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Blog dedicado solamente a la materia de Ondas Electromagnéticas Guiadas, correspondiente al cuarto semestre de la carrera de Ingeniería de Comunicaciones y Electrónica de ESIME Zacatenco, del IPN, impartida por el profesor Rolando Brito Rodriguez. Creado con el fin de hacer publicas nuestras evidencias de trabajo en dicha materia.
lunes, 16 de enero de 2017
sábado, 19 de noviembre de 2016
domingo, 13 de noviembre de 2016
jueves, 20 de octubre de 2016
Que es la guia de onda?
GUÍAS DE ONDAS
PROBLEMAS DE GUIAS DE ONDA (link)
Las aplicaciones típicas de este medio es en las centrales telefónicas para bajar/subir señales provenientes de antenas de satélite o estaciones terrenas de microondas
La guía de onda es otro medio de comunicación también muy usado, el cual opera en el rango de las frecuencias comúnmente llamadas como microondas (en el orden de GHz). Su construcción es de material metálico por lo que no se puede decir que sea un cable. El ancho de banda es extremadamente grande y es usada principalmente cuando se requiere bajas perdidas en la señal bajo condiciones de muy alta potencia como el caso desde una antena de microondas al receptor/transmisor de radio frecuencia..
¿Qué una Guía de Onda?
Una guía de onda es un tubo conductor hueco, que generalmente es de sección transversal rectangular, o bien circular o elíptica. Las dimensiones de la sección transversal se seleccionan de tal forma que las ondas electromagnéticas se propaguen dentro del interior de la guía; cabe recordar que las ondas electromagnéticas no necesitan un medio material para propagarse. Las paredes de la guía de onda son conductores y por lo tanto reflejan energía electromagnética de la superficie. En una guía de onda, la conducción de energía no ocurre en las paredes de la guía de onda sino a través del dieléctrico dentro de la guía de onda. La energía electromagnética se propaga a lo largo de la guía de onda reflejándose hacia un lado y otro en forma de “zig-zag”.En electromagnetismo y en telecomunicación, una guía de onda es cualquier estructura física que guía ondas electromagnéticas. Algunos sistemas de telecomunicaciones utilizan la propagación de ondas en el espacio libre, sin embargo también se puede transmitir información mediante el confinamiento de las ondas en cables o guías. En altas frecuencias las líneas de transmisión y los cables coaxiales presentan atenuaciones muy elevadas por lo que impiden que la transmisión de la información sea la adecuada, son imprácticos para aplicaciones en HF(alta frecuencia) o de bajo consumo de potencia, especialmente en el caso de las señales cuyas longitudes de onda son del orden de centímetros, esto es, microondas.
La transmisión de señales por guías de onda reduce la disipación de energía, es por ello que se utilizan en las frecuencias denominadas de microondas con el mismo propósito que las líneas de transmisión en frecuencias más bajas, ya que se presentan poca atenuación para el manejo de señales de alta frecuencia.
Este nombre, se utiliza para designar los tubos de un material de sección rectangular, circular o elíptica, en los cuales la energía electromagnética ha de ser conducida principalmente a lo largo de la guía y limitada en sus fronteras. Las paredes conductoras del tubo confinan la onda al interior por reflexión, debido a la ley de Snell en la superficie, donde el tubo puede estar vacío o relleno con un dieléctrico. El dieléctrico le da soporte mecánico al tubo (las paredes pueden ser delgadas), pero reduce la velocidad de propagación.
En las guías, los campos eléctricos y los campos magnéticos están confinados en el espacio que se encuentra en su interior, de este modo no hay pérdidas de potencia por radiación y las pérdidas en el dieléctrico son muy bajas debido a que suele ser aire. Este sistema evita que existan interferencias en el campo por otros objetos, al contrario de lo que ocurría en los sistemas de transmisión abiertos.
TIPOS DE GUÍAS DE ONDAS
Existen muchos tipos de guías de onda, presentándoles aquí las más importantes:• Guía de onda rectangular (circular, elíptica): Son aquellas cuya sección transversal es rectangular (circular, elíptica).
• Guía de onda de haz: Guía de Onda constituida por una sucesión de lentes o espejos, capaz de guiar una onda electromagnética.
• Guía de onda tabicada: Formada por dos cilindros metálicos coaxiales unidos en toda su longitud por un tabique radial metálico.
