Radiación y Radiocomunicación II Introducción 1

Introducción sistemas de RF

¿Qué es la electricidad?

¿Dónde la vemos?

¿Dónde está la electricidad?

¿Cómo se genera?

Nuestra civilización depende

de la electricidad

Algunos aparatos eléctricos de la vida cotidiana...

¿Cómo sería nuestra vida sin electricidad?

Carga y corriente eléctrica

¿Qué entender por electricidad?

Nosotros utilizamos la electricidad

Pero ha existido desde el origen del universo. Incluso antes de la formación de la materia.

Existen 2 tiposde cargas

Un cuerpo está compuesto por muchas cargas.

Existen 3 tipos de cuerpos según su carga eléctrica neta.

Positivas (+)

Negativa (-)

Positivas (+)

Negativa (-)

Neutro

Tipos de cargas

+ – + – + + +

– + –– + –

+ + +– – –

Positivo

Negativo

Neutro

Cargas + = 5Cargas – = 2

Carga total = +3

Cargas + = 2Cargas – = 4

Carga total = -2

Cargas + = 3 Cargas – = 3

Carga total = 0

¿Cómo saber la carga total de un cuerpo?

Tipos de cargas

¿Qué le ocurre a una peineta de plástico que ha sido frotada con el pelo?

¿Si los papeles están neutros, por qué la peineta atrae a los papeles?

Tipos de cargas

¿Qué es la electroestática?¿Qué es la electrodinámica?

Los metales en general son muy buenos conductores de la electricidad

Existen cargas que se pueden mover fácilmente.

Conductores y aisladores

Existen cargas, pero no se pueden mover fácilmente.

¿Dónde vemos aisladores?

Conductores y aisladores

Conductores y aisladores

Interacciones Eléctricas

Cuando el átomo gana o pierde un electrón se ledenomina ión negativo o positivo, respectivamente.

El átomo…

Interacciones Eléctricas

Métodos de electrización

saltan más electrones de uno al otro¿Por qué?

Métodos de electrización

Métodos de electrización

Métodos de electrización

c) Electrización por inducción

Cuerpos neutros se inducen cargas

resultado -> cargado negativamente

¿Para qué sirve el electroscopio?

Métodos de electrización

Métodos de electrización

Métodos de electrización

¿En qué unidad se mide la carga eléctrica?

¿Cuál es la carga del electrón, y del protón?

La unidad de carga eléctrica…

Charles Coulomb (1736 – 1806) Físico francés

1C = ?e = ?e = ?

¿Qué significa una diferencia de potencial de 1 volt?

1Volt = ?

Alessandro Volta (1745-1827) junto a su pila voltaica

Voltaje

Voltaje

Voltaje

Voltaje

Corriente eléctrica

¿Cómo mido la

corriente?

André Ampère (1775-1836)

Corriente eléctrica

Corriente eléctrica

Corriente eléctrica

Corriente eléctrica

Corriente eléctrica

¿Qué pasa si medimos el voltaje y la corriente que pasa

por una resistencia?

Georg Simon Ohm (1787-1854) Físico alemán

Ley de OHM

Ley de OHM

¡¡Existe una proporción directa entre voltaje y corriente!!

¿Qué pasa si variamos la temperatura de la resistencia?

Ley de OHM

¿Cómo expresamos esta relación matemáticamente?

= constante = R(ohm)

¿De qué depende la resistencia?

¿Qué es la superconductividad?

Resistencia eléctrica

Resistencia eléctrica

Algunas resistividades…

Potencia y ley de Joule

¿Cómo medimos el gasto de un dispositivo electrónico?

Midiendo la potencia disipada

Potencia y ley de joule

¿Qué significa1 watt de potencia?

¿Qué me cobran cuando pago la cuenta de la luz?

James Watt (1736-1819)

Resistencia eléctrica

Potencia y ley de JOULE

Ley de Joule

Potencia corriente

voltaje

Energía

Tiempo

Potencia

¿Qué es la POTENCIA?

Circuitos eléctrica

Circuitos eléctricos

La energía se tieneque conservar en uncircuito cerrado

¿Cómo se escribe la conservación para los circuitos en serie y en paralelo?

Gustav Robert Kirchhoff

Leyes de Kirchoff

Leyes de Kirchoff

Leyes de Kirchoff

Radiación y Radiocomunicación II Introducción 42

Mostrar la estructura real de los subsistemas de RF Mostrar la estructura real de los subsistemas de RF en sistemas de comunicaciones.en sistemas de comunicaciones.

Estudiar las limitaciones de los subsistemas Estudiar las limitaciones de los subsistemas actuales y su especificación.actuales y su especificación.

Buscar la configuración electrónica más adecuada Buscar la configuración electrónica más adecuada a cada una de las funciones de un sistema.a cada una de las funciones de un sistema.

Diseñar subsistemas de aplicación real con Diseñar subsistemas de aplicación real con componentes de mercado.componentes de mercado.

Objetivos de la asignaturaObjetivos de la asignatura

Radiación y Radiocomunicación II Introducción 44

Sistemas deComunicaciones

Por Radio

En banda base

Sobre portadora

Por Línea

Sistemas de RF en comunicacionesSistemas de RF en comunicaciones

Radiación y Radiocomunicación II Introducción 45

Sistemas de ComunicacionesSistemas de Comunicaciones

Transmisor Canal ReceptorFuentePresen-tación

Distorsión

Ruido

Interferencias

Distorsión

RuidoOscilador

Oscilador

Radiación y Radiocomunicación II Introducción 46

AnalógicoDigital

Transmisor

Técnicas digitales o analógicasTécnicas digitales o analógicas

Fuente

Reloj

Codificado

Fuente

Fuente

Codificado

Codificado

Mul

tipl

exad

o

Modulación IF/RF Amp

Osc. Osc.

