Curso Básico de Radiocomunicación

COMUNICACIÓN:- Intercambio o transferencia de

información.

CONCEPTOS BASICOS

CONCEPTOS BASICOS

FORMAS DE COMUNICACIÓN1. SIMPLEX:

EMISOR RECEPTOR

La comunicación se establece en un solo sentido. La parte receptora no tiene capacidad para responder.

Ejemplo:

Radio y T.V. Comercial.

CONCEPTOS BASICOS

FORMAS DE COMUNICACIÓN2. SEMI-DUPLEX (HALF-DUPLEX):

La comunicación se establece en ambos sentidos en forma ALTERNA. Los equipos de radiocomunicación son el ejemplo más importante. Se les conoce como Radios de Dos Vías ó Transreceptores.

EMISOR / RECEPTOR EMISOR / RECEPTOR

CONCEPTOS BASICOS

FORMAS DE COMUNICACIÓN3.FULL-DUPLEX:

La comunicación se establece en ambos sentidos de forma SIMULTANEA.

Ejemplo:

Telefonía residencial y móvil

EMISOR / RECEPTOR EMISOR / RECEPTOR

CONCEPTOS BASICOS

FORMAS DE COMUNICACIÓN

TERMINAL CON PROGRAMA DE MENSAJERIA (HALF DUPLEX)

Que clase de comunicación tenemos en este ejemplo?

TERMINAL CON PROGRAMA DE MENSAJERIA (HALF DUPLEX)

INTERNET (FULL DUPLEX)

CONCEPTOS BASICOS

ONDA

Es una perturbación que se propaga a través de un medio y transporta energía

CONCEPTOS BASICOS

CLASIFICACION DE ONDAS DE ACUERDO A SU NATURALEZA

MECANICAS.- Requieren de un medio (sólido, liquido o gaseoso para su propagación). Por ej: Al hablar, las cuerdas vocales (fuente de energía / movimiento vibratorio), provocan una perturbación del aire (medio) formando una onda sonora.

CONCEPTOS BASICOSCONCEPTO FISICO DE CAMPO.

El término CAMPO se utiliza para describir la región del espacio en la que un cuerpo ejerce alguna influencia sobre otro sin requerir de un medio material.

• Por ej: El CAMPO GRAVITATORIO TERRESTRE describe la fuerza de atracción que ejerce la Tierra sobre los objetos que se encuentran dentro del mismo.

CONCEPTOS BASICOSCAMPO ELECTRICO Es la región del espacio donde se dan los efectos de una carga

eléctrica aislada o de un conjunto de cargas.

Por lo tanto, en dicha región, se localizarán fuerzas eléctricas de atracción o repulsión.

CONCEPTOS BASICOSCAMPO ELECTRICO• Al conectar un cable eléctrico en una toma de corriente se

generan campos eléctricos en el espacio que rodea al dispositivo eléctrico y al cable de alimentación.

• Cuanto mayor es la tensión, más intenso es el campo eléctrico producido.

• Debido a que existe tensión en el dispositivo, no es necesario que se encuentre en funcionamiento para que exista un campo eléctrico en su entorno.

CONCEPTOS BASICOSCAMPO MAGNETICOEs la región del espacio donde se dan los efectos de cargas

eléctricas EN MOVIMIENTO.

Se genera cuando fluye CORRIENTE ELECTRICA por un CONDUCTOR o por la atracción entre ciertos materiales conocida como magnetismo.

CONCEPTOS BASICOSONDA ELECTROMAGNETICA Es la combinación de campos eléctricos y magnéticos oscilantes

que se propagan a través del espacio y transportan ENERGIA.

CONCEPTOS BASICOS

ONDA ELECTROMAGNETICA

• No requiere de un medio para propagarse.

• Tiene un alcance mayor en relación a una onda mecánica.

Las ondas que generan y reciben los equipos de comunicación inalámbrica son Ondas Electromagnéticas.

CONCEPTOS BASICOS

ONDA ELECTROMAGNETICA

En un sistema de radio:

TRANSMISOR

(Corriente eléctrica)

ANTENA

(Conductor)

CONCEPTOS BASICOS

ONDAComponentes de

una onda periódica

T= PeriodoF= FrecuenciaA = AmplitudP = Fase

CONCEPTOS BASICOSCICLO

Es la repetición de un evento. En este caso, es la repetición de una onda.

Tiempo (t)

Inicio del ciclo

Fin del ciclo

CONCEPTOS BASICOSPERIODO

Es el tiempo en el que se forma un ciclo completo de una onda.

Tiempo (t)

Período

CONCEPTOS BASICOS

FRECUENCIAFRECUENCIA. Es la cantidad de ciclos que se forman en un

segundo. La unidad de medición de frecuencia es el Hertz (Hz).

Por lo tanto:

1 Hz = 1 CICLO / SEG

CONCEPTOS BASICOS

FRECUENCIA

Frecuencia = 1 Hz = 1 ciclo / seg

Tiempo (t)

1 Segundo

FRECUENCIA

1 Segundo

CONCEPTOS BASICOS

FRECUENCIA = ?

CONCEPTOS BASICOS

FRECUENCIA

EQUIVALENCIAS 1,000 = 1 kilo = 1k 1,000,000 = 1 Mega = 1M 1,000,000,000 = 1 Giga = 1G

CONCEPTOS BASICOS

FRECUENCIA

CONVERSIONES Para convertir de kilo a Mega, se divide entre 1000 ya que 1000 k = 1 M.

Convertir 300 000 k m/s a M m/s

300 000 / 1000 = 300 M m / s

Inversamente, para convertir de Mega a kilo, se multiplica por 1000.

CONCEPTOS BASICOS

FRECUENCIA

EQUIVALENCIAS 1,000 Hz = 1 kHz 1,000,000 Hz = 1 MHz 1,000,000,000Hz = 1 GHz

A cuantos MHz corresponden 14100 kHz?

CONCEPTOS BASICOSAMPLITUD

Es el valor que tiene la onda en un determinado instante de tiempo.

