¿Cómo funciona una antena?

Probablemente has notado que casi todas las radios que has podido ver y sigues viendo (como tu teléfono móvil, la radio de tu coche, la radio que tienes en la cocina,

etc.) tienen una antena. Las antenas vienen en todos los tamaños y formas, dependiendo de la frecuencia en que la antena está tratando de recibir. Puede ser cualquier cosa, desde un cable largo y plegable (como ocurre en muchas radios AM/FM en los coches) a algo tan diferente como puede ser una antena parabólica. Los transmisores de radio también usan torres extremadamente altas para transmitir sus señales.

La idea que hay detrás de una antena en un transmisor de radio, es lanzar las ondas de radio al espacio. En un receptor, la idea es recoger toda la potencia de transmisión posible y suministrarlo al sintonizador. Para los satélites que están a miles de kilómetros de distancia, su utilizan antenas que pueden llegar a tener hasta 60 metros de diámetro.

El tamaño de una óptima de radio está relacionada con la frecuencia de la señal que la antena está tratando de transmitir o recibir. El motivo de relación tiene que ver con la velocidad de la luz, y la distancia que los electrones pueden viajar como resultado. Para aquellos que no se acuerden, la velocidad de la luz es 300.000 kilómetros por segundo.

Características

Según el rango de frecuencias utilizado para transmitir, el medio de transmisión pueden ser las ondas de radio, las microondas terrestres o por satélite, y los infrarrojos, por ejemplo. Dependiendo del medio, la red inalámbrica tendrá unas características u otras:

Ondas de radio: las ondas electromagnéticas son omnidireccionales, así que no son necesarias las antenas parabólicas. La transmisión no es sensible a las atenuaciones producidas por la lluvia ya que se opera en frecuencias no demasiado elevadas. En este rango se encuentran las bandas desde la ELF que va de 3 a 30 Hz, hasta la banda UHF que va de los 300 a los 3000 MHz, es decir, comprende el espectro radioelectrico de 30 - 3000000000 Hz.

Microondas terrestres: se utilizan antenas parabólicas con un diámetro aproximado de unos tres metros. Tienen una cobertura de kilómetros, pero con el inconveniente de que el emisor y el receptor deben estar perfectamente alineados. Por eso, se acostumbran a utilizar en enlaces punto a punto en distancias cortas. En este caso, la atenuación producida por la lluvia es más importante ya que se opera a una frecuencia más elevada. Las microondas comprenden las frecuencias desde 1 hasta 300 GHz.

Microondas por satélite: se hacen enlaces entre dos o más estaciones terrestres que se denominan estaciones base. El satélite recibe la señal (denominada señal ascendente) en una banda de frecuencia, la amplifica y la retransmite en otra banda (señal descendente). Cada satélite opera en unas bandas concretas. Las fronteras frecuenciales de las microondas, tanto terrestres como por satélite, con los infrarrojos y las ondas de radio de alta frecuencia se mezclan bastante, así

que pueden haber interferencias con las comunicaciones en determinadas frecuencias.

Infrarrojos: se enlazan transmisores y receptores que modulan la luz infrarroja no coherente. Deben estar alineados directamente o con una reflexión en una superficie. No pueden atravesar las paredes. Los infrarrojos van desde 300 GHz hasta 384 THz.

Tipos Básicos de Antenas con Reflector

Antena Foco Primario

Foco primario La superficie de estas antenas es un paraboloide de revolución. Las ondas electromagnéticas inciden paralelamente al eje principal, se reflejan y dirigen al foco.El foco está centrado en el paraboloide.Tienen un rendimiento máximo de aproximadamente el 60%, es decir, de toda la energía que llega a la superficie de la antena, el 60% lo hace al foco y se aprovecha, el resto se pierde debido principalmente a dos efectos, el efecto spillover y el efecto bloqueo.Su relativa gran superficie implica un menor ángulo de anchura del haz (3 dB), por lo que la antena debe montarse con mayor precisión que una antena offset normal. La lluvia y la nieve pueden acumularse en el plato e interferir en la señal; Además como el LNB va montado centralmente, bloquea muchas señales con su propia sombra sobre la superficie de la antena.

Antena Offset

Offset Una antena offset esta formada por una sección de un reflector paraboloide de forma oval. La superficie de la antena ya no es redonda, sino oval y simétrica (elipse). El punto focal no está montado en el centro del plato, sino a un lado del mismo (offset), de tal forma que el foco queda fuera de la superficie de la antena. Debido a esto, el rendimiento es algo mayor que en la de Foco Primario, pudiendo ser de un 70% o algo más.

Cassegrain

Este tipo de antenas presentan una gran directividad, una elevada potencia en el transmisor y un receptor de bajo ruido. Utilizar una gran antena reflectora implica grandes distancias del transmisor al foco (y la imposibilidad de colocar equipos en él) por lo que una solución es emplear un segundo reflector o subreflector. En el caso del reflector parabólico Cassegrain el subreflector es hiperbólico.El reflector principal refleja la radiación incidente hacia el foco primario. El reflector secundario posee un foco en común con el reflector parabólico.El sistema de alimentación está situado en el foco secundario, de manera que el centro de fases del alimentador coincide con el foco secundario del hiperboloide.El paraboloide convierte una onda plana incidente en una esférica dirigida hacia el foco primario, que es entonces reflejada por el subreflector para formar una onda esférica

incidente en el alimentador.

Alimentadores para antenas con reflector (bocinas) Las bocinas son utilizadas como alimentador en las antenas, es decir, se utilizan para iluminar el reflector formando lo que se conoce como antena parabólica. La bocina de alimentación se encuentra situada en el foco del paraboloide.Una única bocina puede utilizarse como una antena de cobertura global en satélites; además se pueden agrupar varias bocinas (alimentándolas con una amplitud y una fase diferentes), para conseguir un determinado diagrama de radiación y dar cobertura a un país o continente. La agrupación de bocinas sería el alimentador del reflector.En una transmisión la bocina emite energía desde el foco hacia la superficie del reflector, consiguiendo radiar sobre el rango de cobertura deseado, mientras que en una recepción el reflector actúa como un acumulador de energía de la señal, que es concentrada hacia la bocina alimentadora.Las bocinas pueden transmitir ó recibir dos ondas con polarización distinta, siempre que la polarización sea ortogonal. Esto se consigue con un dispositivo llamado acoplador ortomodo (OMT), que es un sistema de guía de ondas en forma de T, donde por la guía principal se propagan dos modos dominantes ortogonales y cada guía adosada soporta uno de los dos modos anteriores.La polarización ha de ser ortogonal para que no se produzcan interferencias.De acuerdo con la forma de la apertura, las bocinas pueden ser de dos tipos: piramidal y cónica.Bocina piramidal

