Última modificación: 3 de marzo de

Documentos relacionados
CAPÍTULO I. Propagación de RF

Naturaleza de la luz. La Luz

Propagación de Ondas Electromagnéticas

1.- Qué es una onda?

TEMA 22 Secciones 7 y 8 TRANSMISIONES Y COMUNICACIONES

RESOLUCIÓN DE LAS ACTIVIDADES DE FINAL DE UNIDAD PROPUESTAS EN EL LIBRO DEL ALUMNO

Última modificación: 22 de mayo de

III Unidad Modulación

Radiación. La radiación electromagnética

Medios de transmisión. Medios de Transmisión

Las ondas electromagnéticas pueden ser propagadas por el espacio libre, las ondas de radio

Dpto. de Física y Química. IES N. Salmerón A. Ondas 6.2 ( )

DESARROLLO. La frecuencia tiene una relación inversa con el concepto de longitud de onda, a mayor frecuencia menor

GENERALIDADES. ONDAS. ANTENAS. DEFINICION-POLARIZACIÓN Y CARACTERÍSTICAS. PROPAGACIÓN. SENDAS DE PROPAGACIÓN. CLASIFICACION DE RADIOFRECUENCIAS.

Colegio Madre Carmen Educar con Amor y Sabiduría para Formar Auténticos Ciudadanos OPTICA REFLEXIÓN DE LA LUZ

Última modificación: 5 de marzo de

PLANEAMIENTO DE LAS COMUNICACIONES EN EMERGENCIAS COMUNICACIONES RADIO. Índice

Medios de Transmisión Guiados y No Guiados.

Índice. 1. Qué es la luz? Pág.2

FORMACIÓN DE IMÁGENES EN ESPEJOS

CAPITULO I: La Luz CAPITULO I: LA LUZ 1

ÁREA DE FÍSICA GUÍA DE APLICACIÓN TEMA: ACÚSTICA Y ÓPTICA GUÍA: 1203 ESTUDIANTE: FECHA:

Mediciones en altura. Licenciatura en Ciencias de la Atmósfera Principios Básicos de Mediciones Atmosféricas Diciembre 2011.

05/10/2010 INSTALACIONES DE RADIOCOMUNICACIONES. Objetivos

CAPÍTULO 8 CONCLUSIONES

La luz y las ondas electromagnéticas

Compatibilidad Electromagnética

Ondas - Las ondas sonoras - El eco

RADIOCOMUNICACIÓN, ANTENAS Y CÁLCULO DE ENLACES (Sustituye al punto Los sistemas radioterrestres de la página 47 del libro)

TEMA 4: BALANCE GLOBAL DE ENERGÍA EN LA TIERRA

Nombre de la asignatura: Radiación y Antenas. Carrera: Ingeniería Electrónica. Ing. Roberto Carrillo Valenzuela

En qué consisten los fenómenos ondulatorios de :

Sistemas Multiusuarios. Capítulo 4 Medios de transmisión

ENERGÍA SOLAR TÉRMICA MATERIA FAE

FÍSICA Y QUÍMICA Cuaderno de ejercicios ONDAS

LA LUZ. 1.- Qué es la luz?

Dispositivos y Medios de Transmisión Ópticos

El Espectro Electromagnético Radiación Ionizante y NO Ionizante

EJERCICIOS DE SELECTIVIDAD LA LUZ Y LAS ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS

Problemas de Ondas Electromagnéticas

RADIOCOMUNICACIÓN. PROBLEMAS TEMA 2 Ruido e interferencias en los sistemas radioeléctricos

ANALOGIAS. (Págs. 70, 71, 72 y 73).

COMPROMISO DE HONOR. Yo,.. al firmar este compromiso, reconozco que el

Ejercicio 1. Ejercicio 2. Ejercicio 3.

Entre las aplicaciones más importantes para los satélites cabe destacar:

Introducción al calor y la luz

El Espectro Electromagnético Radiación Ionizante y NO Ionizante

CUESTIONARIO DE ÓPTICA.