CONCEPTOS BASICOS

FASE

Es la posición de la onda en un instante de tiempo dentro de un ciclo. Un ciclo completo constituye una fase de 360 grados.

CONCEPTOS BASICOS

LONGITUD DE ONDA

- Es el tamaño que mide cada ciclo de la onda.

- Separación espacial entre dos puntos de la onda que tienen las mismas características.

- Distancia entre cada cresta de una onda.

CONCEPTOS BASICOS

La velocidad de propagación de las señales de radio en espacio libre es similar a la de la luz:

300 000 km/s ó 300 M m/s

La longitud de onda es inversamente proporcional a la frecuencia. Esto significa que a mayor frecuencia, menor longitud de onda y viceversa

LONGITUD DE ONDA

= Velocidad de Propagación de la onda

Frecuencia de la onda

CONCEPTOS BASICOS

Ejemplo:Calcular la longitud de onda de un transmisor que tiene una

frecuencia de 150 MHz.

Longitud de onda = 300 M m/s = 2 m 150 MHz

Por manejo de unidades, el resultado siempre se obtendrá en metros.

LONGITUD DE ONDA

CONCEPTOS BASICOS

El concepto de longitud de onda es importante ya que de este valor depende:

1.- El tamaño de las antenas, cables coaxiales y filtros pasivos de radio frecuencia.

2.- La separación entre dos antenas en un sistema full duplex.

LONGITUD DE ONDA

CONCEPTOS BASICOSAUDIOFRECUENCIA (AF)Onda mecánica que puede ser percibida por el oído humano. Se

encuentra en el rango de 20–20000Hz(viaja a 332 m/seg).

* Por debajo de las audiofrecuencias se encuentran las infrasonidos o señales subaudibles (0 – 300 Hz), útiles en aplicaciones de señalización en equipos de radiocomunicación.

* En la parte superior se localizan los ultrasonidos.

Voz: 300 – 3000Hz

Música: 20 – 10000Hz

CONCEPTOS BASICOSESPECTRO ELECTROMAGNETICOEs la clasificación de las ondas electromagnéticas en función de su frecuencia y

energía.

CONCEPTOS BASICOSESPECTRO ELECTROMAGNETICO

En general, al incrementarse la frecuencia de una onda electromagnética:1.- Su longitud de onda, alcance, y ruido disminuyen.2.- Transporta mayor energía.

CONCEPTOS BASICOS

VHFHFVLF LF

300MHz 30GHz

3KHz

30KHz 3MHz

30MHz300KHz

MF UHF SHFEHF

3GHz

ESPECTRO RADIOELECTRICO / RADIOFRECUENCIAS (RF)

Es la región del espectro electromagnético que se utiliza para la comunicación inalámbrica. Comprende desde 3 kHz a 300 GHz.

300GHz

CONCEPTOS BASICOS

HF UHF

ESPECTRO RADIOELECTRICO

A su vez, cada una de estas bandas se asigna a una clase de servicio. Los más importantes son:

1.- Radiodifusión Pública (Broadcasting). Son los servicios de Radio y Televisión Comercial.

2.- Radio comunicación Privada (Land Mobile Radio). Es el servicio para comunicar a los integrantes de organizaciones públicas y privadas, así como a particulares.

3.- Radio comunicación Aérea y Marítima. 4.- Radioafición.5.- Servicios vía satélite y Radio Astronomía.

CONCEPTOS BASICOS PROPAGACION DE ONDAS ELECTROMAGNETICAS

CONCEPTOS BASICOSIONOSFERA

– Región ionizada de la atmósfera por la radiación solar. – Esta característica permite la reflexión de señales de radio.– Las capas D y E desaparecen durante la noche.– La capa F1 y F2 se fusionan en la noche formando la capa

F.

CONCEPTOS BASICOSMF Frecuencia Media u Onda Media

– Rango: 300kHz – 3000kHz (3 MHz)Características: 1.- Aquí se encuentran las estaciones de radiodifusión con

modulación AM (540 – 1710 kHz). Erróneamente llamada “Banda AM”

2.- Incluye otros servicios: - Ayudas a la navegación aérea y marítima (NDBs). - Banda de 160m para radioaficionados y comunicación marítima.3.- Largo alcance, altamente afectada por ruidos producidos por el

hombre.

CONCEPTOS BASICOSMF Frecuencia Media u Onda Media

1.- En el día las señales únicamente se propagan siguiendo la curvatura terrestre o por línea de vista.

2.- Por la noche, se reflejan en la ionosfera logrando alcances que pueden alcanzar miles de kilómetros.

CONCEPTOS BASICOS

HF Alta Frecuencia/Onda Corta (SW)

– Rango: 3MHz – 30MHzCaracterísticas: 1.- Las señales siguen la curvatura de la Tierra.3.- Se reflejan en la ionosfera logrando alcances intercontinentales. Para lograr dicha cobertura debe considerarse que ciertas

frecuencias son efectivas únicamente durante el día (arriba de 10 MHz) y otras de noche (debajo de 10 MHz).

4.- Incluye los servicios de radioafición, radiodifusión internacional y otros.


CONCEPTOS BASICOSHF Alta Frecuencia, 3MHz – 30MHz

La comunicación por reflexión en la ionosfera también depende de:1.- La época del año.2.- El ciclo de manchas solares. 3.- La variación constante en la densidad de las capas de la ionosfera.

CONCEPTOS BASICOSHF Alta Frecuencia, 3MHz – 30MHz Radioafición (Amateur Radio / Ham Radio)- Actividad que consiste en comunicarse con otros operadores con fines

de recreación, experimentación y servicio público.

- Dentro del espectro se encuentran bandas asignadas exclusivamente para dicha actividad

CONCEPTOS BASICOS

NavaidsEffective 19 January 2006 to 15 February 2006 NavaidsEffective 19 January 2006 to 15 February 2006

ANTENAS HF

CONCEPTOS BASICOSVHF Muy Alta Frecuencia

Rango: 30 MHz – 300 MHz Características:

- Las señales se propagan en línea de vista, el alcance por onda de tierra es muy limitado pero tienen poco ruido.