Bocina PiramidalEs un tipo de bocina rectangular. Se ensancha tanto en el plano E como en el H, lo que permite radiar haces estrechos en ambos planos. Este tipo de bocinas son adecuadas para sistemas de polarización lineal. Su ganancia puede calcularse exactamente a partir de sus dimensiones físicas por ello se suelen utilizar como patrones de comparación en las medidas de ganancia. El diseño de una bocina piramidal requiere que su garganta coincida con la guía rectangular de alimentación.Bocina cónicaSe utilizan fundamentalmente en antenas de satélites de haz global. Son las más adecuadas para utilizar polarizaciones circulares, aunque también pueden utilizar polarización lineal.

Bocina Cónica Corrugada (corrugaciones en la cara interna)Según el modo de propagación transmitido se clasifican como: bocinas de modo dominante, bocinas de modo dual y bocinas corrugadas.Bocinas de modo dominante: Se sintoniza al modo predominante de la guía de onda circular, el modo TE11.Bocinas multimodo: Se sintoniza al modo de propagación TE11 de la onda que se propaga por la guía de onda, junto al modo TM11 que es el siguiente modo de propagación.Bocinas corrugadas (o híbridas): Se ajustan a un modo híbrido (HE11), con lo que se consigue un ancho de haz amplio y simétrico gracias a lo cual el reflector se alimenta uniformemente. Además con este tipo de bocinas se consigue una polarización más pura.

Bocina con lente Dieléctrica

Lentes dieléctricas Otra manera de concentrar la radiación de una fuente primaria (foco) es con la utilización de una lente dieléctrica.Gracias a la utilización de una lente dieléctrica en la boca del alimentador de una antena (bocina), se consigue disminuir el error de fase.Este tipo de lentes transforma el frente de ondas esférico en un frente de ondas planas a la salida de la lente, con lo que se consigue ampliar la ganancia.Con las lentes dieléctricas también se consigue modificar la distribución de amplitud, haciéndola más uniforme y aumentando la eficiencia de apertura del sistema.

Ingeniería con estas antenas

Iluminación parabólica sobre pedestal Para distribuciones parabólicas sobre pedestal el modelo de campo de apertura es el siguiente:Eab(r) = C + (1 - C) [1 - (r / a) 2] nIluminación sobre el borde de la parábola (dB)Nivel del lóbulo secundarioRadio de la aperturaa = D / 2

Tipos de antenasHay varios tipos de antenas. Los más relevantes para aplicaciones en bandas libres son:

Antenas Dipolo Antenas Dipolo multi-elemento Antenas Yagi Antenas Panel Plano (Flat Panel) Antenas parabólicas (plato parabólico)

Antenas Dipolo:Todas las antenas de dipolo tienen un patrón de radiación generalizado. Primero el patrón de elevación muestra que una antena de dipolo es mejor utilizada para transmitir y recibir desde el lado amplio de la antena. Es sensible a cualquier movimiento fuera de la posición perfectamente vertical. Se puede mover alrededor de 45 grados de la verticalidad antes que el desempeño de la antena se degrade más de la mitad. Otras antenas de dipolo pueden tener diferentes cantidades de variación vertical antes que sea notable la degradación.Un ejemplo de patrón de elevación puede verse en la figura 1a. A partir del patrón de azimuth se ve que las antenas operan igualmente bien en 360 grados alrededor de la antena. Físicamente las antenas dipolo son cilíndricas por naturaleza, y pueden ser ahusadas o con formas especificas en el exterior para cumplir con especificaciones de medidas. Estas antenas son usualmente alimentadas a través de una entrada en la parte inferior, pero también pueden tener el conector en el centro de la misma.

Antenas Dipolo Multi-Elemento:Las antenas multi-elemento tipo dipolo cuentan con algunas de las características generales del dipolo simple. Cuentan con un patrón de elevación y azimuth similar al de la antena dipolo simple. La diferencia más clara entre ambas es la direccionalidad de la antena en el plano de elevación, y el incremento en ganancia debido a la utilización de múltiples elementos. Con el uso de múltiples elementos en la construcción de la antena, esta puede ser configurada para diferentes ganancias, lo cual permite diseños con características físicas similares. Tal como se puede ver en el patrón de elevación de la fig. 2, múltiples antenas de dipolo son muy direccionales en el plano vertical. Debido a que la antena de dipolo radía igualmente bien en todas las direcciones del plano horizontal, es capaz de operar igualmente bien en configuración horizontal.

Patrón de Elevación multi-dipoloFigura 2. Patrón de Elevación de una antena multi-dipolo

Antenas Yagi:Estas se componen de un arreglo de elementos independientes de antena, donde solo uno de ellos transmite las ondas de radio. El número de elementos (específicamente, el número de elementos directores) determina la ganancia y directividad. Las antenas Yagi no son tan direccionales como las antenas parabólicas, pero son más directivas que las antenas panel.

Antena Yagi

Figura 3. Construcción de una antena Yagi

Patrón de Elevación YagiFigura 4. Patrón de Radiación en Elevación Yagi

Antenas Panel Plano (Flat Panel):Las antenas de panel plano como su nombre lo dice son un panel con forma cuadrada o rectangular. y están configuradas en un formato tipo patch. Las antenas tipo Flat Panel son muy direccionales ya que la mayoría de su potencia radiada es una sola dirección ya sea en el plano horizontal o vertical. En el patrón de elevación (Fig. 4) y en el patrón de azimuth (Fig. 5) se puede ver la directividad de la antena Flat Panel. Las antenas Flat Panel pueden ser fabricadas en diferentes valores de ganancia de acuerdo a su construcción. Esto puede proveer excelente directividad y considerable ganancia.