• Guía de onda acanalada, guiada en V; guiada en H: Guía de onda rectangular que incluye resaltes conductores interiores a lo largo de una de cada una de las paredes de mayor dimensión.
• Guía de onda carga periódicamente: Guía de onda en las que la propagación viene determinada por las variaciones regularmente espaciadas de las propiedades del medio, de las dimensiones del medio o de las superficie de contorno.
• Guía de onda dieléctrica: Formada íntegramente por uno o varios materiales dieléctricos, sin ninguna pared conductora.
sábado, 15 de octubre de 2016
Visita a (RADIO Y TELEVISION DE HIDALGO)
Tuvimos una visita guiada en la empresa Radio y Televisión de Hidalgo, el día martes, dicha visita fue muy útil, ya que nos mostraron y explicaron todo el procedimiento a seguir para lograr transmitir un programa en televisión, dentro de toda la explicación también nos dieron la oportunidad de tocar y manejar parte de los equipos que utilizan como lo son las cámaras, los controles de audio e iluminación, entre otros.
Radio y televisión hidalgo nació haca ya 34 años, siendo su primer transmisión el canal 3, Radio y Televisión Hidalgo surgió en el segundo piso del palacio de gobierno.
Estando en esta estación note que las cosas son mucho mas complejas de lo que podemos notar u imaginar, ya que para lograr una buena transmisión de equis programa, deben tener ya un rango de frecuencias que nadie podrá usurpar, teniendo eso debe grabarse y por medio de un transductor lo garbado cambiara de forma de vídeo a una que sea posible trasportar y enviar desde la guía de onda, de una manera muy similar ocurre el cambiar de nuevo el tipo de energía y verlo como corresponde los pasos a seguir para lograr esto, son diferentes y muy complicados, es sorprendente que tantos pasos que se necesitan se logren concluir en cantidades mínimas de tiempo.
También nos mencionaron que las luces deben ser "frías" y estas tienen ya un determinado angulo, los micrófonos deben ser especiales que son unidireccionales para no captar sonidos que no te pertenezcan al programa, en fin existen distintos tipos de equipos que son sumamente importantes para lograr una transmisión de televisión, algunos, la frecuencia que este canal utiliza esta entre los 450 y 900 MHz.
El ya implicar modulación es ya hablar de la etapa final que es transmisión, después del máster, que es una revisión antes de que salga aire. Existe un retraso que se mide en nano segundos y es imperceptible, los satélites encargados de recibir y regresar la señal transmitida se encuentran a 36000 km de distancia aproximadamente de la tierra,
Una condición esencial para las lineas de microondas, es la linea de vista, o sea la antena transmisora como la receptora deben verse, si hay un obstáculo en medio interrumpe el enlace, aunque no vemos el satélite esta observa la antena que esta conectada a la guía de onda de transmisión.
COMENTARIO:
Esta visita fue de suma importancia para la materia ya que logramos ver de manera física como es que se utilizan y funcionan las guias de onda, y que se necesita para lograr un transmisión correcta de un programa, nos dieron a conocer conceptos de suma importancia que son indispensables en nuestra carrera, fue un buen recorrido, me quite muchas dudas y aprendí cosas nuevas.
Radio y televisión hidalgo nació haca ya 34 años, siendo su primer transmisión el canal 3, Radio y Televisión Hidalgo surgió en el segundo piso del palacio de gobierno.
Estando en esta estación note que las cosas son mucho mas complejas de lo que podemos notar u imaginar, ya que para lograr una buena transmisión de equis programa, deben tener ya un rango de frecuencias que nadie podrá usurpar, teniendo eso debe grabarse y por medio de un transductor lo garbado cambiara de forma de vídeo a una que sea posible trasportar y enviar desde la guía de onda, de una manera muy similar ocurre el cambiar de nuevo el tipo de energía y verlo como corresponde los pasos a seguir para lograr esto, son diferentes y muy complicados, es sorprendente que tantos pasos que se necesitan se logren concluir en cantidades mínimas de tiempo.
al no recibir señal las pantallas de control se ven de esta manera |
También nos mencionaron que las luces deben ser "frías" y estas tienen ya un determinado angulo, los micrófonos deben ser especiales que son unidireccionales para no captar sonidos que no te pertenezcan al programa, en fin existen distintos tipos de equipos que son sumamente importantes para lograr una transmisión de televisión, algunos, la frecuencia que este canal utiliza esta entre los 450 y 900 MHz.