2.- Bajo ciertas condiciones se reflejan en la ionosfera y en la troposfera logrando alcances de cientos o miles de kilómetros.

3.- Incluye los servicios de Radiodifusión Comercial FM, Canales de T.V 2 al 13, Navegación Aeronáutica, Marina, Radiocomunicación Privada y Amateur.


CONCEPTOS BASICOSPROPAGACION DE SEÑALES EN VHF / UHF

Línea de Vista

D1 = √2(h1) D2 = √2(h2)Línea de Vista = D1 + D2


Dispersión Troposférica

- Se produce por la presencia de nubes, neblina, ceniza volcánica, polvo y por pequeños cambios en la temperatura, humedad y presión en la atmósfera.

- Alcance: 300 – 500 km


Ducto Troposférico

- Se produce por la inversión de la temperatura del aire en la tropósfera.

- Se localiza entre 450 y 1500 metros sobre la superficie.

- La intensidad de las señales es débil pero constante y puede durar varios días.

- Alcance: 800 – 1600 km- Es muy frecuente en zonas costeras y en

alta mar.


Refracción Troposférica

- Se produce por la inversión de la temperatura del aire en la troposfera pero a una altura máxima de 450 m.

- Se presenta durante noches despejadas y con vientos en calma.

- Alcance: 300 – 500 km


Salto Esporádico E

- En la capa E de la ionosfera (50 – 70 km) se forman parches con un alto nivel de ionización (nubes Es).

- Se presentan en cualquier hora y día pero son mas frecuentes en verano.

- Alcance: 1500 – 5000 km- La intensidad de las señales es muy fuerte

pero de corta duración.


Dispersión Meteórica

- El paso de un meteoro provoca una fuerte ionización.

- Es un fenómeno aleatorio, a excepción de cuando se presentan lluvias de meteoros.

- La intensidad de las señales es fuerte pero su duración es extremadamente corta (pings).

CONCEPTOS BASICOSUHF Ultra Alta Frecuencia

Rango: 300 MHz – 3000 MHz (3 GHz) Características: 1.- Las señales se propagan en línea de vista y presentan niveles muy

bajos de ruido.2.- Hasta 800 MHz también presentan propagación por onda de cielo

pero con alcances inferiores en comparación con VHF.3.- Incluye los servicios de Radiocomunicación Privada, Canales de

T.V 14-69, Sistemas Trunking en 800 MHz, Telefonía Celular (800 y 1900 MHz), WLAN (2.4 GHz), y una cantidad de servicios adicionales.


CONCEPTOS BASICOS

UHF Ultra Alta Frecuencia

Para el servicio de Radiocomunicación Privada se divide en 5 rangos:• 400 – 430 MHz• 430 – 450 MHz (Anteriormente asignado a Radio Aficionados)• 450 – 470 MHz (Es el más utilizado)• 470 – 490 MHz (Anteriormente asignado a TV, Canales 14-16)• 490 – 512 MHz) (Anteriormente asignado a TV, Canales 17-20)Cada segmento tiene asignado una o varias clases de servicios.


CONCEPTOS BASICOSUHF SEGMENTO DE 800 MHz

La parte baja (806 - 870MHz) se concesionó a Radiocomunicación Especializada de Flotillas ( TRUNKING ).

Actualmente se comparte con el sistema NEXTEL.

La parte alta (825 - 890MHz) fue asignada a Concesiones de Telefonía Celular.

CONCEPTOS BASICOSVHF

- El comportamiento en zonas urbanas es bueno, pero se recomienda más para zonas sub-urbanas y rurales.

UHF

- Excelente para áreas urbanas, desempeño regular en zonas rurales o en regiones de alta vegetación.

CONCEPTOS BASICOSPROCESO ANALOGICO

- Para cualquier instante de tiempo, existe un valor especifico, por lo tanto, es continuo.

CONCEPTOS BASICOSPROCESO DIGITAL

- Relaciona únicamente dos estados: Alto, Bajo.- La secuencia de valores depende de un proceso análogo.

CONCEPTOS BASICOS

CONVERSION ANALOGICA/DIGITAL

CONVERSION DIGITAL / ANALOGICA

CONCEPTOS BASICOSMODULACION

Mensaje: Onda Mecánica

Transmisor : Onda Electromagnética (Radio Frecuencia)

CONCEPTOS BASICOSMODULACIONEl mensaje (voz, música, etc.) requiere de un medio de

transporte (radio frecuencia) para lograr un alcance que por sí mismo no lograría.

Radio Frecuencia

Mensaje:

CONCEPTOS BASICOSMODULACIONTécnica de transportar información (MENSAJE) sobre

una señal de radiofrecuencia (PORTADORA)

CONCEPTOS BASICOSMODULACIONES ANALOGICAS

AM. Modulación en Amplitud (Amplitude Modulation)La AMPLITUD de la señal PORTADORA cambia de acuerdo a las

variaciones de la amplitud del mensaje (voz, música, etc.)

CONCEPTOS BASICOSMODULACIONES ANALOGICAS

AM. Modulación en Amplitud (Amplitude Modulation)Características:- Calidad de voz regular. Es la modulación más antigua y económica.- Se escuchan ruidos de fondo- Se utiliza en estaciones de radio comercial en onda media (540 –

1700 kHz), HF (3-30MHz), comunicación aeronáutica (108-138 MHz) y en la transmisión de la componente de video en los canales analógicos de TV (2-69) y en otras aplicaciones.

CONCEPTOS BASICOSTIPOS DE MODULACION FM. Modulación en Frecuencia (Frequency Modulation)La FRECUENCIA de la señal PORTADORA cambia de acuerdo a

las variaciones de la amplitud del mensaje (voz, música, etc.)

CONCEPTOS BASICOSTIPOS DE MODULACION FM. Modulación en Frecuencia (Frequency Modulation)Características:- Calidad de voz y audio superior a AM- No se escuchan ruidos de fondo- Se utiliza en estaciones de radio comercial (88.1 – 107.9 MHz), en la

mayoría de los servicios de Radiocomunicación Privada (VHF / UHF / 800 / 900 MHz), en la transmisión de la componente de audio en canales de TV, etc.