Radiación y Radiocomunicación II Introducción 47

Analógico Digital

Receptor

Técnicas digitales o analógicasTécnicas digitales o analógicas

Reloj

Decodificado

Recepción

Decodificado

Decodificado

Mul

tipl

exad

o

DemodulaciónRF/IFAmp

Osc. Osc.

Recepción

Recepción

Radiación y Radiocomunicación II Introducción 48

FrecuenciasFrecuencias

Circuitos IntegradosDigitales(DSP)

CircuitosIntegrados Analógicos(RFIC)

Circuitos de ComponentesDiscretos

10 a 100MHz

2 a 20GHz

MicroondasMilimétricasUHF

VHFHFOnda Corta

Onda Media

1KHz

1THz

Óptica

CircuitosÓpticos

Circuitos conLíneas deTransmisión

Radiación y Radiocomunicación II Introducción 49

Fuente de señal

Modulador Amp. Amp. Antena

Oscilador 1 Oscilador 2

Canal de radiofrecuencia

Antena Amp. Amp.Demo-

dulador

Sistemade Pre-

sentación

Oscilador 1 Oscilador 2

Ruido

Ruido

Interferencias

Distorsión

Distorsión

TX

RX

Tema 1. Introducción a los sistemas RF

Radiación y Radiocomunicación II Introducción 50

Fuente de señal

Modulador Amp. Amp. Antena

Oscilador 1 Oscilador 2

Canal de radiofrecuencia

Antena Amp. Amp.Demo-

dulador

Sistemade Pre-

sentación

Oscilador 1 Oscilador 2

Ruido

Ruido

Interferencias

Distorsión

Distorsión

TX

RX

Tema 2. Procesos de distorsión y ruido

Radiación y Radiocomunicación II Introducción 51

Fuente de señal

Modulador Amp. Amp. Antena

Oscilador 1 Oscilador 2

Canal de radiofrecuencia

Antena Amp. Amp.Demo-

dulador

Sistemade Pre-

sentación

Oscilador 1 Oscilador 2

Ruido

Ruido

Interferencias

Distorsión

Distorsión

TX

RX

Tema 3. Osciladores de RF

Radiación y Radiocomunicación II Introducción 52

Fuente de señal

Modulador Amp. Amp. Antena

Oscilador 1 Oscilador 2

Canal de radiofrecuencia

Antena Amp. Amp.Demo-

dulador

Sistemade Pre-

sentación

Oscilador 1 Oscilador 2

Ruido

Ruido

Interferencias

Distorsión

Distorsión

TX

RX

Tema 4. Mezcla y conversión de frecuencia

Radiación y Radiocomunicación II Introducción 53

Fuente de señal

Modulador Amp. Amp. Antena

Oscilador 1 Oscilador 2

Canal de radiofrecuencia

Antena Amp. Amp.Demo-

dulador

Sistemade Pre-

sentación

Oscilador 1 Oscilador 2

Ruido

Ruido

Interferencias

Distorsión

Distorsión

TX

RX

Tema 5. Amplificadores de RF

Radiación y Radiocomunicación II Introducción 54

Fuente de señal

Modulador Amp. Amp. Antena

Oscilador 1 Oscilador 2

Canal de radiofrecuencia

Antena Amp. Amp.Demo-

dulador

Sistemade Pre-

sentación

Oscilador 1 Oscilador 2

Ruido

Ruido

Interferencias

Distorsión

Distorsión

TX

RX

Tema 6. Filtros de RF

Radiación y Radiocomunicación II Introducción 55

Fuente de señal

Modulador Amp. Amp. Antena

Oscilador 1 Oscilador 2

Canal de radiofrecuencia

Antena Amp. Amp.Demo-

dulador

Sistemade Pre-

sentación

Oscilador 1 Oscilador 2

Ruido

Ruido

Interferencias

Distorsión

Distorsión

TX

RX

Tema 7. Modulación y demodulación lineal Tema 8. Modulación y demodulación FM/PM

Radiación y Radiocomunicación II Introducción 56

Fuente de señal

Modulador Amp. Amp. Antena

Oscilador 1 Oscilador 2

Canal de radiofrecuencia

Antena Amp. Amp.Demo-

dulador

Sistemade Pre-

sentación

Oscilador 1 Oscilador 2

Ruido

Ruido

Interferencias

Distorsión

Distorsión

TX

RX

Tema 9. Transmisores de RF

Radiación y Radiocomunicación II Introducción 57

Fuente de señal

Modulador Amp. Amp. Antena

Oscilador 1 Oscilador 2

Canal de radiofrecuencia

Antena Amp. Amp.Demo-

dulador

Sistemade Pre-

sentación

Oscilador 1 Oscilador 2

Ruido

Ruido

Interferencias

Distorsión

Distorsión

TX

RX

Tema 10. Receptores de RF

Radiación y Radiocomunicación II Introducción 58

BibliografíaBibliografía

M. Sierra-Pérez, B. Galocha, J.L. Fernandez y M. Sierra M. Sierra-Pérez, B. Galocha, J.L. Fernandez y M. Sierra Castañer “Electrónica de Comunicaciones” Editorial Castañer “Electrónica de Comunicaciones” Editorial Prentice Hall. 2003.Prentice Hall. 2003.

Miller. “Basic Electronic Communication” Prentice HallMiller. “Basic Electronic Communication” Prentice Hall Erst. “Receiving System Design” Ed. Prentice Hall. 1992.Erst. “Receiving System Design” Ed. Prentice Hall. 1992. S.A. Maas. “Microwave Mixers” Artech House 1993.S.A. Maas. “Microwave Mixers” Artech House 1993.