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Eo 0421 - RADIOCOMUNICACIONES
Conferencia 2: Introducción a los Sistemas de Radiocomunicaciones
Instructor: Israel M. Zamora, MBA, MSTMProfesor Titular, Departamento de Sistemas Digitales y
Telecomunicaciones. Universidad Nacional de Ingeniería
I Sem 2015
2
OBJETIVOS DE LA SESIÓN
I. Zamora
Revisar aspectos generales sobre el recurso del Espectro Radioeléctrico.
Dar a conocer la convención asumida en la asignatura para el manejo de variables.
Repasar conceptos fundamentales relativos al decibelio.
Unidad I: Intro. Sist. Radiocomunicaciones
CONTENIDO
• El espectro radioeléctrico. – Definición. – Clasificación y CNAF.– Administración, gestión y monitoreo. – Organizaciones relacionadas.
• Convenciones utilizada en la asignatura.
• Repaso de unidades de medidas. Bel, dB, dBW, dBm, dB.
3I. Zamora Unidad I: Intro. Sist. Radiocomunicaciones
Espectro Radioeléctrico
Espectro Radioeléctrico
Son las ondas electromagnéticas que se propagan sin guía artificial. Convención ---> frecuencias < 3000GHz (según Unión Internacional de Telecomunicaciones)
4I. Zamora Unidad I: Intro. Sist. Radiocomunicaciones
Espectro Radioeléctrico: RI y RNI
5I. Zamora Unidad I: Intro. Sist. Radiocomunicaciones
Espectro de Frecuencias: Clasificación
Banda Nom Propagación Usos Métrica (Long. Onda)
300-3000 Hz ELF Atmosférica, submarina y subterránea
Navegación superficial, submarina, y subterránea
Ondas millométricas1000-100 Km
3-30 KHz VLF Terrestre Navegación submarinaOndas miriamétricas
100-10 Km
30-300 KHz LF Terrestre Navegación marítima a larga distancia, Radiodifusión
Ondas kilométricas10-1 Km
300-3000 KHZ MF Terrestre y ionosférica Navegación , Radio AM, Fijo y Móvil Ondas hectométricas
1000-100 m
3-30M Hz HF Ionosférica Fijo, marítima, aeronáutica, militar, radiodifusión, BC, aficionados
Ondas decamétricas100-10 m
30-300MHz VHF Tropósfera, casi LOS (Línea de Vista) TV, Radio FM, militar, meteórico,
Ondas métricas10-1m
300-3000M Hz UHF Troposférica, LOS (Línea de Vista)
TV, radar, móvil, radiodifusión satelital, radar, PCS, navegación
Ondas decimétricas100-10 cm
3-30 GHz SHF Troposférica, LOS (Línea de Vista)
Fijo y móvil terrestre corta distancia, satelital terrestre y móvil , telefonía, TV
Ondas centimétricas10-1 cm
30-300 GHz EHF Troposférica, LOS (Línea de Vista) Satelital
Ondas milimétricas10-1 mm
6I. Zamora Unidad I: Intro. Sist. Radiocomunicaciones
Rango de Frecuencias Designación
41 -68 MHz Banda I
87.5 – 108 MHz Banda II
162 – 230 MHz Banda III
470 – 582 MHz Banda IV
582 – 960 MHz Banda V
12 GHz (radiodif. Satélite) Banda VI
Rango de Frecuencias Designación Longitud de Onda
< 1.0 GHz P <30 cm
1.0-2.0 GHz L 30-15 cm
2.0-4.0 GHz S 15-7.5cm
4.0-8.0 GHz C 7.5-3.75 cm
8.0-12.4 GHz X 3.75-2.42 cm
12.4-18.0 GHz Ku 2.42-1.66 cm
18.0-26.5 GHz K 1.66-1.11 cm
26.5-40.0 GHz Ka 11.1-7.5 mm
40.0-300 GHz Q 7.5-1 mm
>300.0 GHz mm >1 mm
Radiodifusión y TV
Microondas (Radar)
Rango de Frecuencias Designación Longitud de Onda Denominación
300-800 GHz - 1-0.4 mm Región submilimétrica
800 GHz – 400 THz IR 0.4 mm-0.8 m Infrarrojo
400-750 THz V 0.8-0.4 m Visible
750-10,000 THz UV 400-12nm Ultravioleta
- - 120-0.6 A Rayos X
7I. Zamora Unidad I: Intro. Sist. Radiocomunicaciones
Espectro de Frecuencias: Clasificación
• Organismos Recomendadores– International Telecommunications Union (ITU o UIT)– International Frequency Registration Board (IFRB)– World Administrative Radio Council (WARC)– Conference of European Post and Telecommunications Administration
(CEPT)