Patrón de Elevación Flat PanelFigura 5. Patrón de Elevación Flat Panel de Alta Ganancia

 

Patrón de Azimuth Flat PanelFigura 6. Patrón de Azimuth Flat Panel de Alta Ganancia

Antenas Parabólicas:Las antenas parabólicas usan características físicas así como antenas de elementos múltiples para alcanzar muy alta ganancia y direccionalidad. Estas antenas usan un plato reflector con la forma de una parábola para enfocar las ondas de radio recibidas por la antena a un punto focal. La parábola también funciona para capturar la energía radiada por la antena y enfocarla en un haz estrecho al transmitir. Como puede verse en la Figura 5, la antena parabólica es muy direccional. Al concentrar toda la potencia que llega a la antena y enfocarla en una sola dirección, este tipo de antena es capaz de proveer muy alta ganancia.

Patrón de Elevación ParabólicaFigura 7, Patrón de Elevación de Plato Parabólico

Antena de Ranura:Las antenas de ranura cuentan con características de radiación muy similares a las de los dipolos, tales como los patrones de elevación y azimuth, pero su construcción consiste solo de una ranura estrecha en un plano. Así como las antenas microstrip mencionadas abajo, las antenas de ranura proveen poca ganancia, y no cuentan con alta direccionabilidad, como evidencían su patrones de radiación y su similiridad al de los dipolos. Su más atractiva característica es la fáicilidad de construcción e integración en diseños existentes, así como su bajo costo. Estos factores compensan por su desempeño poco eficiente.

Antenas Microstrip:Estas antenas pueden ser hechas para emular cualqueira de los diferentes tipos de antenas antes mencionados. Las antenas microstrip ofrecen varios detalles que deben de ser considerados. Debido a que son manufacturadas con pistas en circuito impreso, pueden ser muy pequeñas y livianas. Esto tiene como costo no poder manejar mucha potencia como es el caso de otras antenas, además están hechas para rangos de frecuencia muy especificos. En muchos casos, esta limitación de frecuencia de operación puede ser benéfico para el desempeño del radio. Debido a sus características las antenas microstrip no son muy adecuadas para equipos de comunicación de banda amplia.

Conclusión:De esta introducción básica a las antenas, podemos obtener una comprensión simple de los tipos de antenas y aplicaciones de estas. Por ejemplo, las antenas dipolo aún cuando

no proveen mucha ganancia ofrecen la mejor flexibilidad en cuanto a orientación de la antena. Las antenas flat panel ofrecen mayor direccionabilidad y son buena opción para instalaciones fijas. La antena parabolica con su alta ganancia y gran direccionabilidad son muy buenas para proveer enlaces punto a punto en largas distancias, con antenas instaladas permanentemente. Finalmente las antenas de ranura y las de microstrip son correctas para aplicaciones de desempeño moderado que necesitan integrar la antena dentro del radio y aplicaciones OEM. Adicionalmente es posible usar diferentes tipos de antena en el mismo sistema. Por ejemplo, se puede montar una antena flat panel en una pared cerca de un access point. Cuando una pieza de equipo con antena dipolo cerca del access point, el sistema podría actualizar estadisticas inmediatamente en el equipo.Para ayudar en la elección de la antena correcta para su aplicación, la tabla 1 se provee como un medio de comparación entre los diferentes tipos:

Patrón de Radiación

Ganancia Directividad Polarización

Dipolo Amplio Baja Baja LinealDipolo Multi-Elemento

Amplio Baja/Media Baja Lineal

Panel Plano (Flat Panel)

Amplio Media Media/Alta Lineal/Circular

Plato Parabólico

Amplio Alta Alta Lineal/Circular

Yagi Endfire Media/Alta Media/Alta LinealRanura Amplio Baja/Media Baja/Media LinealMicroStrip Enfire Media Media Lineal

Cables y Conectores

Normalmente no se le suele dar la importancia que merecen y es por los cables y por las malas conexiones por donde se inducen la mayoría de ruidos. El cable es el medio por el que pasan las señales de un equipo a otro. En un estudio doméstico procuraremos tener la menor cantidad de cables posibles y que sean de buena calidad.

El conector es el elemento físico que engancha el cable con el aparato a conectar. La conexión debe encajar perfectamente, por ello existen los conectores macho, los que se acoplan y los conectores hembra, los que aceptan el acoplamiento. El conector macho esta formado por una o varias patillas que acoplan en el conector hembra. El cable se puede unir por contacto físico o generalmente por soldadura porque está exento de fallos mecánicos.

1.- Tipos de cable:

Paralelo: Se trata de un cable de dos conductores que como su nombre indica van paralelos. Podemos usarlos para unir nuestros aparatos si la distancia es corta. Se utilizan para trasportar la señal de altavoces puesto que esta tiene mas tensión y el nivel de ruido no es tan critico. La polaridad + y - no importa demasiado si las conectamos igual en los dos altavoces, pero es conveniente que una tensión positiva produzca un desplazamiento del altavoz hacia delante. Para comprobar esto, conectamos una pila de

1.5 voltios en los extremos del altavoz y vemos como se desplaza. Si lo hace hacia delante el polo positivo estará bien elegida la polaridad.

Coaxial: Es el mas utilizado. Se trata de un cable conductor con dos conductores y un eje común. Si queremos transportar dos señales por el mismo cable, como una señal estereo usaremos un coaxial con dos conductores internos. En la parte central se coloca el conductor ( o los dos conductores) y en la parte exterior se coloca la malla que hace de apantallamiento y tierra. Como la información de la señal eléctrica circula por el interior del cable el nivel de ruido que se pueden inducir se reduce.

Cable Coaxial

- Fibra óptica: Es un cable formado por un cilindro por el que viaja un haz de luz. Se usa en conexiones digitales.

-Manguera: Se trata de un agrupamiento de cables en uno solo para poder llevar varias lineas por un único cable.

2.- Conectores

XLR o Canon: Tipo de conector de 3 a 7 contactos con capacidad de bloqueo.Es muy robusto y por ello muy usado y el estándar en los micrófonos y para la transmisión de señales digitales. Normalmente usa tres contactos para su uso con cable coaxial. El indicado como 1 suele ser el de masa, el 2 para la señal positiva y el 3 para el negativo en las conexiones balanceadas. Si no es balanceada, se une el pin 1 y 3 para la masa. Posee una pestaña especial que hace que quede anclado al equipo para evitar que se suelte por posibles tirones. Sin duda es el mejor para aplicaciones de directo. El nombre proviene del código de producto de la marca Cannon, que comenzó su fabricación. Es habitual escribirlo como "Canon".

