

TRUNKING  Si dos o más repetidores convencionales se interconectan a través de un dispositivo especial ( controlador) y su operación depende de una lógica determinada (PROTOCOLO) se crea un SISTEMA TRONCALIZADO ( TRUNKING ).  A diferencia de un sistema convencional, se puede establecer un número de conversaciones simultaneas el cual depende de los canales de tráfico disponibles.  Estos sistemas pueden ser enlazados para ofrecer cobertura local, regional e incluso, nacional.

SISTEMA TRONCALIZADO GRUPO 1

Tx Rx

GRUPO 2

CONTROLADOR 1

Tx CONTROLADOR 2

Rx GRUPO 3

GRUPO 5

Tx

Rx GRUPO 4

GRUPO 6

CONTROLADOR 3

1- Objetivos:  Conocer y comprender principios básicos de comunicaciones  Poder realizar la configuración básica de sistemas  Capacitarse para la detección primaria de fallas

2- Tipos de Transmisión:

 SIMPLEX  SIMPLEX  SEMIDUPLEX  SEMIDUPLEX  FULLDUPLEX  FULLDUPLEX

CORRESPONSAL A

CORRESPONSAL B

ESTACION FUENTE

CORRESPONSAL A

SIMPLEX

Instante T

ESTACION COLECTORA

CORRESPONSAL B

ESTACION

ESTACION

FUENTE

COLECTORA Instante T+1

ESTACION

ESTACION COLECTORA

SEMIDUPLEX

CORRESPONSAL A

CORRESPONSAL B

FUENTE COLECTORA

FUENTE

FULL-DUPLEX

FUENTE COLECTORA

3.1- Longitud de Onda: • (λ) es la distancia en el espacio dentro de la cual la función onda se repite a sí misma, en determinado tiempo.

3.2- Frecuencia: • (f) Número de ciclos por unidad de tiempo. Se mide en hertz (Hz) que es lo mismo que Seg-1 ya que es la inversa del período. "f = 1/ T " La frecuencia está íntimamente relacionada con la λ, son inversamente proporcionales, físicamente implica que si una aumenta al doble la otra se reduce a la mitad. Si se multiplican se obtiene un valor constante, esa constante es la velocidad de propagación de la luz. c=Fxλ Donde: F = Frecuencia (medida en Hertz)

c = Velocidad de propagación (3x108m/seg.) λ = Longitud de onda (Mts.)

4- mW y dBm

dBm es potencia expresada en dB referida a 1mW / 50 Ohms. Para convertir mW a dBm, tenemos que multiplicar por 10 el logaritmo de la potencia expresada en mW. Por ejemplo, si la potencia máxima son 100mW: 10 x log 100mW = 20 dBm

5- Propagación: • Las ondas electro magnéticas (EM) se propagan en línea recta, excepto cuando la Tierra y su atmósfera alteran su trayectoria.

Donde: ht= Altura de la antena en mts. dt= 3,61x√ht (distancia al horizonte en Kms.) d = Distancia entre antenas

Existen 3 tipos de propagación:

Propagación por Ondas Terrestres Propagación por Onda Espacial Propagación en Línea Recta (línea de vista)

5.1- Ondas terrestres: Una onda terrestre es una onda EM que viaja a lo largo de la superficie de la Tierra. Por lo tanto, las ondas terrestres ó de tierra, se le llaman a veces ondas superficiales.

• Las ondas terrestres deben estar polarizadas verticalmente, pues el campo eléctrico en una onda polarizada horizontalmente sería paralelo a la superficie de la tierra y estas ondas se corto-circuitarían con la conductividad de la tierra misma. • Con ondas terrestres, el campo Eléctrico induce voltajes en la superficie de la Tierra, que produce corrientes inducidas. La superficie de la tierra también tiene resistencia y pérdidas dieléctricas, por lo que las ondas terrestres se atenúan a medida que se propagan. • Buenos conductores para ondas terrestres son por ejemplo, el agua salada de mar. Malos conductores por ejemplo, el desierto. • Las pérdidas de ondas terrestres se acentúan con la frecuencia, por lo que generalmente se usan para transmisiones de frecuencias menores a 2Mhz (Ej. radio AM). •La densidad del aire hace que el frente de onda se incline gradualmente. Con suficiente potencia, se puede propagar mas allá del horizonte.

