Espectro De Frecuencias

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Electrónica

Ingeniería Electrónica

Comunicaciones Digitales CDF1202

Espectro de Frecuencias de Telecomunicaciones

29 de agosto de 2014

Índice

Tema Página

Objetivo 2

Espectro de Frecuencia 2

Espectro Radioeléctrico 3

Características del Espectro Electromagnético y Radioeléctrico: 3

Bandas del Espectro Radioeléctrico: 3

División del espectro radioeléctrico

Banda 4. VLF

Banda 5. LF

Banda 6. MF 4

4

5

5

Banda 7. HF

Banda 8. VHF 5

5

Banda 9. UHF

Banda 10. SHF

Banda 11. EHF

Características de Propagación

ATRIBUCIÓN DE FRECUENCIAS DEL ESPECTRO RADIOELÉCTRICO EN MÉXICO:

TELEFONÍA CELULAR 6

6

6

6

7

8

Operación 9

Célula Sectorial 9

Clasificación de Células 10

Red de telefonía celular 10

Funcionalidades celulares 11

Estándares Celulares 12

RED INALÁMBRICA(WIRELESS) 12

Forma de una red wireless 13

Protocolos 14

Modos de Funcionamiento 17

Seguridad 19

Conclusiones 20

Referencias 20

Objetivo

El objetivo de este reporte es aprender y comprender por completo todos los fenómenos, características entre muchas otras propiedades que rodean al espectro de frecuencias de telecomunicaciones el cual debe de ser un concepto básico para nosotros.

Marco Teórico

Espectro de Frecuencia

El espectro de frecuencia de un fenómeno ondulatorio (sonoro, luminoso o electromagnético), superposición de ondas de varias frecuencias, es una medida de la distribución de amplitudes de cada frecuencia. También se llama espectro de frecuencia al gráfico de intensidad frente a frecuencia de una onda particular.

El espectro de frecuencias o descomposición espectral de frecuencias puede aplicarse a cualquier concepto asociado con frecuencia o movimientos ondulatorios, sonoro y electromagnético = Una fuente de luz puede tener muchos colores mezclados en diferentes cantidades (intensidades).

El espectro de frecuencias se divide en dos grandes partes:

-Ondas materiales

-Ondas electromagnéticas.

ONDAS MATERIALES:

Se propagan por vibraciones de la materia (sólida, líquida o gaseosa). Incluyen:

Ondas infrasonoras (debajo de los 8Hz)

Ondas sonoras (entre 8 y 30,000Hz). Por ejemplo voz humana (hasta 4,000Hz), audio (de 20Hz hasta 20,000Hz).

Ondas ultrasonoras (arriba de los 30,000Hz).

[2]

ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS:

Son debidas a la vibración de un campo electromagnético, fuera de todo soporte material. Incluyen:

Ondas radioeléctricas (o herzianas), que son generadas por una corriente oscilatoria, y que pueden ser miriamétricas o kilométricas (VLF/LF, very low frequency / low frequency, entre 0 y 315KHz), hectométricas (MF, medium frequency, entre 315KHz y 3230KHz), decamétricas (HF, high frequency, entre 3230KHz y 27,500KHz), métricas (VHF, very high frequency, entre 27,500KHz y 322MHz), decimétricas (UHF, ultra high frequency, entre 322MHz y 3300MHz), centimétricas (SHF, entre 3300MHz y 31.8GHz) o milimétricas (WHD, entre 31.8GHz y 400GHz).

Ondas luminosas (luz), originadas de un cuerpo luminoso que transmite su luz, y que pueden ser infrarrojo (longitud de onda entre 0.8 y 300 micras), visible (longitud de onda entre 0.4 y 0.8 micras, y que incluye los colores rojo, anaranjado, amarillo, verde, azul, turquesa y violeta), o ultravioleta (longitud de onda entre 0.02 y 0.4 micras).

Rayos X (longitud de onda hasta 0.001 micras), generados por cuerpos radioactivos.

Rayos gamma (longitud de onda entre 0.005 a 0.25 Angstroms), generados por cuerpos radioactivos.

Para efectos de telecomunicaciones son importantes las ondas radioeléctricas (comunicación inalámbrica) y las ondas luminosas (comunicación vía fibras ópticas).

Espectro Radioeléctrico

Es el subconjunto de radiaciones electromagnéticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusión de la televisión y la radio por el espacio terrestre libre, tanto en emisiones digitales como analógicas.

Características del Espectro Electromagnético y Radioeléctrico:

Entre otras muchas características técnicas, podemos identificar las siguientes básicas.