XLR Macho XLR Hembra

Jack o conector telefónico: Son conectores con dos o tres conductores. Si es de dos se usara para una conexión monofónica y si son tres para una estereofónica o monofónica balanceada. Los vivos siempre van en la punta del conector y la masa en la parte interior. Dependiendo de la calidad será mas o menos robusto, hay jacks de plástico barato y de metal. Normalmente su uso es con cable coaxial para instrumentos como la guitarra o el teclado y auriculares. Hay de dos tamaños, el jack normal de ¼ de pulgada y el jack pequeño de 1/8 de pulgada conocido como minijack.

Jack Mono MiniJack estéreo

Dentro de los jacks nos podemos encontrar con los jacks miniatura BANTAM de 0,173" (4,4 mm.). Son mas manejables y su calidad es mucho mayor que los jacks convencionales

bantam

Conectores COMBO

Combinan en el mismo receptáculo un Conector XLR y un Jack hembra con el consiguiente ahorro de espacio en el panel. Se presenta en versiones para montaje en circuito impreso horizontal o vertical y con terminales rígidos para soldar.Versiones mono y estéreo. Muy baja capacitancia de los conductores ideal para aplicaciones de Audio Digital

RCA.: Es muy utilizado para la conexión de equipos de tratamiento de señal y sistemas hifi. Normalmente van por parejas porque se usan para señales estéreo. Si solo se usa uno suele ser para la transmisión de una señal digital. Consta de un conductor con un anillo interior por donde se transmite la señal positiva.

RCA Macho RCA Hembra

DIN: Se usaba antiguamente para equipos hifi. Existen modelos de 3 y 5 patillas. Lleva una hendidura que hace posible conectar macho y hembra en una posición única para evitar errores. En nuestro estudio lo utilizaremos para las conexiones MIDI.

Conectores DIN de 5 puntas

Speakon: Conector de caja acústica con capacidad de bloqueo y versiones de 4 y 8 contactos:

Adaptadores: Son piezas que nos permitan adaptar un tipo de conector a otro. Nos pueden servir en caso de emergencia cuando no dispongamos de ningún cable del tipo que necesitemos. Existen adaptadores de todo tipo, jack a RCA y viceversa, Jack a MiniJack y viceversa, Canon Jack, etc. Hay algunos que realizan alguna función específica como la de invertir la fase o algunos digitales que transforman una señal en un formato a otro.

Adaptador XLR inversor de fase

Tenemos de dos tipos, los que son de una pieza y los que son dos conectores unidos por un cable. Hay que procurar evitar siempre estos dispositivos puesto que suelen producir malas conexiones y provocan ruidos y pérdidas de señal. Los que son dos conectores unidos por un cable son mas recomendables.

Adaptador XLR- Mini Jack

XLR hembra-RCA hembra XLR macho-RCA hembra XLR hembra-RCA macho XLR macho-RCA macho

-BNC: Se usan para señales de video.

-Banana y Faston: Se usa poco en audio profesional. Se emplea para conectar altavoces con amplificadores. Usan un solo cable conductor.

-Conectores informáticos:

-RJ11 y RJ45: Son los empleados en redes informáticas y conexiones telefónicas. El primero tiene 4 pins y el segundo 8.

-D9 y D25 : Se llaman así por la forma que tienen y el número de conexiones que tienen.

3.- Otros elementos

Rack: Mueble de dimensiones estándar usado para la colocación de equipos. La anchura del armario está normalizada a 19" (48.3 cm). Normalmente la altura del dispositivo viene dada en "alturas" que también están normalizadas a 1.75" (4.5 cm).

Patchpanel o Patchbay. Panel de conexiones. A veces se le llama simplemente match

Cajetin: Caja en la que se sitúan muchos conectores.

Conectores Multipin: Sirven para conectar mangueras entre dos dispositivos: Cafetín de escenario con mesa de sonido o cámara de video con CCU (unidad de control de cámaras)

2. CONECTORES

1. Un conector es un hardware utilizado para unir cables o para conectar un cable a un dispositivo, por ejemplo, para conectar un cable de módem a una computadora. La mayoría de los conectores pertenece a uno de los dos tipos existentes: Macho o Hembra.

El Conector Macho se caracteriza por tener una o más clavijas expuestas; Los Conectores Hembra disponen de uno o más receptáculos diseñados para alojar las clavijas del conector macho. A continuación mencionaremos algunos ejemplos de conectores:

2. ¿QUE ES UN CONECTOR?:

Son los conectores utilizados para facilitar la entrada y salida en serie y en paralelo. El número que aparece detrás de las iniciales DB, (acrónimo de Data Bus "Bus de Datos"), indica el número de líneas "cables" dentro del conector. Por ejemplo, un conector DB-9 acepta hasta nueve líneas separadas, cada una de las cuales puede conectarse a una clavija del conector. No todas las clavijas (en especial en los conectores grandes) tienen asignada una función, por lo que suelen no utilizarse. Los conectores de bus de datos más comunes son el DB-9, DB-15, DB-19, DB-25, DB-37 y DB-50.

Grafica 1.0 Conectores de Bus de Datos DB - 9

Grafica 1.1 Conectores de Bus de Datos DB – 25

1. El sistema utiliza un conector D-15 patas en el panel posterior para conectar al equipo un monitor compatible con el estándar VGA (Video Graphics Array [Arreglo de gráficos de vídeo]). Los circuitos de vídeo en la placa base sincronizan las señales que accionan los cañones de electrones rojo, verde y azul en el monitor. este conector trabaja con el puerto