Utilización, ventajas y desventajas de las ondas terrestres • Se usan para comunicaciones entre barcos, y entre barcos y la tierra firme, así como en general para comunicaciones móviles marítimas. • Se pueden usar con frecuencias de 15Khz a 2Mhz. • Con suficiente potencia, pueden usarse para comunicar dos puntos cualquiera en el mundo. Son relativamente inmunes a los cambios atmosféricos. • Requieren potencias relativamente altas • Como se limitan a frecuencias ultra bajas, bajas y medianas, se necesitan antenas muy grandes para su transmisión y recepción. • Las pérdidas de las ondas terrestres son muy variables, dependiendo de la superficie y su composición, lo que hace la confiabilidad y repetibilidad de la transmisión dependiente del terreno.

5.2- Ondas Espacial (troposféricas): Las ondas EM que se dirigen arriba del horizonte de radio, se les llama ondas troposféricas, con un ángulo relativamente grande con respecto a la superficie de la tierra.

Utilización, ventajas y desventajas de las ondas troposféricas: • Las ondas troposféricas se irradian hacia el cielo, donde la ionosfera (parte superior de la atmósfera) refleja ó refracta las ondas de cielo hacia la tierra nuevamente. Por ello, a este tipo de propagación se le conoce también como propagación ionosférica, y se localiza de 50 a 400km arriba de la superficie terrestre. • La ionosfera absorbe gran cantidad de radiación solar, lo que ioniza las moléculas de aire, creando electrones libres. • La ionosfera tiene 3 capas D, E y F, que varían según su altura y la densidad de ionización, de menor a mayor, y con el horario del día. Cuando una onda RF pasa a través de la ionosfera, su campo E ejerce una fuerza sobre estos electrones libres haciéndolos vibrar. Esto produce una reducción en la corriente, que es equivalente a reducir la constante dieléctrica del aire, lo cual causa que la velocidad de propagación aumente, y cause la desviación de las ondas EM hacia las regiones de baja densidad electrónica .

Utilización, ventajas y desventajas de las ondas troposféricas: • Las ondas troposféricas se irradian hacia el cielo, a medida que las ondas se apartan más de la tierra, la ionización aumenta, pero hay menos moléculas para ser ionizadas. A mayor densidad de iones, mayor refracción. La capa D es la más cercana a la tierra y tiene poco efecto en la dirección de propagación de las ondas RF. La ionización de la capa D desaparece de noche. Esta capa refleja ondas VLF y LF y absorbe las ondas MF y HF. La capa E está entre 100 y 140 Km. arriba de la tierra y su punto de máxima densidad es alrededor del mediodía en 70km. Casi desaparece en la noche también, y refleja las ondas de HF durante el día. Arriba de UHF, las frecuencias no están afectadas por la ionosfera debido a su pequeña longitud de onda, por lo que debe haber una frecuencia máxima de transmisión de ondas de cielo que se puedan refractar de vuelta a la tierra sin perderse. A esta frecuencia se le llama Frecuencia crítica. De forma similar, el máximo ángulo vertical de una onda tal que sea refractada de vuelta a la tierra es el Ángulo crítico

5.3- Propagación en línea recta: Esta propagación se refiere a la energía EM que viaja en las capas inferiores de la atmósfera terrestre. Las ondas directas incluyen tanto las ondas directamente transmitidas, como las indirectamente reflejadas.