Efectos de la Radiación Electromagnética de Sistemas Celulares

Curvas de propagación y condiciones de validez (trayectos homogéneos)

RECOMENDACIÓN UIT-R P Curvas de propagación por onda de superficie para frecuencias comprendidas entre 10 khz y 30 MHz

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL INSTITUTO DE CIENCIAS FÍSICAS II TÉRMINO PRIMERA EVALUACIÓN DE FÍSICA D.

TEMA 1. FUNDAMENTOS DE LOS SISTEMAS DE RADIOCOMUNICACIÓN

ONDAS Medio Isótropo: Medio físico homogéneo: Observaciones:

Ondas : Características de las ondas

13. Por qué no se observa dispersión cuando la luz blanca atraviesa una lámina de vidrio de caras planas y paralelas? 14. Sobre una lámina de vidrio,

FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LA INGENIERÍA PROPAGACIÓN DE ONDAS DE AGUA

Así, las fórmulas anteriores referidas a las características de ondas serían, para las ondas electromagnéticas las siguientes: F= v /

Los Servicios de Radiocomunicación

factores que influyen en el clima

Propagación Básica de las Ondas Electromagnéticas.

TEMA 5: LA LUZ 1.-NATURALEZA DE LA LUZ. QUÉ ES LA LUZ?

La luz su naturaleza y su velocidad. Naturaleza de la luz II

Planificaciones Sistemas Inalámbricos. Docente responsable: COLOMBO HUGO ROBERTO. 1 de 5

VIBRACIÓN Y ONDAS. Se denomina rayo a la línea perpendicular a los frentes de onda, como se muestra en la figura.

Preuniversitario Esperanza Joven Curso Física Intensivo, Módulo Común. Ondas I

LICEO DE MUSICA COPIAPO. Educar a través de la música para el desarrollo integral de los estudiantes

BLOQUE 4.1 ÓPTICA FÍSICA

Preuniversitario Esperanza Joven Curso Física Intensivo, Módulo Común. Ondas III; La luz

Última actualización: 12 de agosto de

TECNOLOGIAS DE LA COMUNICACIÓN.

Departamento de Física y Química

F2 Bach. Movimiento ondulatorio

Resumen de Optica. Miguel Silvera Alonso. Octubre de 2000

Bolilla 12: Óptica Geométrica

INTRODUCCIÓN A LA TELEDETECCIÓN CUANTITATIVA

Practica nº n 5: Fenómenos de Difracción.

MEDIOS DE TRANSMISION

SUPERFICIE ESPECULAR Y LAMBERTIANA

ÓPTICA GEOMÉTRICA 1. Conceptos básicos. 2. Espejos planos. 3. Espejos esféricos. 4. Dioptrios. 5. Lentes delgadas. 6. La visión.

Se tiene para tener una idea el siguiente cuadro de colores perceptibles por el ojo humano dependiendo de la longitud de onda.

MOVIMIENTO ONDULATORIO

ONDAS Y PERTURBACIONES

Curso Física de la Atmósfera

Utilización de sensores de microondas en seguridad perimetral. Segunda entrega

A. CARACTERÍSTICAS DE LA ESTRELLA LLAMADA SOL.

Fundamentos físicos. 1 Protección contra radiaciones eletromagnéticas

Enlace: onda transversal. Enlace: onda longitudinal

INDICE 1. Introducción a los Sistemas de Comunicación 2. Circuitos de Radiofrecuencia 3. Modulación de la Amplitud 4. Modulación Angular

Teoría de Comunicaciones

ONDAS. Clasificación y magnitudes que las caracterizan. Ecuación de las ondas armónicas. Energía e intensidad. Ondas transversales en

La luz y las ondas electromagnéticas

LA ENERGÍA SOLAR APLICADA EN SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

3. Física de la luz, fenómenos ópticos y su reproducción por com

Cómo hacer una antena de TV

RECOMENDACIÓN UIT-R P.1145 DATOS DE PROPAGACIÓN PARA EL SERVICIO MÓVIL TERRESTRE TERRENAL EN LAS BANDAS DE ONDAS MÉTRICAS Y DECIMÉTRICAS

radiación electromagnética

- RADIACIÓN SOLAR. Leyes. Variabilidad. Balance de la radiación solar entre la que llega y sale de la superficie terrestre.