Pata Señal E/S Definición

1 RED S Vídeo rojo

2 GREEN S Vídeo verde

3 BLUE S Vídeo azul

4 NC N/D No hay conexión

5–8, 10 GND N/D Tierra de señal

9 VCC N/D Vcc

11 NC N/D No hay conexión

12 DDC data out S Datos de detección del monitor

13 HSYNC S Sincronización horizontal

14 VSYNC S Sincronización vertical

2. Asignaciones de patas en el conector D-15 para vídeo3. Asignaciones de patas en el conector DB-9

Pata Señal E/S Definición

1 DCD E Detección de portadora de datos

2 SIN E Entrada serie

3 SOUT S Salida serie

4 DTR S Terminal de datos lista

5 GND N/D Tierra de señal

6 DSR E Grupo de datos listo

7 RTS S Petición para enviar

8 CTS E Listo para enviar

9 RI E Indicador de llamada

Casquete N/D N/D Conexión a tierra del chasis

2.2.3. Asignaciones de patas el conector D-25 para Impresoras: Éste conector trabaja para el puerto paralelo

Pata Señal E/S Definición

1 STB# E/S Estrobo

2 PD0 E/S Bit 0 de datos de impresora

3 PD1 E/S Bit 1 de datos de impresora

4 PD2 E/S Bit 2 de datos de impresora

5 PD3 E/S Bit 3 de datos de impresora

6 PD4 E/S Bit 4 de datos de impresora

7 PD5 E/S Bit 5 de datos de impresora

8 PD6 E/S Bit 6 de datos de impresora

9 PD7 E/S Bit 7 de datos de impresora

10 ACK# E Reconocimiento

11 BUSY E Ocupado

12 PE E Fin del papel

13 SLCT E Seleccionar

14 AFD# S Avance automático

15 ERR# E Error

16 INIT# S Iniciar impresora

17 SLIN# S Seleccionar

18–25 GND N/D Tierra de señal

3. CONECTORES DE BUS DE DATOS:

Es un conector de clavijas de conexión múltiples, (DIN, acrónimo de Deutsche Industrie Norm). En los modelos Macintosh Plus, Macintosh SE y Macintosh II. Se utiliza un conector DIN de 8 clavijas (o pins) como conector de puerto serie. En los computadores personales de IBM anteriores al PS/2 se utilizaban conectores DIN de 5 clavijas para conectar los teclados a la unidad del sistema. En los modelos IBM PS/2 se utilizan conectores DW de 6 clavijas para conectar el teclado y el dispositivo señalador.

2.3.1 Asignaciones de patas en el conector DIN para teclado PS/2, este tipo de conector trabaja con un puerto serie.

Pata Señal E/S Definición

1 KBDATA E/S Datos del teclado

2 NC N/D No hay conexión

3 GND N/D Tierra de señal

4 FVcc N/D Voltaje de alimentación con fusible

5 KBCLK E/S Reloj del teclado

6 NC N/D No hay conexión

Casquete N/D N/D Conexión a tierra del chasis

2.3.2.Asignaciones de patas en el conector DIN para mouse PS/2, este tipo de conector trabaja con un puerto serie.

Pata Señal E/S Definición

1 MFDATA  E/S Datos del mouse

2 NC N/D No hay conexión

3 GND N/D Tierra de señal

4 FVcc N/D Voltaje de alimentación con fusible 

5 MFCLK E/S Reloj del mouse

6 NC N/D No hay conexión

Casquete N/D N/D Conexión a tierra del chasis

4. CONECTOR DIN:5. CONECTORES NIC RJ45:

Los conectores del NIC RJ45 de un sistema están diseñados para conectar un cable UTP (Unshielded Twisted Pair [par Trenzado sin Blindaje]) para red Ethernet equipado con enchufes convencionales compatibles con el estándar RJ45. Se coloca, presionando un extremo del cable UTP dentro del conector NIC hasta que el enchufe se asiente en su lugar. Luego se conecta el otro extremo del cable a una placa de pared con enchufe RJ45 o a un puerto RJ45 en un concentrador o central UTP, dependiendo de la configuración de su red.

Restricciones para la conexión de cables para redes 10BASE - T y 100BASE - TX

Para redes 10BASE-T, utilice cables y conectores de Categoría 3 o mayor. Para redes 100BASE-T, utilice cables y conectores de Categoría 5 ó mayor. La longitud máxima del cable (de una estación de trabajo a un concentrador) es

de 328 pies (100 metros [m]). Para redes 10BASE-T, el número máximo de concentradores conectados

consecutivamente en un segmento de la red es cuatro.

Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superior

Numeración del conector RJ45

Hembra Macho

Visto de frente Conector visto de frente y desde arriba

1. Su sistema contiene dos conectores USB (Universal Serial Bus [Bus serie universal) para conectar dispositivos compatibles con el estándar USB. Los dispositivos USB suelen ser periféricos, tales como teclados, mouse, impresoras y altavoces para el sistema.

1. Asignaciones de patas en el conector para USB 2. CONECTORES USB:

Pata Señal E/S Definición

1 Vcc N/D Voltaje de alimentación

2 DATA E Entrada de datos

3 +DATA S Salida de datos

4 GND N/D Tierra de señal

2. CONECTORES

1. Un conector es un hardware utilizado para unir cables o para conectar un cable a un dispositivo, por ejemplo, para conectar un cable de módem a una computadora. La mayoría de los conectores pertenece a uno de los dos tipos existentes: Macho o Hembra.

El Conector Macho se caracteriza por tener una o más clavijas expuestas; Los Conectores Hembra disponen de uno o más receptáculos diseñados para alojar las clavijas del conector macho. A continuación mencionaremos algunos ejemplos de conectores:

2. ¿QUE ES UN CONECTOR?:

Son los conectores utilizados para facilitar la entrada y salida en serie y en paralelo. El número que aparece detrás de las iniciales DB, (acrónimo de Data Bus "Bus de Datos"), indica el número de líneas "cables" dentro del conector. Por ejemplo, un conector DB-9 acepta hasta nueve líneas separadas, cada una de las cuales puede conectarse a una clavija del conector. No todas las clavijas (en especial en los conectores grandes) tienen asignada una función, por lo que

suelen no utilizarse. Los conectores de bus de datos más comunes son el DB-9, DB-15, DB-19, DB-25, DB-37 y DB-50.

