Espectro Electromagnético, Diversidad, Mecanismos De Alimentación

“Espectro Electromagnético,

Diversidad,

Mecanismos De Alimentación”

Microondas

Espectro electromagnético

El espectro electromagnético es el rango de todas las radiaciones electromagnéticas que existen. Se puede organizar de acuerdo con la frecuencia correspondiente de las ondas que lo integran, o de acuerdo con sus longitudes. Hacia un extremo del espectro se agrupan las ondas más largas, como las correspondientes a frecuencias de sonidos que puede percibir el oído humano, mientras que en el otro extremo se agrupan las ondas extremadamente más cortas, pero con mayor energía y mayor frecuencia en Hertz, como las pertenecientes a las radiaciones gamma y los rayos cósmicos.

Las ondas de radio (espectro radial)

Se utilizan no sólo para llevar música, sino también para transportar la señal de televisión y los teléfonos celulares.

A continuación se muestran las frecuencias en que trabaja y sus usos que se le da:

Muy Baja Frecuencia (VLF): para enlaces de radio a gran distancia.

Frecuencias Bajas (LF): para enlaces de radio a gran distancia, especialmente en la navegación marítima y aérea.

Frecuencias Medias (MF): son ondas utilizadas en la radio difusión.

Alta Frecuencia (HF): para comunicaciones a media y larga distancia.

Frecuencias Muy Altas (VHF): se utilizan en Televisión y radio en FM, entre otros.

Ultra Alta Frecuencia (UHF): se utilizan en Televisión, radio comunicación.

Frecuencia Súper altas (SHF): se utilizan en sistemas de radar, radio comunicación.

Frecuencia Extra Alta (EHF): se utilizan en sistemas de radar, radio comunicación.

UHF, SHF y EHF abarcan un rango de frecuencias que comprende las microondas y los rayos infrarrojos.

Continuación se muestra el grafico que indica las frecuencias que se usas y la longitud de onda que la representan.

Abreviatura Nombre Frecuencia

VLF Very Low Frequency 3-30 kHz

LF Low Frequency 30-300 kHz

MF Medium Frequency 300-3000 kHz

HF High Frequency 3-30 MHz

VHF Very High Frequency 30-300 MHz

UHF Ultra High Frequency 300-3000 MHz

SHF Super High Frequency 3-30 GHz

EHF Extremely High Frequency 30-300 GHz

Frecuencias del espectro electromagnético

Diversidad

El canal radio presenta un comportamiento dinámico producto de los efectos multicamino y del ensanchamiento Doppler, los cuales pueden afectar significativamente el rendimiento del sistema. Las técnicas de diversidad permiten en ocasiones evitar este deterioro a un coste relativamente bajo, pudiendo implementarse de diferentes formas tanto en transmisión como en recepción.

Diagrama de bloques del esquema de diversidad.

Las técnicas de diversidad explotan la naturaleza aparentemente aleatoria del canal radio, disponiendo de más de una versión de la señal originalmente transmitida al experimentar cada una de las versiones un canal diferente. En la figura 3.1 se muestra un diagrama de bloques de un esquema general de diversidad, en el cual la señal se descompone en réplicas de la señal original y es transmitida por distintos canales. Si los canales varían independientemente, la probabilidad de que ocurra un desvanecimiento profundo simultáneamente en todos ellos es baja. En situaciones reales es de esperar que los canales no sean totalmente independientes, sin embargo, un índice de correlación bajo sería suficiente para obtener una disminución de la relación señal a ruido (SNR) media necesaria para alcanzar una determinada probabilidad de indisponibilidad. A esta disminución de SNR media se llama ganancia de diversidad.

Las diferentes réplicas recibidas de la señal transmitida son combinadas en recepción y enviadas a un circuito de demodulación y detección. La clasificación de las técnicas de diversidad que presentaremos más adelante depende del extremo del sistema en el que se implemente, del tipo de procesamiento que se realice sobre las diferentes réplicas de la señal o del tipo de fenómeno físico que se explote para obtener réplicas parcial o totalmente incorreladas.

Tipos de diversidad.

De acuerdo al fenómeno físico usado para lograr diferenciar las réplicas de la señal: diversidad de espacio o de antena, diversidad de frecuencia y diversidad de polarización.

Diversidad de espacio.

La diversidad de espacio, también conocida como diversidad de antena, puede obtenerse instalando múltiples antenas, tanto en el lado del transmisor como en el lado del receptor. Si las antenas se instalan suficientemente apartadas entre sí, las señales sufrirán desvanecimiento de una manera más o menos independiente, y por tanto se crean caminos de señal diferenciados. La separación de antena requerida depende de la dispersión local del medio así como de la frecuencia de la portadora. En un sistema de telefonía móvil en el que el terminal está cerca del suelo y en el que existen mucha dispersión, el canal varía sobre pequeñas distancias en el espacio, y por tanto una separación de antena típica puede ser la mitad del ancho de banda de la portadora. Sin embargo para estaciones bases o sistemas instalados en torres, esta separación debe ser del orden de diez veces el ancho de banda.

Como se ha comentado anteriormente esta diversidad de antena puede darse tanto en el lado del transmisor, usando varias antenas transmisoras (conocido como sistemas MISO: múltiple input single output), como en el lado de recepción, en el que se utilizarán múltiples antenas receptoras (hablamos entonces de sistemas SIMO). Cada

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