• Organismos estadarizadores y reguladores– European Telecommunications Standards Institute (ETSI)– American National Standard Institute (ANSI)– Federal Communications Commission (FCC) USA – TELCOR (ver CNAF) Nicaragua
Visión económica del Espectro Radioeléctrico Recurso natural muy escaso Importancia estratégica Problemas de interferencia Ordenamiento es necesario - servicios
Gestión del Espectro Radioeléctrico
8I. Zamora Unidad I: Intro. Sist. Radiocomunicaciones
Espectro Radioeléctrico: Gestión
Ente Regulador
A nivel internacional como órgano
recomendador
A nivel nacionalcomo Autoridad Reguladora
http://www.itu.int
http://www.telcor.gob.ni
Buró de interés en esta asignatura
9I. Zamora Unidad I: Intro. Sist. Radiocomunicaciones
Espectro Radioeléctrico: Gestión
• Regiones UIT-R• Planes regionales del espectro (armonización de bandas): CEPT y FCC
• Importante: Homologaciones y certificaciones de los equipos.
Región 1: Europa/África
Región 2: América
Región 3: Asia/Pacífico
Inconsistencias:
-GSM 900MHz (Europa)
-PCS 1900MHz (USA)
• Diferencias sustanciales en el espectro entre 24 y 29GHZ
• Ancho de banda diferentes
FCC CEPT
10I. Zamora Unidad I: Intro. Sist. Radiocomunicaciones
Adjudicación“Inscripción de un canal determinado en un plan, adoptado por una conferencia competente, para ser utilizado por una o varias administraciones para un servicio de radiocomunicaciones terrenal o espacial en uno o varios países o zonas geográficas determinadas y según condiciones especificas.”
Atribución“Inscripción en el cuadro nacional de atribución de frecuencia (CNAF), de una banda determinada, para que sea utilizada por uno o varios servicios de radiocomunicaciones terrenal o espacial o por servicio de radioastronomía en condiciones especificas. Este término se aplica también a la banda de frecuencia.”
Espectro Radioeléctrico: Gestión
Asignación (Título habilitante)Autorización que da una administración para que una estación radioeléctrica utilice una frecuencia o un canal radioeléctrico determinado en condiciones especificas.
• Reglamento de Radiocomunicaciones (Definiciones del CNAF)
11I. Zamora Unidad I: Intro. Sist. Radiocomunicaciones
Espectro Radioeléctrico: Gestión
CNAF o Cuadro Nacional de Atribución de Frecuencia
12I. Zamora Unidad I: Intro. Sist. Radiocomunicaciones
Gestión del Espectro Radioeléctrico
Web del CNAF de TELCOR: http://www.telcor.gob.ni/CNAF.asp
13I. Zamora Unidad I: Intro. Sist. Radiocomunicaciones
Espectro Radioeléctrico: Monitoreo
• Control de niveles de emisiones radioeléctricas
• Instituto Nicaragüense de Telecomunicaciones y Correos- TELCOR– Infraestructura de control de bandas de HF, VHF, UHF, SHF
• Comprobación técnica de emisiones radioeléctricas– Localización de fuentes interferentes
• Equipamiento utilizado• Estaciones fijas (hasta 2GHz)• Estaciones móviles (hasta 40GHz)• Equipos transportables:
• Analizadores de espectro (hasta 40 GHz)• Radiogoniómetros• Analizadores de equipos de
radiotelefonía SMT• Receptores de amplia cobertura (hasta 2
GHz)
14I. Zamora Unidad I: Intro. Sist. Radiocomunicaciones
ESTACION DE MONITOREO FIJA
ESTACION DE MONITOREO MÓVIL
DIRECTION FINDER
RADIOGONIOMETRO
ANALIZADOR DE SEÑALY DE ESPECTRO
15I. Zamora Unidad I: Intro. Sist. Radiocomunicaciones
Espectro Radioeléctrico: Monitoreo
DETECCION DE SEÑAL INTERFERENTE
16I. Zamora Unidad I: Intro. Sist. Radiocomunicaciones
Espectro Radioeléctrico: Monitoreo
Convenciones en la asignatura
• Variables lineales• Cuando se haga uso y referencia de variables en unidades lineales utilizaremos
caracteres alfabéticos en minúscula.