Grafica 1.0 Conectores de Bus de Datos DB - 9

Grafica 1.1 Conectores de Bus de Datos DB – 25

1. El sistema utiliza un conector D-15 patas en el panel posterior para conectar al equipo un monitor compatible con el estándar VGA (Video Graphics Array [Arreglo de gráficos de vídeo]). Los circuitos de vídeo en la placa base sincronizan las señales que accionan los cañones de electrones rojo, verde y azul en el monitor. este conector trabaja con el puerto

Pata Señal E/S Definición

1 RED S Vídeo rojo

2 GREEN S Vídeo verde

3 BLUE S Vídeo azul

4 NC N/D No hay conexión

5–8, 10 GND N/D Tierra de señal

9 VCC N/D Vcc

11 NC N/D No hay conexión

12 DDC data out S Datos de detección del monitor

13 HSYNC S Sincronización horizontal

14 VSYNC S Sincronización vertical

2. Asignaciones de patas en el conector D-15 para vídeo3. Asignaciones de patas en el conector DB-9

Pata Señal E/S Definición

1 DCD E Detección de portadora de datos

2 SIN E Entrada serie

3 SOUT S Salida serie

4 DTR S Terminal de datos lista

5 GND N/D Tierra de señal

6 DSR E Grupo de datos listo

7 RTS S Petición para enviar

8 CTS E Listo para enviar

9 RI E Indicador de llamada

Casquete N/D N/D Conexión a tierra del chasis

2.2.3. Asignaciones de patas el conector D-25 para Impresoras: Éste conector trabaja para el puerto paralelo

Pata Señal E/S Definición

1 STB# E/S Estrobo

2 PD0 E/S Bit 0 de datos de impresora

3 PD1 E/S Bit 1 de datos de impresora

4 PD2 E/S Bit 2 de datos de impresora

5 PD3 E/S Bit 3 de datos de impresora

6 PD4 E/S Bit 4 de datos de impresora

7 PD5 E/S Bit 5 de datos de impresora

8 PD6 E/S Bit 6 de datos de impresora

9 PD7 E/S Bit 7 de datos de impresora

10 ACK# E Reconocimiento

11 BUSY E Ocupado

12 PE E Fin del papel

13 SLCT E Seleccionar

14 AFD# S Avance automático

15 ERR# E Error

16 INIT# S Iniciar impresora

17 SLIN# S Seleccionar

18–25 GND N/D Tierra de señal

3. CONECTORES DE BUS DE DATOS:

Es un conector de clavijas de conexión múltiples, (DIN, acrónimo de Deutsche Industrie Norm). En los modelos Macintosh Plus, Macintosh SE y Macintosh II. Se utiliza un conector DIN de 8 clavijas (o pins) como conector de puerto serie.

En los computadores personales de IBM anteriores al PS/2 se utilizaban conectores DIN de 5 clavijas para conectar los teclados a la unidad del sistema. En los modelos IBM PS/2 se utilizan conectores DW de 6 clavijas para conectar el teclado y el dispositivo señalador.

2.3.1 Asignaciones de patas en el conector DIN para teclado PS/2, este tipo de conector trabaja con un puerto serie.

Pata Señal E/S Definición

1 KBDATA E/S Datos del teclado

2 NC N/D No hay conexión

3 GND N/D Tierra de señal

4 FVcc N/D Voltaje de alimentación con fusible

5 KBCLK E/S Reloj del teclado

6 NC N/D No hay conexión

Casquete N/D N/D Conexión a tierra del chasis

2.3.2.Asignaciones de patas en el conector DIN para mouse PS/2, este tipo de conector trabaja con un puerto serie.

Pata Señal E/S Definición

1 MFDATA  E/S Datos del mouse

2 NC N/D No hay conexión

3 GND N/D Tierra de señal

4 FVcc N/D Voltaje de alimentación con fusible 

5 MFCLK E/S Reloj del mouse

6 NC N/D No hay conexión

Casquete N/D N/D Conexión a tierra del chasis

4. CONECTOR DIN:5. CONECTORES NIC RJ45:

Los conectores del NIC RJ45 de un sistema están diseñados para conectar un cable UTP (Unshielded Twisted Pair [par Trenzado sin Blindaje]) para red Ethernet equipado con enchufes convencionales compatibles con el estándar RJ45. Se coloca, presionando un extremo del cable UTP dentro del conector NIC hasta que el enchufe se asiente en su lugar. Luego se conecta el otro extremo del cable a una placa de pared con enchufe RJ45 o a un puerto RJ45 en un concentrador o central UTP, dependiendo de la configuración de su red.

Restricciones para la conexión de cables para redes 10BASE - T y 100BASE - TX

Para redes 10BASE-T, utilice cables y conectores de Categoría 3 o mayor. Para redes 100BASE-T, utilice cables y conectores de Categoría 5 ó mayor.

La longitud máxima del cable (de una estación de trabajo a un concentrador) es de 328 pies (100 metros [m]).

Para redes 10BASE-T, el número máximo de concentradores conectados consecutivamente en un segmento de la red es cuatro.

Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superior

Numeración del conector RJ45

Hembra Macho

Visto de frente Conector visto de frente y desde arriba

1. Su sistema contiene dos conectores USB (Universal Serial Bus [Bus serie universal) para conectar dispositivos compatibles con el estándar USB. Los dispositivos USB suelen ser periféricos, tales como teclados, mouse, impresoras y altavoces para el sistema.

1. Asignaciones de patas en el conector para USB 2. CONECTORES USB:

Pata Señal E/S Definición

1 Vcc N/D Voltaje de alimentación

2 DATA E Entrada de datos

3 +DATA S Salida de datos

4 GND N/D Tierra de señal

Cable coaxial

Cable coaxial RG-59.A: Cubierta protectora de plásticoB: Malla de cobreC: AislanteD: Núcleo de cobre.

El cable coaxial fue creado en la década de los 30, y es un cable utilizado para transportar señales eléctricas de alta frecuencia que posee dos conductores concéntricos, uno central, llamado vivo, encargado de llevar la información, y uno exterior, de aspecto tubular, llamado malla o blindaje, que sirve como referencia de tierra y retorno de las corrientes. Entre ambos se encuentra una capa aislante llamada dieléctrico, de cuyas características dependerá principalmente la calidad del cable. Todo el conjunto suele estar protegido por una cubierta aislante.

El conductor central puede estar constituido por un alambre sólido o por varios hilos retorcidos de cobre; mientras que el exterior puede ser una malla trenzada, una lámina enrollada o un tubo corrugado de cobre o aluminio. En este último caso resultará un cable semirrígido.

Debido a la necesidad de manejar frecuencias cada vez más altas y a la digitalización de las transmisiones, en años recientes se ha sustituido paulatinamente el uso del cable coaxial por el de fibra óptica, en particular para distancias superiores a varios kilómetros, porque el ancho de banda de esta última es muy superior.

Construcción de un cable coaxial

La construcción de cables coaxiales varía mucho. La elección del diseño afecta al tamaño, flexibilidad y el cable pierde propiedades.

Un cable coaxial consta de un núcleo de hilo de cobre rodeado por un aislante, un apantallamiento de metal trenzado y una cubierta externa.