- Recurso Natural limitado (La más importante)

- No podemos verlo, tocarlo u olerlo

- Constituye la materia prima base para la industria de las Telecomunicaciones

- Extremadamente extenso (grande)[3]

Bandas del Espectro Radioeléctrico:

Con el fin de facilitar su administración, el Espectro Radioeléctrico se divide en bandas

(rangos de frecuencias) reconocidas internacionalmente sus símbolos, frecuencias, longitudes de onda, energía y significados son:

Figura 1. Nomenclatura y características de las bandas de frecuencia.

Figura 2. Nomenclatura de bandas para radiodifusión, radar y comunicaciones espaciales.[5]

División del espectro radioeléctrico

Banda 4. VLF

En esta banda se produce la propagación por onda de superficie con baja atenuación, que permite realizar radioenlaces a gran distancia. Dado el escaso ancho de banda en este rango, únicamente se emplean señales muy simples con muy poca transmisión de datos, como los servicios de radionavegación. La transmisión en esta banda es a velocidades muy bajas, por lo que no es posible transmitir señales de audio, únicamente mensajes alfanuméricos con tasas muy bajas de transmisión. Las ondas VLF pueden penetrar el agua a una profundidad de entre 10 y 40 metros, y son usadas también para la comunicación con submarinos cerca de la superficie del mar (mientras que las frecuencias inferiores ELF son utilizadas para comunicaciones en aguas profundas). VLF también se utiliza para radiobalizas y para señales horarias, además de para estudios geofísicos electromagnéticos. Por debajo de 9 kHz, las frecuencias no están atribuidas por UIT-R, no estando por tanto reguladas internacionalmente, por lo que pueden ser utilizadas por algunos países como frecuencias sin licencia.[5]

Banda 5. LF

Sus características de propagación son similares a la banda LF (poca atenuación, largas distancias, penetración en el agua, propagación por onda de superficie –y también por onda ionosférica–, etc.). En esta banda operan sistemas de ayuda a la navegación marítima y aeronáutica, como radiofaros o radiobalizas, así como señales horarias, servicios meteorológicos y sistemas de radiodifusión (parte de esta banda –de 148,5 a 283,5 kHz– se utiliza para el servicio de radiodifusión sonora AM). También se emplea para comunicaciones submarinas, servicios de radioaficionados y técnicas de etiquetado RFID de identificación por radiofrecuencia.[5]

Banda 6. MF

En esta banda se produce propagación por onda de superficie o por onda ionosférica (dependiendo en este último caso de la hora del día y de la frecuencia), obteniéndose grandes distancias. La banda MF se utiliza en general para servicios marítimos y aeronáuticos. Así, se emplea para radiobalizas y sistemas de seguridad ante emergencias marítimas, así como para radiotelefonía y comunicaciones marítimas cercanas a la costa. También se emplea en servicios de radioaficionados en el servicio de radiodifusión sonora en amplitud modulada AM (entre 526,5 y 1606,5 kHz).[5]

Banda 7. HF

Se utiliza principalmente en propagación por onda ionosférica, aunque el alcance de la señal depende de muchos factores (entre ellos la hora del día y la estación del año). En condiciones óptimas, es posible la comunicación con cobertura mundial en esta banda. En las peores condiciones, sólo hay propagación por ondas de superficie. En esta banda se distinguen así diversas sub-bandas en función de sus características de propagación:

-Bandas altas o diurnas: entre 14 y 30 MHz. Bandas diurnas cuya propagación mejora además en los días de verano.

-Bandas bajas o nocturnas: entre 3 y 10 MHz. Bandas nocturnas cuya propagación mejora además en las noches de invierno.

-Bandas intermedias: entre 10 y 14 MHz. Con características de las dos anteriores.

La banda HF es muy utilizada para el servicio de radioaficionados. También en esta banda se encuentra el servicio especial de banda ciudadana (27 MHz), también denominado “11 metros” debido al valor de su longitud de onda. Entre otros usos, también se emplea esta banda para etiquetado RFID.[5]

Banda 8. VHF

Las características de propagación en esta banda la hacen adecuada para comunicaciones terrestres de corta distancia (en general, la ionosfera no refleja las ondas VHF). Usos de esta banda incluyen la radiodifusión sonora FM (entre 88 y 108 MHz); sistemas de ayuda al aterrizaje, radionavegación aérea y control de tráfico aéreo; comunicación entre buques y control de tráfico marítimo; servicio de radioaficionados; y televisión analógica, entre otros.[5]

Banda 9. UHF

En esta banda se produce la propagación

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