El ya implicar modulación es ya hablar de la etapa final que es transmisión, después del máster, que es una revisión antes de que salga aire. Existe un retraso que se mide en nano segundos y es imperceptible, los satélites encargados de recibir y regresar la señal transmitida se encuentran a 36000 km de distancia aproximadamente de la tierra,
Una condición esencial para las lineas de microondas, es la linea de vista, o sea la antena transmisora como la receptora deben verse, si hay un obstáculo en medio interrumpe el enlace, aunque no vemos el satélite esta observa la antena que esta conectada a la guía de onda de transmisión.
Master ultima parte de edición antes de salir salir al aire. |
Antena encargada de enviar la señal ya transmitida |
COMENTARIO:
Esta visita fue de suma importancia para la materia ya que logramos ver de manera física como es que se utilizan y funcionan las guias de onda, y que se necesita para lograr un transmisión correcta de un programa, nos dieron a conocer conceptos de suma importancia que son indispensables en nuestra carrera, fue un buen recorrido, me quite muchas dudas y aprendí cosas nuevas.
sábado, 17 de septiembre de 2016
Radio de Banda Civil (11 metros) y Potencias de Emisión
POTENCIAS DE EMISIÓN.
La potencia de emisión condiciona el alcance, cuanto mayor sea ésta mayor sera la zona geográfica cubierta por la emisión.
es importante mencionar que no siempre se logra transmitir toda la potencia que se desea, ya que esta limitada por diferentes interferencias, surgidas de otros usuarios.
Las potencias máximas aceptadas por la legislación en la mayoría de los países es de 4 Watts en AM (Amplitud Modulada) y 12 Watts en SSB (Banda lateral única, o Single Side Band, en inglés). El uso de potencias mayores es ilegal; no obstante se venden amplificadores comerciales para transmitir con potencias mucho mayores (estos son los famosos Huaraches, pero en México es ilegal su uso).Frecuencias La Banda Ciudadana consta de 40 canales comenzando en 26.965 MHz y finalizando en 27.405 MHz. Los equipos más completos tienen acceso a frecuencias por encima y por debajo de los 40 canales permitidos, y no deben usarse sino para la escucha, ya que según el país, corresponden a frecuencias afectadas a otros servicios; interferir en ellas constituye delito.Aunque los canales se pueden usar libremente existen dos que tienen una utilización especifica:En México el Canal 9 es el denominado Canal de Emergencia y se utiliza tanto por la Comision Nacional de Emergencia (o Red Nacional de Ayuda) asi como por la ciudadanía para comunicar en situaciones de este tipo; incluso organizaciones como cruz roja o bomberos en ocasiones mantienen escucha en este canal, aunque esta practica esta cayendo en desuso desde la popularización de la telefonía móvil. En México el Canal 5 es el denominado Canal de Carretera, es el utilizado principalmente por camioneros, transportistas, etc para comunicaciones relacionadas con incidencias en carreteras como atascos, controles policiales, etc o preguntar como llegar a un determinado lugar, etc. La lista de canales y sus respectivas frecuencias es la siguiente:
Canal 01 _______ 26.965 MHz
Canal 02 _______ 26.975 MHz
Canal 03 _______ 26.985 MHz
Canal 04 _______ 27.005 MHz
Canal 05 _______ 27.015 MHz
Canal 06 _______ 27.025 MHz
Canal 07 _______ 27.035 MHz
Canal 08 _______ 27.055 MHz
Canal 09 _______ 27.065 MHz
Canal 10 _______ 27.075 MHz
Canal 11 _______ 27.085 MHz
Canal 12 _______ 27.105 MHz
Canal 13 _______ 27.115 MHz
Canal 14 _______ 27.125 MHz
Canal 15 _______ 27.135 MHz
Canal 16 _______ 27.155 MHz
Canal 17 _______ 27.165 MHz
Canal 18 _______ 27.175 MHz
Canal 19 _______ 27.185 MHz
Canal 20 _______ 27.205 MHz
Canal 21 _______ 27.215 MHz
Canal 22 _______ 27.225 MHz
Canal 23 _______ 27.255 MHz
Canal 24 _______ 27.235 MHz
Canal 25 _______ 27.245 MHz
Canal 26 _______ 27.265 MHz
Canal 27 _______ 27.275 MHz
Canal 28 _______ 27.285 MHz
Canal 29 _______ 27.295 MHz
Canal 30 _______ 27.305 MHz
Canal 31 _______ 27.315 MHz
Canal 32 _______ 27.325 MHz
Canal 33 _______ 27.335 MHz
Canal 34 _______ 27.345 MHz
Canal 35 _______ 27.355 MHz
Canal 36 _______ 27.365 MHz
Canal 37 _______ 27.375 MHz
Canal 38 _______ 27.385 MHz
Canal 39 _______ 27.395 MHz
Canal 40 _______ 27.405 MHz
es importante mencionar que no siempre se logra transmitir toda la potencia que se desea, ya que esta limitada por diferentes interferencias, surgidas de otros usuarios.