El apantallamiento tiene que ver con el trenzado o malla de metal (u otro material) que rodea los cables.

El apantallamiento protege los datos que se transmiten, absorbiendo el ruido, de forma que no pasa por el cable y no existe distorsión de datos. Al cable que contiene una lámina aislante y una capa de apantallamiento de metal trenzado se le llama cable apantallado doble. Para grandes interferencias, existe el apantallamiento cuádruple. Este apantallamiento consiste en dos láminas aislantes, y dos capas de apantallamiento de metal trenzado.

El núcleo de un cable coaxial transporta señales electrónicas que forman la información. Este núcleo puede ser sólido (normalmente de cobre) o de hilos.

Rodeando al núcleo existe una capa aislante dieléctrica que la separa de la malla de hilo. La malla de hilo trenzada actúa como masa, y protege al núcleo del ruido eléctrico y de la distorsión que proviene de los hilos adyacentes.

El núcleo y la malla deben estar separados uno del otro. Si llegaran a tocarse, se produciría un cortocircuito, y el ruido o las señales que se encuentren perdidas en la malla, atravesarían el hilo de cobre.

Un cortocircuito ocurre cuando dos hilos o un hilo y una tierra se ponen en contacto. Este contacto causa un flujo directo de corriente (o datos) en un camino no deseado.

En el caso de una instalación eléctrica común, un cortocircuito causará el chispazo y el fundido del fusible o del interruptor automático. Con dispositivos electrónicos que utilizan bajos voltajes, el efecto es menor, y casi no se detecta. Estos cortocircuitos de bajo voltaje causan un fallo en el dispositivo y lo normal es que se pierdan los datos que se estaban transfiriendo.

Una cubierta exterior no conductora (normalmente hecha de goma, teflón o plástico) rodea todo el cable, para evitar las posibles descargas eléctricas.

El cable coaxial es más resistente a interferencias y atenuación que el cable de par trenzado, por esto hubo un tiempo que fue el más usado.

La malla de hilos absorbe las señales electrónicas perdidas, de forma que no afecten a los datos que se envían a través del cable interno. Por esta razón, el cable coaxial es una buena opción para grandes distancias y para soportar de forma fiable grandes cantidades de datos con un sistema sencillo.

En los cables coaxiales los campos debidos a las corrientes que circulan por el interno y externo se anulan mutuamente.

Características

La característica principal de la familia RG-58 es el núcleo central de cobre. Tipos:

- RG-58/U: Núcleo de cobre sólido.

- RG-58 A/U: Núcleo de hilos trenzados.

- RG-59: Transmisión en banda ancha (TV).

- RG-6: Mayor diámetro que el RG-59 y considerado para frecuencias más altas que este, pero también utilizado para transmisiones de banda ancha.

- RG-62: Redes ARCnet.

Estándares

La mayoría de los cables coaxiales tienen una impedancia característica de 50, 52, 75, o 93 Ω. La industria de RF usa nombres de tipo estándar para cables coaxiales. En las conexiones de televisión (por cable, satélite o antena), los cables RG-6 son los más comúnmente usados para el empleo en el hogar, y la mayoría de conexiones fuera de Europa es por conectores F.

Aquí mostramos unas tablas con las características:

Tabla de RG:

TipoImpedancia

[Ω]Núcleo

dieléctrico DiámetroTrenzado Velocidad

tipo [in] [mm] [in] [mm]

RG-6/U

75 1.0 mmSólido PE

0.185 4.7 0.332 8.4 doble 0.75

RG-6/UQ

75Sólido PE

0.298 7.62

RG-8/U

50 2.17 mmSólido PE

0.285 7.2 0.405 10.3

RG-9/U

51Sólido PE

0.420 10.7

RG-11/U

75 1.63 mmSólido PE

0.285 7.2 0.412 10.5 0.66

RG-58 50 0.9 mmSólido PE

0.116 2.9 0.195 5.0 simple 0.66

RG-59 75 0.81 mmSólido PE

0.146 3.7 0.242 6.1 simple 0.66

RG-62/U

92Sólido PE

0.242 6.1 simple 0.84

RG-62A

93 ASP 0.242 6.1 simple

RG-174/U

50 0.48 mmSólido PE

0.100 2.5 0.100 2.55 simple

RG-178/U

507x0.1 mm Ag pltd Cu clad Steel

PTFE 0.033 0.84 0.071 1.8 simple 0.69

RG-179/U

757x0.1 mm Ag pltd Cu

PTFE 0.063 1.6 0.098 2.5 simple 0.67

RG-213/U

507x0.0296 en Cu

Sólido PE

0.285 7.2 0.405 10.3 simple 0.66

RG- 50 7x0.0296 en PTFE 0.285 7.2 0.425 10.8 doble 0.66

214/U

RG-218

50 0.195 en CuSólido PE

0.660 (0.680?)

16.76 (17.27?)

0.870 22 simple 0.66

RG-223

50 2.74mmPE Foam

.285 7.24 .405 10.29 doble

RG-316/U

50 7x0.0067 in PTFE 0.060 1.5 0.102 2.6 simple

PE es Polietileno; PTFE es Politetrafluoroetileno; ASP es Espacio de Aire de Polietileno

Designaciones comerciales:

TipoImpedancia.

[Ω]núcleo

dieléctrico diámetroTrenzado Velocidad

tipo [in] [mm] [in] [mm]

H155 50 0.79

H500 50 0.82

LMR-195 50

LMR-200 HDF-200 CFD-200

50 1.12 mm CuPF CF

0.116 2.95 0.195 4.95 0.83

LMR-400 HDF-400 CFD-400

502.74 mm Cu y Al

PF CF

0.285 7.24 0.405 10.29 0.85

LMR-600 504.47 mm Cu y Al

PF 0.455 11.56 0.590 14.99 0.87

LMR-900 506.65 mm BC tubo

PF 0.680 17.27 0.870 22.10 0.87

LMR-1200 508.86 mm BC tubo

PF 0.920 23.37 1.200 30.48 0.88

LMR-1700 5013.39 mm BC tubo

PF 1.350 34.29 1.670 42.42 0.89

Tipos

Existen múltiples tipos de cable coaxial, cada uno con un diámetro e impedancia diferentes. El cable coaxial no es habitualmente afectado por interferencias externas, y es capaz de lograr altas velocidades de transmisión en largas distancias. Por esa razón, se utiliza en redes de comunicación de banda ancha (cable de televisión) y cables de banda base (Ethernet).