CONCEPTOS BASICOSMODULACION DIGITALFSK (Frequency Shift Keying)


Porque los equipos de navegación aérea utilizan modulación AM?

Efecto captura (Modulación FM)Envolvente (Modulación AM)


MICROFONO

AMPLIFICADOR DE AUDIO (Mensaje)

MODULADOR

GENERADOR DE RF (Portadora)

AMPLIFICADOR DE RF (Portadora

Modulada)

ANTENATransmisor Básico


Transmisor 1 (Modulación AM).

Transmisor 2 (similar a transmisor 1, pero con modulación FM).

Cual tiene mayor alcance?

CONCEPTOS BASICOSDEMODULACION

Técnica para recuperar la información (MENSAJE) transportada por una señal PORTADORA.

CONCEPTOS BASICOSDEMODULACION

Antena

Amplificador de RF (Portadora

Modulada)

Demodulador

Amplificador de Audio (Mensaje)

Bocina

Receptor Básico

CONCEPTOS BASICOSANCHO DE BANDA

- Es el rango de frecuencia que se requiere para que la información se transmita / reciba correctamente.- Es la capacidad que tiene un canal de comunicación para transmitir / recibir información.

En modulaciones analógicas, se expresa como la diferencia entre la frecuencia mas alta y baja (kHz / MHz).En modulaciones digitales, es la cantidad de datos (bits) que se transmiten en la unidad de tiempo (segundo).


Dependiendo de la cantidad de información a transmitir / recibir, se determina un ancho de banda.

Ejemplos:- Radiodifusión Comercial AM (540-1700kHz): ± 10 kHz

930 kHz 940 kHz 950 kHz (PORTADORA)

10 kHz 10 kHz

Frecuencia Inferior Frecuencia Superior


Radiodifusión Comercial FM (88.1-107.9MHz): ± 100 kHz

94.0 MHz 94.1 MHz 94.2 MHz (PORTADORA)

100 kHz(0.1 MHz)

100 kHz(0.1 MHz)

Frecuencia Inferior Frecuencia Superior


Para radiocomunicación privada, actualmente existen dos anchos de banda:

1.- Banda ancha (Wide): ± 5.0 kHz

150.000 MHz (PORTADORA)

5 kHz (0.005 MHz)

Frecuencia Inferior 149.995 MHz

Frecuencia Superior150.005 MHz

5 kHz (0.005 MHz)


Para radiocomunicación privada, actualmente existen dos anchos de banda:

1.- Banda angosta (Narrow): ± 2.5 kHz

150.000 MHz (PORTADORA)

2.5 kHz (0.0025 MHz)

Frecuencia Inferior 149.9975 MHz

Frecuencia Superior150.0025 MHz

2.5 kHz (0.0025 MHz)


Todos los radios de una flotilla deben tener el mismo ancho de banda

Wide (± 5.0 kHz)

Narrow (± 2.5 kHz)

Wide (± 5.0 kHz)

Que sucede en este caso?


Se denomina:

DESVIACION DE FRECUENCIA

Si la modulación es FM, y se mide en kHz

Y se llama:

PORCENTAJE O PROFUNDIDAD DE MODULACIÓN

Si la modulación es AM, y se mide en porcentaje (%)


- No se debe ajustar el equipo de radio al 100% del ancho de banda del sistema.

- Los fabricantes y manuales de servicio recomiendan realizar el ajuste a un 60 %

Para Banda Ancha (Wide) : Ajustar a ± 3.0 kHzPara Banda Angosta (Narrow): Ajustar a ± 1.5 kHz


Todos los radios de una flotilla deben tener el mismo ajuste de modulación

Wide (± 3.0 kHz)

Wide (± 2.0 kHz)

Wide (± 5.0 kHz)

Que sucede en este caso?

CONCEPTOS BASICOSESPACIAMIENTO ENTRE CANALES

Es la separación mínima que debe existir entre los canales (Portadoras).

910 kHz 940 kHz 970 kHz

-Radiodifusión Comercial AM (540-1700kHz): 30 kHz

10 kHz

10 kHz

10 kHz

10 kHz

10 kHz

10 kHz


93.3 MHz 94.1 MHz 94.9 MHz

-Radiodifusión Comercial FM (88.1-107.9 MHz): 800 kHz (0.8 MHz)

100 kHz

100kHz

100kHz

100kHz

100 kHz

100kHz


149.975 MHz 150.000 MHz 150.025 MHz

-Radiocomunicación Privada: a) 12.5 kHz para Banda Angosta (NARROW) b) 25 kHz para Banda Ancha (WIDE)

5 kHz

5 kHz

5 kHz

5 kHz

5 kHz

5 kHz


149.975 MHz 150.000 MHz 150.025 MHz

La separación mínima entre canales no debe ser inferior a la permitida por el ancho de banda.

5 kHz

5 kHz

5 kHz

5 kHz

5 kHz

5 kHz

Que sucede si se utiliza una separación de 15 kHz en lugar

de 25 kHz?

150.015 MHz

SISTEMAS DE RADIOCOMUNICACION

-Razones Económicas

RAZONES POR LAS CUALES ADQUIRIR UN SISTEMA DE RADIOCOMUNICACION


-Razones de Seguridad



-Razones de Control


SISTEMAS DE RADIOCOMUNICACIÓN

1.- Llamada selectiva

2.- Una Sola Llamada, un solo Mensaje para el Grupo.

3.- Mayor Eficiencia en las Labores Grupales.

4.- Excelente Relación Costo/Beneficio

Adquirir un sistema de radio no es una buena idea, en muchos casos es la mejor y única opción.

SISTEMAS DE RADIOCOMUNICACIÓN

La radiocomunicación es un mercado especializado, es necesario conocer sus fundamentos para ofrecer al cliente exactamente lo que necesita. Ni más, ni menos.