Utilización, ventajas y desventajas de la propagación en línea recta: • Las ondas directas incluyen tanto las ondas directamente transmitidas, como las indirectamente reflejadas. • La intensidad del campo eléctrico depende de la distancia entre las dos antenas, por el efecto de atenuación y absorción, y de la interferencia que pueda haber entre las ondas directas y las ondas reflejadas. • Para que que este tipo de propagación sea efectivo se necesita que entre las antenas exista una línea de visión, es decir puedan verse una a la otra

Utilización, ventajas y desventajas de la propagación en línea recta: • En el caso de que se presente un obstáculo entre las 2 antenas, es necesario colocar una estación repetidora, la cual cuenta con 2 radios conectadas “back to back” la cual se encarga de recibir la señal de la radio emisora, y transmitirla de forma “transparente” a la radio receptora, salteando asi el obstaculo y recreando una “linea de vision virtual” entre las radios emisora y receptora

6- Espectro Radioeléctrico SIGLA

DENOMINACIÓN

VLF

VERY LOW FRECUENCIES

LF

LOW FRECUENCIES

MF

MEDIUM FRECUENCIES

HF

HIGH FRECUENCIES

VHF

VERY HIGH FRECUENCIES

UHF

ULTRA HIGH FRECUENCIES

SHF

SUPER HIGH FRECUENCIES

EHF

EXTRA HIGH FRECUENCIES

Frecuencias muy bajas

Frecuencias bajas

Frecuencias medias

Frecuencias altas

Frecuencias muy altas

Frecuencias ultra altas

Frecuencias superaltas

Frecuencias extra-altas

LONGITUD DE ONDA

GAMA DE FRECUENC.

CARACTERISTICAS

USO TIPICO

30.000 m a 10.000 m

10 KHz a 30 KHz

Propagación por onda de tierra, atenuación débil. Características estables.

ENLACES DE RADIO A GRAN DISTANCIA

10.000 m. a 1.000 m.

30 KHz a 300 KHz

Similar a la anterior, pero de características menos estables.

Enlaces de radio a gran distancia, ayuda a la navegación aérea y marítima.

1.000 m. a 100 m.

300 KHz a 3 MHz

Similar a la precedente pero con una absorción elevada durante el día. Propagación prevalentemente Ionosférica durante le noche.

100 m. a l0 m.

3 MHz a 30 MHz

Propagación prevalentemente Ionosferica con fuertes variaciones estacionales y en las diferentes horas del día y de la noche.

COMUNICACIONES DE TODO TIPO A MEDIA Y LARGA DISTANCIA

10 m. a 1 m.

30 MHz a 300 MHz

Prevalentemente propagación directa, esporádicamente propagación Ionosférica o Troposferica.

Enlaces de radio a corta distancia, TELEVISIÓN, FRECUENCIA MODULADA

1 m. a 10 cm.

de 300 MHz a 3 GHz

Exclusivamente propagación directa, posibilidad de enlaces por reflexión o a través de satélites artificiales.

Enlaces de radio, Radar, Ayuda a la navegación aérea, TELEVISIÓN

10 cm. a 1 cm.

de 3 GHz a 30 GHz

COMO LA PRECEDENTE

1 cm. a 1 mm.

30 GHz a 300 GHz

COMO LA PRECEDENTE

RADIODIFUSIÓN

Radar, Enlaces de radio, Satélites

Radar, infrarrojo

7- Componentes de un Sistema         

Mástil y antenas Duplexores Cable Coaxil Conectores Protector Gaseoso Equipo de radio Fuentes de energía Baterías Recinto y gabinete

7.1- Antenas:

7.1.1- Tipos: Omnidireccionales

Omnidireccionales: •Formación de dipolos

7.1- Antenas:

7.1.2- Tipos: Direccionales

Direccionales: •Yagi •Parábola

•Diedro

7.1- Antenas:

Rango de frecuencia Ancho de banda Ganancia Diagrama de radiación

Potencia de RF admisible Dimensiones Físicas Material

Tipo de montaje

Parábola

Formación de dipolos vs. Direccional

Diedro

7.2- Duplexores:

 Frecuencia de trabajo  Ancho de banda  Atenuación  Perdida de inserción  Dimensiones físicas

7.3- Cable

Coaxil:

 Tipo  Longitud  Atenuación por metro

 Frecuencia de operación  Impedancia característica  Material Dieléctrico

7.3.1- Características Eléctricas

7.3.2- Modelos y equivalencias

7.3.3- Especificaciones

7.4- Conectores:  Tipo

 Pérdida en función de la frecuencia  Armado

7.5- Protector

gaseoso:

 Ancho de banda  Conectores  Montaje

7.6- Equipos de radio:

7.6.1- Características 

Frecuencia



Ancho de banda



Tipo de modulación



Homologación



Dimensiones físicas y peso



Rangos de temperatura y humedad



Gabinete

7.6.2- Spread Spectrum  Técnicas: -Frecuency Hopping -Direct Sequence  Bandas: -902 a 928 Mhz -2,4 a 2,484 Ghz

-5.725 a 5.825 Ghz  Requerimiento de licencia: No  Potencia: Menor a 1 W

7.6.2- Spread Spectrum Frequency Hopping - Direct Sequence

7.6.3- Interfase / MODEM  Tipo (Asincrónica, Sincrónica, LAN, Etc.)

 Velocidad de transmisión  Velocidad de recepción  Modos y normas (RS-232, V35, ETHERNET, Etc.)

7.6.4- Transmisores  Estabilidad en frecuencia  Impedancia de salida  Potencia de salida  Nivel de emisiones de armónicos y espúreas  Tiempo de establecimiento de portadora

7.6.5- Receptores  Estabilidad en frecuencia  Impedancia de entrada

 Sensibilidad de entrada y Squelch  Selectividad  Rechazo a frecuencias espúreas

7.6.6- Alimentación  Tensión de entrada  Consumo en transmisión

 Consumo en recepción  Protecciones

7.7- Fuentes de energía: Tipo: alimentación de línea, fotovoltaica, eólica, etc. Características: tensión de salida, potencia a entregar, protecciones, etc.

7.8- Baterías:

 Material del compuesto  Vida útil

 Potencia máxima (Tensión y Corriente)  Tiempo de carga

 Tiempo de suministro continuo

7.9.1- Gabinete

 Tamaño  Material  Montaje  Aislamiento

7.9.2- Recinto  Espacio interior  Aislamiento ambiental  Seguridad  Transportabilidad

8- Cálculo de Enlace Cuando se realiza el cálculo de un enlace, en verdad, lo que se calcula es la intensidad de campo a recibir por la radio receptora, el cual debe estar dentro de los limites de sensibilidad de esta. El campo recibido es dependiente de las siguientes características del sistema: • Potencia entregada por el transmisor • Las ganancias de las antenas que componen el sistema • La distancia de separación que exista entre las antenas • La frecuencia de trabajo del sistema Para asociar todos estos factores, se planteo una formula, de la cual se puede despejar el factor necesario para el calculo.

8- Cálculo de Enlace Fórmula: RSSI = Pout – Pal1 + Gant1 – Pair + Gant2 – Pal1 Donde: • Pout: Potencia entregada por el transmisor. • Pal1: Pérdidas en el cable de antena1. • Pal2: Pérdidas en el cable de antena2. • Gant1: Ganancia correspondiente a la antena 1 (transmisor) • Gant2: Ganancia correspondiente a la antena 2 (receptor) • Pair: Perdidas en el medio. Este valor, proviene de otra formula la cual incluye los factores “frecuencia” y “distancia”. Pair : 32.4 + 20 log f (Mhz) + 20 log D (km)