El tipo de cable que se debe utilizar depende de la ubicación del cable. Los cables coaxiales pueden ser de dos tipos:

[editar] El Policloruro de vinilo (PVC)

Es un tipo de plástico utilizado para construir el aislante y la cubierta protectora del cable en la mayoría de los tipos de cable coaxial.

El cable coaxial de PVC es flexible y se puede instalar fácilmente en cualquier lugar. Sin embargo, cuando se quema, desprende gases tóxicos.

[editar] Plenum

El plenum contiene materiales especiales en su aislamiento y en una clavija del cable. Estos materiales son resistentes al fuego y producen una mínima cantidad de humos tóxicos. Sin embargo, el cableado plenum es más caro y menos flexible que el PVC. En ocasiones similares el cable coaxial es el de mayor uso mundial.

Aplicaciones tecnológicas

Se puede encontrar un cable coaxial:

entre la antena y el televisor; en las redes urbanas de televisión por cable (CATV) e Internet; entre un emisor y su antena de emisión (equipos de radioaficionados); en las líneas de distribución de señal de vídeo (se suele usar el RG-59); en las redes de transmisión de datos como Ethernet en sus antiguas versiones

10BASE2 y 10BASE5; en las redes telefónicas interurbanas y en los cables submarinos.

Antes de la utilización masiva de la fibra óptica en las redes de telecomunicaciones, tanto terrestres como submarinas, el cable coaxial era ampliamente utilizado en sistemas de transmisión de telefonía analógica basados en la multiplexación por división de frecuencia (FDM), donde se alcanzaban capacidades de transmisión de más de 10.000 circuitos de voz.

Asimismo, en sistemas de transmisión digital, basados en la multiplexación por división de tiempo (TDM), se conseguía la transmisión de más de 7.000 canales de 64 kbps

El cable utilizado para estos fines de transmisión a larga distancia necesitaba tener una estructura diferente al utilizado en aplicaciones de redes LAN, ya que, debido a que se instalaba enterrado, tenía que estar protegido contra esfuerzos de tracción y presión, por lo que normalmente aparte de los aislantes correspondientes llevaba un armado exterior de acero.

Pigtails

Un cable flexible de fibra es una sola fibra óptica a corto, por lo general sin búfer, que tiene un conector óptico en un extremo y una longitud de fibra expuesta en el otro extremo.

El final de la coleta se pela y la fusión empalmado a una sola fibra del tronco de un multi-fibra de romper el cable multi-fibra en sus fibras componente para la conexión con el equipo final.

Pigtails pueden tener conectores hembra y se monta en un panel de conexión, a menudo en pares, aunque las soluciones de fibra única existen, para que puedan estar conectados a endponts o de otra fibra se ejecuta con fibras parche. Como alternativa pueden tener conectores macho y se conectan directamente a un transmisor-receptor óptico. [1] [Editar] fanout Kit (kit de arranque)

Un kit de cargabilidad de salida es un conjunto de chaquetas vacío diseñado para proteger los frágiles hilos comprimidas de cables de fibra que requieren la terminación individuales sin ningún cable flexible de fibra de empalme o la necesidad de montar ninguna caja de protección. Esto es normalmente una opción con cable de distribución de fibra, o, a veces suelto o tampón cable plano, porque este tipo de cable contiene varios hilos que están diseñados para un cese definitivo.

chaquetas de cremallera cable de estilo, incluyendo aquellos que contienen hilos de aramida como el miembro de la fuerza, puede deslizarse sobre la fibra generalmente múltiples hilos que salen de un cable suelto tampón para convertirlo en un juego completo de cables de fibra única que conecte directamente conectores ópticos. Una bota de plástico se utiliza normalmente para el alivio de tensión y protección contra la humedad. El uso de un kit de arranque permite a un cable de fibra óptica que contiene varios tubos de protección para recibir conectores sueltos sin el empalme de cables flexibles. [2] [3].

DESCRIPCIÓN

Podremos hacer un uso más inteligente de los aparatos de reproducción de sonido, si

entendemos un poco los principios físicos en los que se basa su funcionamiento.

Entre los componentes de un sistema de grabación y reproducción de sonido están

incluidos los amplificadores. Su misión es recibir una señal eléctrica de uno de los

componentes del sistema, y aumentar su valor para que pueda ser utilizada por algún

otro.

Para entender el principio básico de un amplificador electrónico tenemos que hacer

referencia en primer lugar al funcionamiento de un rectificador (convertidor de

corriente alterna en corriente continua). El principal elemento de un circuito

rectificador es el diodo. Los primeros diodos, desarrollados por Fleming en 1904,

eran tubos de vacío que contenían dos elementos principales: un cátodo que emite

 

EJEMPLOS Y SIMULACIONES

 

 

CUESTIONES

a En un diodo de vacío

1. el ánodo emite electrones y el cátodo los recoge

2. la  corriente aparece en ambos sentidos

3. hay que calentar el cátodo para que emita electrones

4. hay que calentar el cátodo para que pase corriente por el tubo

b Cuando se utiliza un tríodo como amplificador

1. se aplica una tensión constante entre la rejilla y el cátodo

2. se aplica una tensión sinusoidal entre la rejilla y el cátodo

3. se aplica una tensión sinusoidal entre la rejilla y el ánodo

4. se aplica una tensión sinusoidal entre el ánodo y el cátodo

c Un semiconductor 

1. tiene una conductividad eléctrica invariable 

2. debidamente dopado mejora su conductividad eléctrica

3. es una sustancia en la que es difícil hacer pasar los electrones de la banda de

valencia hasta la de conducción por procedimientos térmicos

4. puede ser de tipo p o n dependiendo de su temperatura 

Protector de rayos:

Los rayos siempre encuentran la forma más fácil y rápida de llegar a tierra. Los rayos pueden dañar al electrificador. El daño puede ser reducido desenchufando el electrificador y desconectándolo de la cerca durante las tormentas eléctricas.

Un protector de rayos es recomendado para eliminar este riesgo. El protector de rayos Gallagher va a desviar el rayo de la cerca por la tierra para proteger el electrificador.

El protector de rayos Gallagher puede soportar múltiples rayos. El protector de rayos Gallagher es fácilmente ajustable y adaptarse a cualquier

electrificador de cualquier marca.