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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)


Espectro Radioeléctrico: RI y RNI


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


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


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


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



• 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


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.”


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)



CNAF o Cuadro Nacional de Atribución de Frecuencia


Gestión del Espectro Radioeléctrico

Web del CNAF de TELCOR: http://www.telcor.gob.ni/CNAF.asp


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)


ESTACION DE MONITOREO FIJA

ESTACION DE MONITOREO MÓVIL

DIRECTION FINDER

RADIOGONIOMETRO

ANALIZADOR DE SEÑALY DE ESPECTRO



DETECCION DE SEÑAL INTERFERENTE



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


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


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



• 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



• Resumen comparativo y su relación– Extesnsión a otros niveles de normalización

60XdB XdB30XdBm XdB

90XdB XdBn

120XdB XdBp

150XdB XdBf


Más usados en radiocomununicaciones


• Algunas reglas (o trucos) comunes

• Por ejemplo:



• 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


• Lectura Obligatoria• Transmisión de Radio

– Capitulo 1:• Secciones 1.1 a 1.5

• Lectura Recomendada

• Wireless Communications– Capitulo I:

• Todas las secciones


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