EQUIPOS DE RADIOCOMUNICACIÓN

Radios Móviles

Estaciones Base

Radios Portátiles

SISTEMA BÁSICO DE RADIOCOMUNICACIÓN

Para expandir la cobertura de estos equipos se instala un REPETIDOR en un punto estratégico.

SISTEMA BASICO DE RADIOCOMUNICACION

- Equipos Land Mobile (Comerciales)

Diseñados para la industria, gobierno, negocios, seguridad pública, etc.

SISTEMA BASICO DE RADIOCOMUNICACION

- Equipos Aéreos

Para la comunicación entre aeronaves, torres de control y aeropuertos. Manejan modulación AM.

EQUIPOS DE RADIOCOMUNICACION

- Equipos Marinos Para la comunicación entre embarcaciones y puertos. Fabricados

para soportar altos niveles de humedad, salinidad, intrusión de agua, etc. Los canales de operación se encuentran pre-programados de fabrica y son de uso internacional.

EQUIPOS DE RADIOCOMUNICACION

- Equipos Amateur Para uso de Radio Aficionados. Cubren los segmentos de frecuencia

para este servicio. Cuentan con funciones especiales y se programan por usuario. Disponibles en HF, VHF, UHF, etc.

RADIO PORTATIL

- Compactos y Manejables.

- Micrófono y Bocina ínter construidos.

- Algunos modelos son Ergonómicos.

RADIO PORTATIL

Operan a BAJA POTENCIA

VHF (5 Watts)

UHF (4 Watts)

800 / 900 MHz (2.5 Watts)

Energía(-) (+)

RADIO PORTATILEl tamaño de las antenas no corresponde a la frecuencia. Por lo

tanto no tienen la misma eficiencia (Ganancia) que las utilizadas en equipos móviles y base.

RADIO PORTATIL- BATERIAS

Ni–Cd: Níquel-Cadmio

Li-Ion: Litio-Ion

Ni-MH: Níquel-Metal Hidruro

La capacidad de carga se mide en mAh(mili Ampere-hora)


Ni–Cd: Níquel-Cadmio

(+) Resistente a golpes (-) Capacidad de Carga

(+) Pesada (+) Económica (+) Ciclos de Carga

Ni-MH: Níquel-Metal Hidruro

Li-Ion: Litio-Ion. Requieren cargadores específicos.

(+) Frágil (+) Capacidad de Carga

(+) Ligera (+) Costosa (-) Ciclos de Carga


Primer ciclo de carga

- Durante las primeras horas de este ciclo se acondicionan los elementos de la batería (no almacena carga).

- Su duración debe ser 14 - 20 horas continuas.

- Por lo tanto, ESTE CICLO ES EL MAS IMPORTANTE!.

- Se recomienda efectuarlo dos o tres veces más.

RADIO PORTATIL- BATERIASCiclo de carga

- Es la cantidad acumulada de descarga similar a la capacidad de carga total de la batería.

Por ej: 10 descargas de un 10% ó 2 descargas de un 50% representan un ciclo.

RADIO PORTATIL- BATERIASCiclo de carga

En promedio:

a) Ni-Cd: 500 – 1500 ciclos

b) Ni-MH: 400 – 700 ciclos

c) Li-Ion: 300 – 500 ciclos

Capacidad Total de Carga (FCC)

RADIO PORTATIL- BATERIASManejo adecuado de una batería

- Evitar las altas temperaturas.!!!

- Se recomienda cargarla y almacenarla a una temperatura ambiente entre 5 y 25 C (temperatura nominal: 20 C).

- A un 45 C la capacidad se reduce a un 70%.

- Evitar la sobre carga.

- Utilizar cargadores que controlen la intensidad de carga (inteligentes).

RADIO PORTATIL- BATERIASManejo adecuado de una batería

- Evitar los cortocircuitos

- No descargar completamente (Inversión de polaridad).

- Reciclar de acuerdo a la normatividad aplicable.

- No soldar sobre las terminales.

- No descargar con otros elementos (LED`s, focos, etc).

RADIO PORTATIL- BATERÍASManejo adecuado de una batería- El ritmo de auto descarga por almacenamiento se incrementa

por la temperatura y es mas severo en las baterías de Ni-MH.

- La vida útil puede alargarse si la batería no se descarga por debajo del 50%.

Ni-Cd

RADIO PORTATIL-BATERIASEfecto “Memoria”- Es una característica propia de las baterías Ni-Cd la cual es objeto

de controversia.

- Se presenta cuando la batería se somete a carga cuando su capacidad no ha sido agotada.

40 %

60 %

INICIO DE CARGA

RADIO MOVIL

- Micrófono Externo.

- Bocina Interconstruida y capacidad para altavoz externo.

- Algunos modelos tienen capacidad de montaje remoto.

RADIO MOVIL

Operan a BAJA / ALTA POTENCIA

VHF (Hasta 110 Watts)

UHF (Hasta 100 Watts)

800 / 900 MHz (Hasta 35 Watts)

RADIO MOVILEl equipo se alimenta con 13.8 Vcc a

través de la batería del vehículo - La conexión debe efectuarse directamente a los bornes!!.- Utilizar los cables incluidos en el radio y colocar terminales en sus extremos.- Colocar terminales en los extremos del cable.- Una alimentación inadecuada degrada la potencia del radio y afecta el desempeño del vehículo.

RADIO MOVIL

- La dimensión de las antenas para móvil está en función de la frecuencia.- Por lo tanto son eficientes en cobertura (Ganancia).- El mejor desempeño de la antena se da cuando se instala en el centro del techo.

ESTACION BASE

- En general, un equipo para estación base es similar al utilizado en un vehículo.

- Permite colocar antenas a una altura considerable y de alta ganancia para incrementar la cobertura.

ESTACION BASE

- La alimentación se realiza a través de una Fuente de Alimentación que convierte 110 / 220 Vca a 13.8 V.

- Se debe seleccionar de acuerdo al consumo de corriente del equipo o su potencia.

Para radios de 25 Watts: Fuente de 12 A

Para radios de 50 Watts: Fuente de 20 A

Para radios de 100-110 Watts: Fuente de 35 A

IMPEDANCIA - Es la oposición a la corriente alterna cuando se tienen elementos inductivos y capacitivos (bobinas y capacitores).