Plan de Asignación de Frecuencias y Propagación de Ondas Electromagnéticas

LIGHT SCATTERING MEASUREMENTS FROM SMALL DIELECTRIC PARTICLES

Transcripción:

PROPAGACIÓN EN EL ESPACIO LIBRE Contenido 1.- Principio de Huygens. 2.- Modos de propagación. 3.- Propagación por onda de superficie 4.- Propagación por onda ionosférica. 5.- Propagación por onda espacial. Última modificación: ió 3 de marzo de 2010 Tema 10 de: ANTENAS Y PROPAGACIÓN DE ONDAS Edison Coimbra G. 1

1.- Principio de Huygens Un principio importante cuando se trata de entender la propagación de ondas de radio en el espacio libre, es el principio de Huygens. Cuando una onda se propaga, aparecen ciertos puntos que empiezan simultáneamente a tomar parte en el movimiento. Un frente de onda es la superficie que contiene todos esos puntos. El principio p de Huygens establece que todo punto de un frente de ondas actúa como un foco secundario de ondas esféricas. La superposición de las ondas esféricas producidas por los focos secundarios conforman un nuevo frente de onda. El nuevo frente de onda es la superficie que contiene a nuevos focos secundarios, y así sucesivamente. un frente de onda no perturbado viaja como una sola pieza. Sin embargo, las ondas de radio están sometidas a una serie de efectos: absorción, reflexión, difracción, refracción e interferencia. 2

Absorción Las ondas de radio transfieren energía al medio cuando viajan. Ciertos materiales absorben la radiación ió y la transforman en calor o energía eléctrica. Se utiliza el coeficiente de absorción (en db/m) para describir el impacto del medio en la radiación, que se traduce en una atenuación de la energía de la onda. De fuerte absorción son los metales y, en el rango de microondas, el agua en todas sus formas (lluvia, neblina, y la contenida en el cuerpo humano). De absorción intermedia son las rocas, ladrillos y concreto, al igual que la madera y los árboles, dependiendo de su concentración de agua. Los seres humanos y muchos animales son vistos como recipientes i de agua, en consecuencia como absorbentes prominentes. Reflexión La reflexión de ondas ocurre en metales, en agua y en tierra. El principio básico es que la onda se refleja con el mismo ángulo con el que impacta la superficie. La reflexión invierte la polaridad de la onda incidente, equivalente a un desplazamiento de 180º o al cambio de dirección del campo E del frente de onda. 3

Reflexión difusa Las superficies reflectoras no siempre son uniformes. Las ondas, a menudo, se reflejan desde la tierra, produciendo una reflexión difusa. Los ángulos de incidencia y reflexión para cada parte de la superficie son iguales, pero como cada parte tiene una orientación distinta, la onda reflejada se dispersa. Reflectores de antenas En el diseño de antenas son útiles las superficies reflectoras, como el reflector plano y el parabólico. La onda radiada o recibida se apunta al reflector, el cual la enfoca en un haz angosto y la refleja hacia su destino. La antena debe ubicarse en un punto llamado foco del reflector. 4

Refracción Es la desviación que sufre un frente de onda cuando pasa de un medio a otro de diferente densidad; cambiando de velocidad y en consecuencia, de dirección. C 1 es un medio con una velocidad de propagación mayor que en C 2. El ángulo que forman ambos frentes de onda depende de la densidad de ambos medios (ley de Snell) Difracción Ocurre cuando la onda de radio encuentra un obstáculo en su trayectoria. Las fuentes puntuales del frente de onda, en las orillas del obstáculo, desarrollan ondas esféricas adicionales (Principio de Huygens) que rellenan la zona de sombra. Esto implica que la onda puede dar la vuelta en una esquina. La difracción ió es mayor con una más larga. Por esta razón una estación AM que opera a 1000 khz ( = 300 m) se oye fácilmente aún cuando hayan considerables obstáculos en su trayecto. Mientras que con redes WLAN ( = 12 m) se requiere línea de vista entre transmisor y receptor. 5