9- MODEMS Si uno desea comunicar equipos digitales, lo mas normal seria pensar que estos deberían comunicarse mediante señales binarias, es decir por un código de 1 o 0, representados cada uno por un valor predeterminado de tensión. Si nosotros analizamos las señales a transmitir, podemos observar que están formadas por una suma infinita de señales de distinta frecuencia (señal digital). Por otro lado, todos los medios de transmisión, poseen capacidades distribuidas e inductancias, factores que convierten a la línea en un filtro pasabajo, es decir, todo el ancho de banda de nuestra señal a transmitir, no puede viajar por el medio. Por lo tanto, se realiza una modulación y demodulación de la señal digital, transformándola en una señal analógica. Los dispositivos encargados de generar las comunicaciones son denominados DTE (Data Terminal Equipment) y los encargados de realizar la comunicación DCE (Data Comunication Equipment)

9- MODEMS Para realizar entonces una comunicación entre 2 equipos de datos (DTE), son necesarios dos equipos de comunicación (DCE) para modular y demodular esa información a transmitir. Este dispositivo se conoce con el nombre de MODEM

DTE

DTE

Medio de transmisión. Señal digital

Señal digital

Por Ej:. Línea telefónica Señal analógica

DCE

(Modem)

DCE

(Modem)

9.1- RS-232 Para realizar una comunicación entre un equipo DTE y otro DCE existen estándares como el RS-232, el cual define parámetros para “estandarizar” el formato de la comunicación. Dichos parametros incluyen: Niveles de tension maximos y minimos, Esquemas de cableado, formato de la transmision (handshaking), etc. Esquema básico del conexionado de un puerto RS-232 Pin Numero:

Señal

Descripción

E/S

En DB-25

En DB-9

1

1

-

Masa chasis

-

2

3

TxD

Transmit Data

S

3

2

RxD

Receive Data

E

4

7

RTS

Request To Send

S

5

8

CTS

Clear To Send

E

6

6

DSR

Data Set Ready

E

7

5

SG

Signal Ground

-

8

1

CD/DCD

(Data) Carrier Detect

E

15

-

TxC(*)

Transmit Clock

S

17

-

RxC(*)

Receive Clock

E

20

4

DTR

Data Terminal Ready

S

22

9

RI

Ring Indicator

E

24

-

RTxC(*)

Transmit/Receive Clock

S

Conector DB-25

Conector DB-9

Entre dos dispositivos conectados bajo el estándar 232 se realiza un proceso denominado “HandShake” el cual permite organizar la comunicación. Para esto se utilizan las líneas Clear To Send (CTS) y Request To Send (RTS), Estas señales son manejadas por los 2 equipos, para asi poder determinar en que momento transmitir sus datos. La PC pide “permiso” (RTS) al modem para poder transmitir, mientras que este le devuelve (CTS) cuando la transmisión es posible. De la misma manera, el modem receptor detecta que se le están enviando datos, comunicándoselo a la PC receptora mediante (DCD), la cual se pone a la espera de la información entrante.

A continuación se observa un diagrama “HANDSHAKING” para su mejor comprensión.

temporal

del

proceso

Sentido de las señales dentro del puerto en una comunicación entre un equipo terminal (DTE) y un equipo comunicador (DCE) Puerto RS-232

DTE

DCE RTS CTS

TxD

(Modem)

Puerto RS-232

DCE

DTE DCD RxD

(Modem)

Diagrama temporal del proceso de handshaking

LaLa PCEl radio desea modem receptora transmitir estableció datos, la todos La PC envía aldetecta modem avisándole portadora portadora alymodem espera estando listo datos para los datos, estoslos son recibidos mediante transmitir señal avisando RTS mediante porlasu par, y enviados a la 2da CTS PC

PC no desea seguir SeLa completa el envió del receptor El modem avisa a ladetecta PC quela transmitiendo ypara se mantiene paquete dede datos que caída la portadora no esta listo transmitirlay portadora mas generalmente identifica con queda aun lasepoco espera de para la orden en la transmisión un evitar bitRTS de ruidos stop y esperando portadora.

1

MODEM RxD 0

1

PC RTS

0

1

MODEM CTS 0 1

PC TxD 0

1

MODEM DCD 0

MODEM RxD

1 0

t