-Si no existen estos elementos, dicha oposición se denomina Resistencia.

-Los equipos de radio, antenas, cables coaxiales y conectores tienen un valor especifico de Impedancia.

- La impedancia de los equipos de radio generalmente es 50 Ohms.

ANTENA

ANTENA

Dispositivo capaz de emitir y recibir señales de radiofrecuencia.

ANTENALa principal clasificación de las antenas base a su

cobertura espacial.

1.- OMNIDIRECCIONAL

La señal se emite / recibe en todas direcciones.

ANTENAEn esta clasificación podemos encontrar las siguientes:

1.- Antenas portátiles.

2.- Antenas móviles.

3.- Antenas verticales de fibra de vidrio,

aluminio, etc.

ANTENA1.- DIRECCIONAL

La señal se emite / recibe en determinada dirección.

ANTENAEn esta clasificación podemos encontrar las siguientes:

1.- Antenas Yagi.

2.- Antenas Parabólicas.

3.- Antenas Reflector de Esquina.

4.- Antenas Logarítmicas, etc.

ANTENA

POLARIZACIONEs la orientación que tiene la señal respecto a la tierra.

1.- Lineal

a) Verticalb) Horizontal

2.- Circular

ANTENAGANANCIAEs la relación que existe entre una salida y una entrada.

Entrada: 10 Watts Salida: 20 Watts

Ganancia = Salida / Entrada

Si la ganancia es menor a 1 se dice que el sistema tiene Atenuación (Pérdida)

2

Se expresa en una unidad logarítmica llamada decibel

dB

ANTENAGANANCIADe la relación para obtener la ganancia en dB se determina lo

siguiente:

Entrada: 10 Watts Salida: 20 Watts

3 dB

Por lo tanto, si se tiene una ganancia de 3 dB la salida se duplica.

Entonces, sí se tiene una pérdida de 3 dB, la salida se reduce a la mitad.

ANTENA

REGLA DE LOS 3 dB

Ganancia Incremento Entrada (W) Salida (W)

0 dB 1 10 10

3 dB 2 10 20

6 dB 4 10 40

9 dB 8 10 80

12 dB 16 10 160

ANTENA

REGLA DE LOS 3 dB

Ganancia Incremento Entrada (W) Salida (W)

0 dB 1 10 10

-3 dB 0.5 10 5

-6 dB 0.25 10 2.5

-9 dB 0.125 10 1.25

-12 dB 0.0625 10 0.625

ANTENA

Ganancia en dB

ANTENADIMENSION-El diseño y dimensión de una antena dependen de la frecuencia.- Para antenas móviles las longitudes mas comunes son ½, ¼ y 5/8 de onda.-Las antenas para estación base pueden medir varias longitudes de onda.

ANTENA

PLANO DE TIERRA- Es una superficie o una serie de elementos con una dimensión mínima de 1/4” de onda que permiten la máxima radiación de señal.

ANTENAPLANO DE TIERRA- En el caso de una antena móvil, el plano de tierra lo simula el techo del vehículo.- Para antenas base se colocan una serie de elementos inferiores (Radiales).

ANTENADIPOLO

Es una antena de dos conductores rectos de igual longitud, alimentados en el centro.Su dimensión total es ½” de longitud de onda. Por lo tanto, cada elemento mide ¼ de onda.

ANTENADIPOLO

Tiene un patrón de radiación direccional.Si se interconecta con otros dipolos similares se incrementa la ganancia y se manipula la cobertura de acuerdo a las necesidades del cliente (Antena de Dipolos).

ANTENAYAGIEs un arreglo de dipolos de dimensiones y separaciones especificas, las ganancias de cada elemento se suman dando como resultado una antena direccional y de alta ganancia.

ANTENA

INSTALACION DE ANTENA BASE- Al colocar una antena omnidireccional de forma lateral en una torre o mástil se modifica su patrón de radiación- No debe instalarse a una distancia de 1 longitud de onda. - Las distancias recomendadas son ½”, ¼” y 3/8 de onda.

Patrón de radiación aproximado de una antena omnidireccional cuando se coloca a 1 longitud de onda de la torre o mástil.

CABLE COAXIAL

También se le conoce como Línea de Transmisión

Transfiere la señal desde la antena

hacia el equipo de radio y viceversa

CABLE COAXIALA diferencia de las antenas, los cables coaxiales tienen

ATENUACION la cual está en función de:

1.- Frecuencia. A mayor frecuencia mayor atenuación.

2.- Longitud. A mayor longitud mayor atenuación.

3.- Diámetro. A mayor diámetro, menor atenuación

CABLE COAXIAL

Los cables de Radio Frecuencia tienen una Impedancia aproximada de 50 Ohms.

Los cables de Circuito Cerrado de Televisión (CCTV) proporcionan una impedancia aproximada de 75 Omhs.

No se deben combinar cables de distinta impedancia.

CABLE COAXIAL

Para instalaciones en vehículos, se recomienda cable flexible tipo RG-58.

Para estaciones base y repetidores, es necesario el uso de cable tipo RG-8 (Belden 9913, CNT400, etc.) o de mayor diámetro (1/2”, 7/8”, etc.).

CABLE COAXIAL

FACTOR DE VELOCIDAD

-Indica el porcentaje de velocidad al que viaja la señal de radio en el cable respecto a la velocidad en el vacío (300 000 km/s).

-Este valor debe considerarse para calcular la longitud de los cables coaxiales.

CONECTORES-CONECTORES PARA RADIO FRECUENCIA

-Tienen una impedancia determinada, así como una frecuencia y potencia máxima de operación. Su pérdida es despreciable si se instalan correctamente.

- Deben ser instalado de acuerdo a las instrucciones del fabricante, de lo contrario se presentan pérdidas de señal, ruido y otros problemas.

CONECTORESConector UHF

-Es el más utilizado en el mercado, es el más económico y sencillo de instalar.- No tiene una impedancia constante. - Los fabricantes indican frecuencia una máxima de operación es 300 MHz, aunque opera hasta 500 MHz.- El nombre PL-259 se deriva de la nomenclatura utilizada por AMPHENOL.