• EJEMPLO: • Potencia p = 100 Watts• Intensidad de Campo Eléctrico: e = 100V/m• Ganancia de antena: g = 10
• Variables decibélicas (dB, dBm, dB, etc)• Cuando se haga uso y referencia de variables en unidades decibélicas
utilizaremos caracteres alfabéticos en MAYÚSCULA.
• EJEMPLO: • Potencia P = 20dB• Intensidad de Campo Eléctrico: E = 20dB• Ganancia de antena: G = 1dB
17I. Zamora Unidad I: Intro. Sist. Radiocomunicaciones
Repaso de unidades de medidas dB, dBW, dBm, dB.
• Decibelio (dB)
• El decibelio es un unidad logarítmica de medida que expresa la magnitud de una cantidad física (usualmente potencia o intensidad) relativo a un nivel de referencia específico o implícito.
• Es una unidad adimensional. • Un decibel es la décima parte de un Bel, que es una unidad raramente usada.• En general puede expresarse, para una magnitud de X unidades, como:
X de unidad 1
X10logXdB 10
• EJEMPLO: Expresar una potencia de 1000 Watts en decibelios relativos a un watts.
dB301W
1000W10log1000Watts 10
18I. Zamora Unidad I: Intro. Sist. Radiocomunicaciones
Repaso de unidades de medidas. dB, dBW, dBm, dB.
• Decibelio relativo a 1mX: el dBm• Normalización a unidades relativas a 1/1000 de la variable física.
X de unidades 1/1000
X10logXdBm 10
• EJEMPLO: Expresar una potencia de 1000 Watts en decibelios relativos a 1mW.
dBm601mW
1000W10log1000Watts 10
30XdBm XdBRelación entre dB y dBm
19I. Zamora Unidad I: Intro. Sist. Radiocomunicaciones
Repaso de unidades de medidas. dB, dBW, dBm, dB.
• Decibelio relativo a 1X: el dB• Algunas veces, se suele normalizar con unidades relativas a 1/106 de la variable física.
X de unidades 1/10
X10logXdBm
610
• EJEMPLO: Expresar una intensidad de campo eléctrico de 10 V/m en decibelios relativos a 1 V/m.
dB 1V/m1
V/m1010logV/m10 10
60XdB XdBRelación entre dB y dB
20I. Zamora Unidad I: Intro. Sist. Radiocomunicaciones
Repaso de unidades de medidas. dB, dBW, dBm, dB.
• Resumen comparativo y su relación– Extesnsión a otros niveles de normalización
60XdB XdB30XdBm XdB
90XdB XdBn
120XdB XdBp
150XdB XdBf
21I. Zamora Unidad I: Intro. Sist. Radiocomunicaciones
Más usados en radiocomununicaciones
Repaso de unidades de medidas. dB, dBW, dBm, dB.
• Algunas reglas (o trucos) comunes
• Por ejemplo:
22I. Zamora Unidad I: Intro. Sist. Radiocomunicaciones
Repaso de unidades de medidas. dB, dBW, dBm, dB.
• Ejemplo:• Una fibra óptica tiene una pérdida de 0.35 dB/km. Si un LED con una salida de
potencia de 25W se conecta a un extremo de una longitud de 20 km de esta fibra, ¿cuánta potencia llega al detector en el otro extremo? (Dé la respuesta en dBm y su equivalente en W).
Solución:
inp outp
Kmd 20
Fibra ópticaKm
dBLKm 35.0
Kmin
Kminout l
pdl
pp20
11
KmKminKminout dLPLPP 20
dBmKmKm
dB
mW
WPout 02.232035.0
1
25log10
Wpout 510 10/3002.23
23I. Zamora Unidad I: Intro. Sist. Radiocomunicaciones
• Lectura Obligatoria• Transmisión de Radio
– Capitulo 1:• Secciones 1.1 a 1.5
• Lectura Recomendada
• Wireless Communications– Capitulo I:
• Todas las secciones
24I. Zamora Unidad I: Intro. Sist. Radiocomunicaciones