Interferencia Dos ondas con una misma frecuencia pueden amplificarse o anularse entre sí, dependiendo di d de la relación de fase (posición ió relativa de las ondas) entre ellas. Para que esto ocurra en su forma más pura (máxima amplificación o anulación completa), las ondas deben tener exactamente la misma y energía, y una relación de fase específica y constante. En tecnología inalámbrica, la palabra interferencia se usa típicamente en un sentido más amplio, como perturbación debido a otras emisiones de radio frecuencia. 6

2.- Modos de propagación Las propiedades de la Tierra y de las distintas capas de la atmósfera afectan el comportamiento de las ondas de radio, en mayor o menor grado dependiendo de la frecuencia de la onda. Las fórmulas para medir los efectos son complejas por naturaleza. Sin embargo, algunas reglas básicas resultan útiles para entender y planear la propagación de señales de radio: A frecuencias más bajas, el alcance es mejor. A frecuencias más bajas, la señal es más penetrante y rodea más obstáculos. A frecuencias más altas, se transmite una mayor cantidad de datos. Según el orden de frecuencia, de baja a alta, las 3 trayectorias básicas de propagación que una señal puede tomar a través del espacio libre, son: 1 Por onda de superficie o terrestre, que sigue la superficie de la Tierra. Ondas de hasta 2 MHz. Por onda ionosférica, que se refracta en las capas ionizadas de la atmósfera. 2 Ondas entre 300 khz y 30 MHz. 3 Por onda espacial, llamada también propagación con línea de vista, porque requiere que la radiación sea en línea recta, directa, del transmisor al receptor. Ondas entre 30 MHz y 30 GHz. 7

3.- Propagación por onda de superficie 1 Hasta 2 MHz La onda de superficie o terrestre es una onda polarizada de manera vertical que sigue la superficie de la Tierra y, por tanto, sigue su curvatura para propagarse más allá del horizonte. Aplicación.- La banda de radiodifusión AM estándar (530 a 1.700 khz) se basa principalmente en la propagación de onda de superficie que es de largo alcance y gran estabilidad, aunque le afecta mucho el tipo de terreno. 8

4.- Propagación por onda ionosférica Entre 300 khz y 30 MHz 2 La onda ionosférica se refracta en las capas ionizadas de la atmosfera; allí las moléculas de aire se ionizan por la radiación solar. Estas capas están entre 60 y 400 km de altura. El radio de la Tierra es de 6400 km. Propagación en el día: Es posible a frecuencias entre 10 MHz < f< 30 MHz, debido a que las capas F 1 y F 2 refractan la onda a Tierra. Las de frecuencias menores son absorbidas por las capas D y E. Propagación en la noche: Es posible a frecuencias f < 10 MHz, debido a que la onda llega hasta las capas F (débilmente ionizadas) que la refractan a Tierra. De noche desaparecen D y E. Las de frecuencias mayores atraviesan todas las capas y no retornan a Tierra. Saltos.- Para señales fuertes es posible hasta 20 saltos. La máxima distancia de un salto es 3.200 Km, Es posible rodear la Tierra. Aplicación.- Hasta cierto límite en telefonía. Uso amplio en comunicaciones de barcos y aviones, comunicación militar y radioaficionados. Además, por supuesto, existe la radiodifusión de onda corta. Tiene gran alcance pero con poca estabilidad. 9

5.- Propagación por onda espacial Entre 30 MHz y 30 GHz 3 La onda espacial utiliza radiación directa de la antena transmisora a la receptora a través de la tropósfera. Se la conoce también como propagación por línea de vista y troposférica. En la propagación troposférica, podría haber reflexión desde la Tierra, pero es más probable que cause problemas a que incremente la intensidad de la señal. Es también la base para la comunicación por satélite. Aplicación.- Radioenlaces, sistemas de microondas terrestre y satelital, telefonía móvil, difusión de televisión terrestre y satelital. FIN 10