Las potencias máximas aceptadas por la legislación en la mayoría de los países es de 4 Watts en AM (Amplitud Modulada) y 12 Watts en SSB (Banda lateral única, o Single Side Band, en inglés). El uso de potencias mayores es ilegal; no obstante se venden amplificadores comerciales para transmitir con potencias mucho mayores (estos son los famosos Huaraches, pero en México es ilegal su uso).Frecuencias La Banda Ciudadana consta de 40 canales comenzando en 26.965 MHz y finalizando en 27.405 MHz. Los equipos más completos tienen acceso a frecuencias por encima y por debajo de los 40 canales permitidos, y no deben usarse sino para la escucha, ya que según el país, corresponden a frecuencias afectadas a otros servicios; interferir en ellas constituye delito.Aunque los canales se pueden usar libremente existen dos que tienen una utilización especifica:En México el Canal 9 es el denominado Canal de Emergencia y se utiliza tanto por la Comision Nacional de Emergencia (o Red Nacional de Ayuda) asi como por la ciudadanía para comunicar en situaciones de este tipo; incluso organizaciones como cruz roja o bomberos en ocasiones mantienen escucha en este canal, aunque esta practica esta cayendo en desuso desde la popularización de la telefonía móvil. En México el Canal 5 es el denominado Canal de Carretera, es el utilizado principalmente por camioneros, transportistas, etc para comunicaciones relacionadas con incidencias en carreteras como atascos, controles policiales, etc o preguntar como llegar a un determinado lugar, etc. La lista de canales y sus respectivas frecuencias es la siguiente:
Canal 01 _______ 26.965 MHz
Canal 02 _______ 26.975 MHz
Canal 03 _______ 26.985 MHz
Canal 04 _______ 27.005 MHz
Canal 05 _______ 27.015 MHz
Canal 06 _______ 27.025 MHz
Canal 07 _______ 27.035 MHz
Canal 08 _______ 27.055 MHz
Canal 09 _______ 27.065 MHz
Canal 10 _______ 27.075 MHz
Canal 11 _______ 27.085 MHz
Canal 12 _______ 27.105 MHz
Canal 13 _______ 27.115 MHz
Canal 14 _______ 27.125 MHz
Canal 15 _______ 27.135 MHz
Canal 16 _______ 27.155 MHz
Canal 17 _______ 27.165 MHz
Canal 18 _______ 27.175 MHz
Canal 19 _______ 27.185 MHz
Canal 20 _______ 27.205 MHz
Canal 21 _______ 27.215 MHz
Canal 22 _______ 27.225 MHz
Canal 23 _______ 27.255 MHz
Canal 24 _______ 27.235 MHz
Canal 25 _______ 27.245 MHz
Canal 26 _______ 27.265 MHz
Canal 27 _______ 27.275 MHz
Canal 28 _______ 27.285 MHz
Canal 29 _______ 27.295 MHz
Canal 30 _______ 27.305 MHz
Canal 31 _______ 27.315 MHz
Canal 32 _______ 27.325 MHz
Canal 33 _______ 27.335 MHz
Canal 34 _______ 27.345 MHz
Canal 35 _______ 27.355 MHz
Canal 36 _______ 27.365 MHz
Canal 37 _______ 27.375 MHz
Canal 38 _______ 27.385 MHz
Canal 39 _______ 27.395 MHz
Canal 40 _______ 27.405 MHz
Radio de Banda Civil (11 metros).
