El Mensaje de las Radiocomunicaciones

El mensaje es el objeto de la comunicación y se puede definir más ampliamente como el conjunto de elementos de información que el emisor transmite al receptor.

Tipos de Mensajes:

• Sonido
• Texto
• Datos
• Imagen

El Sonido

Variación de la presión del aire que se propaga en forma de onda. No viaja indefinidamente, sino que se atenúa con la distancia hasta desaparecer.

El sonido es una onda mecánica, necesita un medio para propagarse; no puede propagarse en el vacío. Su velocidad depende de las características del medio.

Radiocomunicación

Tipo de comunicación realizada a través de ondas radioeléctricas, también conocidas como ondas hertzianas.

Las ondas radioeléctricas son ondas electromagnéticas que se propagan a través del espacio y pueden propagarse a través del vacío. Esto hace posible comunicaciones vía satélite y espaciales.

Emisor, Receptor y Estación de Radiocomunicación

Emisor o Transmisor:

Parte del sistema encargado del tratamiento y posterior transmisión de la información.

Su función es transformar la señal que se desea transmitir (mensaje) de modo que pueda viajar a través del medio de transmisión, así como entregarla con suficiente potencia.

Receptor:

Realiza la función inversa del transmisor. Recoge la señal que ha viajado a través del medio de transmisión e intenta recuperar el mensaje original.

Estación de Radiocomunicación:

Conjunto de transmisores y receptores que trabajan conjuntamente para posibilitar algún tipo de radiocomunicación en un lugar específico.

Tipos de Estaciones de Radiocomunicación:

• Según la información que transmiten: radio, TV, telefonía móvil.
• Estaciones fijas o estaciones móviles.
• Estaciones terrestres o ubicadas en satélites.

Amplitud

Es el valor máximo vertical que toma una señal gráfica. En el caso del sonido, la amplitud indica la intensidad con que se escucha el sonido. Así, cuando se aumenta el volumen de la radio, se está haciendo aumentar la amplitud de la señal que llega a los altavoces.

Periodo

Una señal es periódica cuando se repite en el tiempo, es decir, cuando presenta ciclos repetitivos. Se llama periodo al tiempo que tarda una señal en completar cada uno de esos ciclos y se representa por T.

Frecuencia

Es el número de ciclos o repeticiones realizados en un segundo. Se mide en hercios o hertz. El oído humano es capaz de captar frecuencias de 20 a 20.000 Hz. La voz humana se encuentra en el rango de 80 a 1100 Hz. F = 1/T

Longitud de Onda

Distancia espacial que recorre la onda a lo largo de un periodo de señal. Se mide en metros. La frecuencia y la longitud de onda se relacionan entre sí a través de la velocidad de propagación en el medio. Longitud = V/f.

Ancho de Banda

Rango de frecuencias para el que se ha diseñado un sistema y funciona perfectamente. Se define como la diferencia entre dos frecuencias: una superior y otra inferior. Se mide en hercios (Hz).

El Belio

Es una unidad relativa, la cual se define matemáticamente como la relación entre la potencia de la magnitud estudiada y otra de referencia.

Conversión Eléctrica del Sonido

Para poder transmitir un sonido utilizando radiocomunicaciones, primero es necesario transformarlo a señal eléctrica; posteriormente, se necesitará recuperar el sonido a partir de la señal eléctrica. Para ello se utilizan transductores electroacústicos (micrófono, altavoces, etc.).

Proceso de Señal Analógica a Digital

• Muestreo: Tomar muestras periódicas.
• Cuantificación: Medir el voltaje para asignar un margen de valor de una señal muestreada a uno de los valores discretos de la señal digital.
• Codificación: Traducir los valores cuantificados a código binario.

Ondas Electromagnéticas

El sonido generado se transforma en señal eléctrica; tras ello, la señal se emite mediante electromagnetismo, a través del aire, de un emisor a un receptor que traduce este tipo de ondas y las transforma de nuevo en la señal de salida.

La señal de radiofrecuencia se consigue ya que, al hacer pasar corriente eléctrica por un conductor, se generan campos radiales concéntricos a este. Es decir, la variación de corriente eléctrica produce una variación de campo magnético. Este proceso es recíproco y nos permitirá recuperar la señal inicial en el receptor. Es posible que en el proceso la señal se atenúe.

Canales

Para poder aprovechar el espectro radioeléctrico, es necesario establecer algún tipo de ordenación de las emisiones. Se establecen distintos anchos de banda para cada servicio de radiocomunicación y, dentro de estos, distintas bandas o canales para cada una de las emisiones.

El ancho de banda asignado a la Televisión Digital Terrestre se divide en canales de 8 MHz de ancho de banda.

Cobertura o Alcance

Distancia a la que podemos recibir la señal emitida con una calidad suficiente. Depende de:

• Los equipos de emisión (calidad y potencia máxima).
• Atenuación de las ondas con la distancia.

Ruido

Conjunto de señales no deseadas que perturban la señal transmitida, lo cual afecta directamente a la calidad de la señal, así como al alcance que inicialmente esperábamos de la misma.

Señal final = Señal ideal + ruido

Factor de ruido (SNR): Relación existente entre el nivel de potencia de la señal deseada y el nivel de ruido. SNR = Pseñal / Pruido

Ruido Térmico (o de Johnson-Nyquist):

Debido a la agitación de los electrones por efecto de la temperatura. Solo es nulo a temperatura de 0 absoluto, es decir, -273ºC. La potencia del ruido es muy similar en todas las frecuencias, por lo que también se conoce como ruido blanco.

Ruido Flicker (o ruido 1/f):

La presencia de ruido es mayor al bajar la frecuencia, disminuyendo conforme aumenta la frecuencia. Por su distribución espectral, también se conoce como ruido rosa.

Ruido Impulsivo:

Formado por impulsos de corta duración y gran amplitud de señal.

Atenuación

Limita el alcance de una señal. Una señal de radiocomunicaciones que viaja por la troposfera se verá afectada básicamente por:

• Concentraciones de agua o hielo que existen en la atmósfera que absorben y dispersan la energía.
• Moléculas de agua debidas a las nubes y humedad que absorben energía cuando las ondas electromagnéticas se mueven por ellas.
• Fenómenos meteorológicos en general.
• Vegetación de la superficie.

Modulación y Demodulación

Modulación de Amplitud (AM):

En este tipo de modulación, se varía la amplitud de la onda portadora en función de las variaciones de amplitud de la onda moduladora. Se utilizaba en las primeras radiotransmisiones. También se usó para modular la señal de video de la televisión analógica terrestre y se sigue usando en transmisiones de radio comercial en onda media (530 – 1600 kHz).

Modulación de Frecuencia (FM):

En este tipo de modulación, la amplitud de la onda portadora se mantiene constante y se varía su frecuencia en función de la amplitud de la señal.

Espectro Radioeléctrico

Conjunto de frecuencias en las que se propagan las ondas electromagnéticas por el espacio. Este rango se encuentra entre las frecuencias de 9 kHz y 3000 GHz.

Bandas de Frecuencia

Una primera división del espectro se realiza a través de las bandas de frecuencia. Se establece otra clasificación dentro de las bandas VHF y UHF, que es la siguiente:

Reflexión

Una onda electromagnética incide sobre una superficie, reflejándose parte de ella en otra dirección.

Difracción

Cuando una onda choca con un obstáculo, cada frente del obstáculo se convierte en un nuevo foco emisor.

Refracción

Cambio de dirección que experimenta la onda al pasar de un medio a otro.