Las señales en telecomunicaciones se transmiten de un dispositivo a otro en forma de energía electromagnética. Las señales electromagnéticas pueden viajar a través del vacío, el aire u otros medios de transmisión.
En este Modulo se tratara con cierto nivel de detalle la transmisión de señales de telecomunicaciones a través del espacio radioeléctrico.
Para ello es conveniente definir lo que se entiende como espacio radioeléctrico.
La siguiente es una representación grafica del mismo:
La energía electromagnética, una combinación de campos eléctricos y magnéticos vibrando entre sí, comprende a la corriente eléctrica alterna, las señales eléctricas de voz, a las ondas de radio, a la luz infrarroja, a la luz visible, a la luz ultravioleta y a los rayos X, gamma y cósmicos.
Cada uno de ellos constituye una porción del espectro electromagnético según la figura anterior.
Sin embargo, no todas las porciones del espectro se pueden usar realmente para las telecomunicaciones y los medios para conducir aquellas que son utilizables están limitados a una porción reducida del mismo.
Por ello es conveniente entender este concepto básico: el espectro radioeléctrico en telecomunicaciones es finito
Las frecuencias en la banda de voz se transmiten generalmente en forma de corrientes a través de hilos de metal, como los pares trenzados o los cables coaxiales. Las radiofrecuencias pueden viajar a través del aire o del espacio, pero necesitan mecanismos específicos de transmisión y recepción. La luz visible, el tercer tipo de energía electromagnética que se usa actualmente para las telecomunicaciones, se conduce usando un cable de fibra óptica.
Los medios de transmisión se pueden dividir en dos grandes categorías: guiados y no guiados:
Los medios no guiados, o comunicaciones sin cable, transportan ondas electromagnéticas sin usar un conductor físico. En su lugar, las señales se radian a través del aire..
La sección del espectro electromagnético definido como comunicación de radio se divide en ocho rangos, denominados bandas, cada una de ellas reguladas por las autoridades gubernamentales de cada país.
Estas bandas se clasifican desde frecuencia muy baja (VLF, Very Low
Frequency) a frecuencia extremadamente alta (EHF, Extremely High Frequency). La Figura siguiente muestra las ocho bandas y sus acrónimos:
La transmisión de ondas de radio utiliza cinco tipos de propagación distintos: superficie, troposférica, ionosférica, línea de visión y espacio :
La tecnología de radio considera que la tierra está rodeada por dos capas de atmósfera: la tropósfera y la ionosfera. La troposfera es la porción de la atmósfera que se extiende hasta aproximadamente 45 km desde la superficie de la tierra (en terminología de radio, la troposfera incluye una capa de máxima altitud denominada estratosfera) y contiene aquello
en lo que nosotros generalmente pensamos como el aire. Las nubes, el viento, las variaciones de temperatura y el clima en general ocurren en la troposfera.
La ionosfera es la capa de atmósfera por encima de la troposfera pero por
debajo del espacio. Está más allá de lo que nosotros denominamos atmósfera y contiene partículas libres cargadas eléctricamente (de aquí el nombre).
Propagación en superficie.
En la propagación en superficie, las ondas de radio viajan a través de la porción más baja de la atmósfera, abrazando a la tierra. A las frecuencias más bajas (menos de 2 MHz), las señales emanan en todas las direcciones desde la antena de transmisión y sigue la curvatura del planeta.
La distancia depende de la potencia en la señal: cuanto mayor es la potencia, mayor es la distancia.
La propagación en superficie también puede tener lugar en el agua del mar.
Propagación troposférica.
La propagación troposférica puede actuar de dos formas. O
bien se puede dirigir la señal en línea recta de antena a antena (visión directa) o se puede radiar con un cierto ángulo hasta los niveles superiores de la troposfera donde se refleja hacia la superficie de la tierra.
El primer método necesita que la situación del receptor y el
transmisor esté dentro de distancias de visión, limitadas por la curvatura de la tierra en relación a la altura de las antenas. El segundo método permite cubrir distancias mayores.
Propagación ionosférica.
En la propagación ionosférica, las ondas de radio de más alta frecuencia
(2 a 30 MHz) se radian hacia la ionosfera donde se reflejan de nuevo hacia la
tierra.
La densidad entre la troposfera y la ionosfera hace que cada onda de radio se acelere y cambie de dirección, curvándose de nuevo hacia la tierra. Este tipo de transmisión permite cubrir grandes distancias con menor potencia de salida
Propagación por visión directa.
En la propagación por visión directa, se transmiten señales de muy alta frecuencia (mas de 30 MHz) directamente de antena a antena siguiendo
una línea recta.
Las antenas deben ser direccionales, estando enfrentadas entre sí, y o bien
están suficientemente altas o suficientemente juntas para no verse afectadas por la curvatura de la tierra.
La propagación por visión directa es compleja porque las transmisiones de
radio no se pueden enfocar completamente. Las ondas emanan hacia arriba y hacia abajo así como hacia delante y pueden reflejar sobre la superficie de la tierra o partes de la atmósfera. Las ondas reflejadas que llegan a la antena receptora más tarde que la porción directa de la transmisión puede corromper la señal recibida.
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