CONECTORESConector N

-Es muy popular, sencillo de instalar y resistente.- Tiene una impedancia de 50 Ohms.- Opera hasta de operación es 9 GHz (9000 MHz).- Disponible para cables RG58, RG8 y de mayor diámetro.

CONECTORESConector BNC

- De menor tamaño que los anteriores.- Tiene una impedancia de 50 Ohms - Su frecuencia máxima de operación es 4 GHz (4000 MHz).- Utilizado en equipos portátiles, duplexers y equipo de CCTV.

CONECTORESConector TNC

- Construcción muy similar al TNC.- Tiene una impedancia de 50 Ohms. - Opera hasta 7 GHz (7000 MHz).- Tipo Normal y Tipo Inverso (RV: Reverse Polarity).- Utilizado en Redes Inalámbricas (WLAN).

CONECTORESConector SMA

- De menor tamaño en comparación con los anteriores.- Tiene una impedancia de 50 Ohms. - Opera hasta 12.4 GHz (12400 MHz).- Tipo Normal y Tipo Inverso (RV: Reverse Polarity).- Utilizado en Redes Inalámbricas (WLAN) y equipos portátiles.

CONECTORESConector 7/16 DIN

- Por su tamaño y construcción soporta altos niveles de potencia (1000W).- Tiene una impedancia de 50 Ohms. - Opera hasta 7.5 GHz (7500 MHz).- Se utiliza en antenas de uso rudo (fibra de vidrio).

AJUSTE DE ANTENASACOPLAMIENTO DE IMPEDANCIAS

- Un Sistema es BALANCEADO cuando todos sus elementos presentan la misma Impedancia. En caso contrario se dice que es un Sistema NO BALANCEADO.

-Cualquier instalación de radio es un Sistema No Balanceado.

RADIO: 50 OhmsCABLE: ≈50 Ohms

ANTENA: ≠50 Ohms

AJUSTE DE ANTENASACOPLAMIENTO DE IMPEDANCIAS

- Por lo tanto, cuando un radio transmite, parte de la Potencia que llega a la antena (POTENCIA DE SALIDA) no se disipa y regresa al equipo (POTENCIA REFLEJADA).

- Es imposible obtener una Potencia de Reflejo NULA.

RADIO

POTENCIA REFLEJADA:

Nunca = 0

ANTENA

AJUSTE DE ANTENASPROCEDIMIENTO- El ajuste de una antena consiste en lograr que la Potencia Reflejada sea lo mas cercana a CERO.

- El procedimiento de ajuste se indica en la Hoja Técnica que se incluye con la antena.

-Las medidas indicadas en dicha hoja solamente son una referencia. Se debe proceder a un ajuste fino hasta lograr el mínimo de Potencia Reflejada.

AJUSTE DE ANTENASPROCEDIMIENTO- Las mediciones se realizan un Medidor de Potencia de RF (Wattmetro).

- Para medir Potencia Reflejada se utilizan elementos o escalas de baja potencia (5 Watts).

AJUSTE DE ANTENASPERDIDA POR RETORNO (RETURN LOSS)

Es la relación entre la Potencia de Reflejo y Potencia de Salida expresada en dB.

VSWR (RELACION DE ONDA ESTACIONARIA)

Es similar a la Pérdida por Retorno pero se expresa sin unidades.

AJUSTE DE ANTENASPERDIDA POR RETORNO (RETURN LOSS)

El valor de Pérdida por Retorno permite establecer un criterio en el ajuste de una antena, y en general, de una instalación

VSWR Return Loss (dB) Descripcion 1.0: 1 ∞ Acoplamiento perfecto (Imposible) 1.1: 1 -26.4 Acoplamiento excelente 1.5: 1 -13.97 Acoplamiento adecuado 2.0:1 -9.5 Acoplamiento pobre 5.0:1 -3.5 Acoplamiento terrible

Para aceptar el ajuste de una antena se debe obtener una Pérdida por Retorno mínima de -14 dB (1.5 VSWR).

INSTALACION TIPICAPOTENCIA RADIADA APARENTEEs el producto de la potencia suministrada a la antena por su ganancia.

Transmisor•Potencia: 100 Watts

•Pérdida del Cable: -3 dB•Ganancia de la Antena: 6 dB

Potencia Radiada Aparente: ?

INSTALACION TIPICACASO 1

•Transmisor: Kenwood TK-790H•Cable: Belden 9913, 30 m

•Antena: Maxrad, MBS-150


CASO 2•Transmisor: Kenwood TK-790H

•Cable: Belden 9913, 30 m•Antena: Hustler G7-150-1


CANAL DE RADIOFRECUENCIA

Una canal Semi / Full Duplex tiene 2 frecuencias:

- Frecuencia de RECEPCION (RX)- Frecuencia de TRANSMISION (TX)

CANAL DE RADIOFRECUENCIA

En un canal Semi-Duplex las frecuencias pueden ser similares o distintas.

En un canal Full Duplex las frecuencias no pueden ser iguales.

A

B

REPETIDOR

REPETIDOR- Es la interconexión de un receptor con un transmisor, opera en

modo Full Duplex y se utiliza para expandir la cobertura de un sistema de radio.

Receptor

Frecuencia A

Transmisor

Frecuencia B

REPETIDOR

REPETIDOR- Existen modelos configurados desde fábrica.- También se puede diseñar a través de un par de radios móviles.

El clásico TKR-720 Repetidor con 2 radios móviles TK-7102H

REPETIDOR

153.2375

RX 150.500

TX 153.500 RX 150.500

TX 153.500

TX 150.500

RX 153.500OPERACION

REPETIDOR

INSTALACION DE ANTENAS

Cuando se instala un sistema full duplex (Repetidor) con dos antenas se debe dar una separación mínima entre ellas.

Esta distancia está en función de:

1.- La banda de operación (VHF, UHF, etc).2.- La separación entre frecuencias de recepción y transmisión.3.- La potencia del transmisor.