La Banda Ciudadana, se abrevia con las siglas CB, es la porción del espectro de frecuencias destinada a la libre comunicación entre el personal civil, por medio de la radio Otra forma de referirse a ella es por su frecuencia de 27 Mhz o bien por su longitud de onda, que es la de 11 metros. Hay que considerar la Banda Ciudadana como un hobby, que permite llenar los tiempos de ocio mediante la comunicación.
No obstante en algunas circunstancias pueden prestarse servicios a la sociedad, pues gracias al uso de los equipos de CB se han evitado algunas catástrofes, interviniendo en emergencias y prestando socorro en inundaciones, accidentes, incendios y otros desastres.
El alcance es eminentemente local, es decir, el radio de un pueblo o ciudad, aunque en condiciones favorables de propagación, se pueden conseguir comunicados a miles de kilómetros.
Hay que destacar que el alcance de estas emisoras está muy relacionado con la instalación de una buena antena en un lugar alto y despejado. Los usos posibles de los emisores - receptores de CB son libres y muy diversos: radioguías y ayuda entre automovilistas o camioneros, actividades de ocio, conversaciones multilaterales o tertúlias por radio sobre temas diversos, comunicación y relación social de personas aisladas o impedidas, asisténcia en caso de necesidad, etc. Las diferencias esenciales en relación a los radioaficionados son que para utilizar un emisor-receptor de CB no hace falta pasar ningún examen de conocimientos técnicos; que en CB se puede hablar de cualquier tema de conversación, y que los radioaficionados utilizan otras bandas de frecuencias y transmisores mucho más potentes que los de CB.
La CB se diferencia de los teléfonos móviles por el hecho de que, por ejemplo, permite el contacto rápido para solicitar o aportar ayuda a personas que, estando cerca, no pueden o podemos conocer su número de teléfono móvil. La banda de frecuencias radioeléctricas utilizada, como también la práctica de utilizar estos equipos, se conoce en Catalunya con el nombre de CB o Banda Ciudadana, y los usuarios o practicantes de ésta actividad se denominan "cebeistas".
Un radio de Banda Ciudadana se conecta con otro por rebote como hablamos anteriormente o en directo como lo hace normalmente de una estación a otra.
Existe una tabla aproximada de cobertura de estos radios que es la siguiente:
De estación Fija a Móvil Terrestre 50 Kms (Directo)
De estación Fija a Fija Terrestre 200 Kms (Directo)
De estación Móvil a Móvil Terrestre 15 Kms (Directo)
Cabe destacar que esta cobertura se cumple en condiciones optimas de uso, motivado a que influyen factores como: el terreno (los cerros, montañas y valles), el ambiente (estado del tiempo, tormentas eléctricas, estática) y las obstrucciones (generalmente la instalación se debe hacer tomando en cuenta las obstrucciones artificiales que puedan existir en los alrededores, ya sean edificios, muros, túneles y otros).
PRIMER PRACTICA DE LABORATORIO.
Para llevar acabo esta practica se utilizo un radio civil, del cual se tomaría registro de una potencia inicial y un una potencia final,
logrando obtener los siguientes resultados:
En esta imagen se muestra el valor de la potencia que se tenia inicialmente en el radio civil.
el cual fue de 4,6 Whats.
Y por ultimo, se obtuvo la siguiente potencia, la cual muestra un valor menor a la primera y esto se debe a la perdida que se da en el recorrido de la onda dentro del cable coaxial utilizado, dicho valor fue de 1.3 whats.
en conclusión el indice de perdida fue de gran valor, pero el objetivo de la practica fue cumplido.
Para llevar acabo esta practica se utilizo un radio civil, del cual se tomaría registro de una potencia inicial y un una potencia final,
logrando obtener los siguientes resultados:
En esta imagen se muestra el valor de la potencia que se tenia inicialmente en el radio civil.
el cual fue de 4,6 Whats.
Y por ultimo, se obtuvo la siguiente potencia, la cual muestra un valor menor a la primera y esto se debe a la perdida que se da en el recorrido de la onda dentro del cable coaxial utilizado, dicho valor fue de 1.3 whats.
en conclusión el indice de perdida fue de gran valor, pero el objetivo de la practica fue cumplido.
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