REPETIDOR

COBERTURAEs complicado determinar con exactitud, la cobertura de un Sistema de Radio ya que ésta depende de varios factores, entre ellos: Banda de operación. - Especificaciones técnicas de los equipos (Potencia, Sensibilidad, Selectividad, etc). - Altura en referencia al nivel del suelo. - La instalación (cable, antena, conectores). -Tipo de Terreno. -Condiciones de Propagación. -Etc.

Las pruebas en campo son la mejor respuesta!!

FILTROS DE RADIOFRECUENCIACAVIDAD PASABANDAEs un filtro pasivo que permite el paso de un rango de frecuencias.

Magnetic Field

RF Current

FILTROS DE RADIOFRECUENCIA

CAVIDAD PASABANDA

Loop (lazo) pasa banda

X

X = ¼ de onda de la frecuencia

Varilla de ajuste


CAVIDAD PASABANDA

FILTROS DE RADIOFRECUENCIACAVIDAD PASABANDA

Insertion Loss

BandWidth

3 dB

0

-1

-2

-3

-4

-5

f0f- f+


CAVIDAD PASABANDA

- La cavidad provoca una atenuación de señal llamada PERDIDA POR INSERCION (INSERTION LOSS).- La menor pérdida ocurre en el punto Fo (frecuencia central).- El ANCHO DE BANDA (BANDWIDTH) de un filtro es la diferencia de frecuencias en las cuales la atenuación se encuentra 3 dB por debajo de la Pérdida por Inserción.

FILTROS DE RADIOFRECUENCIACAVIDAD PASABANDA

- El movimiento de los lazos de acomplamiento (loops) determina la Pérdida por Inserción y el Ancho de Banda (Selectividad) del filtro.

FILTROS DE RADIOFRECUENCIACAVIDAD PASABANDA El movimiento de los lazos de acomplamiento (loops) determina la Pérdida por Inserción y el Ancho de Banda (Q) del filtro.

Pérdida Máxima: -3 dBMáxima Selectividad

FILTROS DE RADIOFRECUENCIACAVIDAD PASABANDA El movimiento de los lazos de acoplamiento (loops) determina la Pérdida por Inserción y el Ancho de Banda (Q) del filtro.

Pérdida Mínima: -0.49 dBMínima Selectividad

FILTROS DE RADIOFRECUENCIACAVIDAD PASABANDASi se requiere mayor selectividad se colocan cavidades en serie.

5

10

15

20

25

f0

17 dB

21 dB

Dos cavidades en serie


CAVIDAD RECHAZO DE BANDAEs un filtro pasivo que rechaza un rango de frecuencias.

Hole cover

FILTROS DE RADIOFRECUENCIACAVIDAD RECHAZO DE BANDA

FILTROS DE RADIOFRECUENCIACAVIDAD PASA BANDA / RECHAZO DE BANDARealiza la doble función de pasar / rechazar un determinado rango de frecuencias.

DUPLEXERDUPLEXER

Es un filtro de radiofrecuencia compuesto por Cavidades Rechazo de Banda / Paso de Banda.

- Se utiliza para combinar la frecuencia de transmisión y recepción de un repetidor en una sola antena.

El uso de un duplexer ofrece ventajas adicionales:

a) Evita el mantenimiento de dos antenas y dos líneas de transmisión.

b) Incrementa la cobertura.c) En ciertos modelos, rechaza interferencias y ruidos.

DUPLEXERDUPLEXERExisten dos clases de duplexers:

1.- Rechazo de Banda

Se conforma de cavidades que rechazan una determinada frecuencia

2.- Pasa Banda / Rechazo de Banda.

Aparte de rechazar una frecuencia, permiten el paso de una frecuencia en específico.

DUPLEXERDUPLEXER RECHAZO DE BANDA

Baja: 150.500 MHz Alta: 155.500 MHz

Cavidades Rechazo Banda en serie

DUPLEXERDUPLEXER RECHAZO DE BANDA

Limitantes de uso:1.- La separación de frecuencias debe ser 5 MHz mínimo y

máximo 10 MHz.2.- Potencia máxima continua no mayor a 50 Watts.3.- Debido a que solo es un filtro que rechaza frecuencias, no

elimina interferencias de canales adyacentes.4.- No recomendado para sitios con alta interferencia.5.- Pérdida por inserción máxima de 1.2 dB.

DUPLEXERDUPLEXER PASA BANDA / RECHAZO DE BANDA

Baja: 150.500 MHz Alta: 153.500 MHz

Cavidades Pasa Banda / Rechazo Banda en serie

DUPLEXERDUPLEXER PASA – BANDA / RECHAZO DE

BANDA

Ventajas:1.- La separación de frecuencias puede ser hasta 600 kHz.2.- Potencia máxima continua 350 Watts.3.- Rechaza interferencias de canales adyacentes.4.- Recomendado para sitios con alta interferencia.

DUPLEXERLONGITUD DE CABLES COAXIALES.

La longitud de los cables que interconectan a un duplexer con un repetidor o un radio con la antena se calcula de acuerdo a la siguiente formula:

Longitud = (150) (Factor de velocidad del cable) Frecuencia en MHzEl resultado se da en metros y se multiplica por un factor impar

(3,5,7,9,11, etc.) hasta alcanzar la longitud que corresponda las necesidades de la instalación.

Cuando se corta un cable a un múltiplo par (2,4,6,8, etc.) la potencia se disipa en el cable y el sistema tiene una cobertura muy limitada.

PROTECCION CONTRA DESCARGAS

PROPOSITO

- Disminuir la probabilidad de que una descarga dañe al equipo.

-Ningún sistema de protección proporciona una inmunidad al 100%.

-Guiar la energía a un sitio seguro.

-Colocar elementos de protección en los puntos por donde pueda ingresar una descarga.

PRINCIPALES ELEMENTOS:

1.- Kits de Aterrizaje.

2.- Protector Coaxial.

3.- Protector de línea AC.

4.- Protector de línea de Datos.

Curso Básico de Radiocomunicación

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