RADIOCOMUNICACIONES. C1. LAS …€¦ · Apuntes complementarios de las explicaciones diarias de...

Radiocomunicaciones. Q3 1

R. González Blanco Curso 2001/02

RADIOCOMUNICACIONES.Apuntes complementarios de las explicaciones diarias de clase.

C1. LAS COMUNICACIONES EN LA MAR.

Introducción.Históricamente el mundo de la mar ha sido un sector en el cual los adelantos tecnológicosse han ido introduciendo con demasiada lentitud. Los diferentes tipos de comunicacionesfueron, durante muchos años, implementados a bordo después de haber sidoexperimentadas ampliamente en tierra.Actualmente se puede decir que la mentalidad de las personas relacionadas con losbuques (armadores, tripulaciones, departamentos de personal,...) ha cambiado.Atracados, fondeados o navegando por los mares encontramos modernos buques queincorporan las últimas tecnologías en materia de comunicaciones.Las comunicaciones en la mar son actualmente consideradas básicas para el manejo yevolución del buque, sin ellas, muchos buques no podría realizar la mayoría de lasoperaciones. El funcionamiento manual de sus sistemas obligaría a reducir el rendimiento,poniendo en entredicho su existencia y las navieras, debido a que la competencia conotros transportes. Resumiendo es impensable actualmente el manejo de los buques, sinasumir los nuevos planteamientos de las nuevas tecnologías encabezadas por lascomunicaciones.

Definiciones.• Comunicaciones de puente a puente: son las comunicaciones sobre seguridad

mantenidas entre buques en los puestos desde los que se gobiernan normalmenteéstos.

• Escucha continua: se realiza de forma ininterrumpida mientras el buque esté en la mar,salvo durante los breves intervalos en que la capacidad de recepción del buque estéentorpecida o bloqueada por sus propias comunicaciones o cuando sus instalacionessean objeto de mantenimiento o verificación periódicos.

• Radiocomunicaciones generales: tráfico operacional y de correspondencia pública,distinto del de los mensajes de socorro, urgencia y seguridad, que se cursan pormedios radioeléctricos.

• Llamada selectiva digital (LSD): técnica que utiliza códigos digitales y que da a unaestación Radioelectrica la posibilidad de establecer contacto con otra estación, o conun grupo de estaciones, y transmitirles información cumpliendo con lasrecomendaciones pertinentes del Comité Consultivo Internacional deRadiocomunicaciones (CCIR)

• Telegrafía de impresión directa: técnicas telegráficas automatizadas que cumple conlas recomendaciones pertinentes del Comité Consultivo Internacional deRadiocomunicaciones (CCIR).

• INMARSAT: la organización establecida mediante el Convenio constitutivo de laOrganización Internacional de Telecomunicaciones Marítimas por Satélite(INMARSAT), adoptado el 3 de septiembre de 1976.

• Servicio NAVTEX internacional: coordinación de la transmisión y recepción automáticade 518 Khz de información sobre seguridad marítima mediante telegrafía de impresióndirecta de banda estrecha, utilizando el idioma inglés.



• Localización: determinación de la situación de buques, aeronaves, vehículos opersonas de socorro.

• Información sobre seguridad marítima: Radioavisos náuticos y meteorológicos,pronóstico meteorológico y otros mensajes urgentes relativos a la seguridad que setransmitan a los buques.

• Servicio de satélites de órbita polar: Un servicio basado en satélites de órbita polar,mediante el que reciben y retransmiten alertas de socorro procedentes de RLSsatelitarias y se determina la situación de éstas.

Comunicación e información.La comunicación, sea cual sea su matiz, surge por la necesidad de expresar algo, esdecir, que se puede definir como el intercambio de información a través de un medio queenlaza dos puntos y por el cual fluye el contenido del mensaje que se quiere transmitir.La información es un formato físico que tiene asignado un significado, y está estructuradoa base de, imágenes o símbolos (presentados de forma física o convertidas en señaleseléctricas, sonidos o luz), parámetros (números que indican una situación o valores deuna acción) o mensajes (datos o palabras). El concepto de información reúne todoaquello, codificado o no, que es recibido y/o transmitido, pudiendo ser elaborado,procesado y almacenado, para mayor comprensión y exactitud.Los conceptos expuestos obligan a desarrollar los términos utilizados, los cualesconstituyen el fundamento de la comunicación y son, el intercambio de información, elmedio utilizado y el mensaje transmitido.• El intercambio de datos o trasvase de información, se realiza mediante una

transmisión que debe tener significado, es decir, ser inteligible (lo cual quiere decir quees un mensaje con formato), con un punto de origen, el transmisor, y con un lugar dedestino, el receptor. La información puede ser intercambiada en forma de sonidos(articulados: voz; sin articular: gritos, ruidos), imágenes y datos.

• Los medios utilizados, constituyen el aspecto físico de la comunicación y en él seincluyen toda clase de equipos y accesorios utilizados para realizar una comunicación.Otra acepción del término medio, es el espacio a través del cual el mensaje estransmitido. Por equipos se entiende todos aquellos elementos que se utilizan pararecibir y/o enviar un mensaje. Dentro de los accesorios se incluyen los medioscomplementarios que son necesarios para realizar las comunicaciones de formacorrecta. El aspecto físico de la comunicación es cuidado por los diseñadores desistemas y fabricantes de equipos, siguiendo los estándares establecidos por losorganismos competentes.

• El mensaje transmitido. La parte teórica de la comunicación, es la constituida por ellenguaje o código de transmisión que forman el mensaje. El lenguaje en su definiciónmás simple, es la facultad que posee el ser humano para comunicarse mediantesonidos. Los códigos son sistemas de signos que utilizados bajo ciertas reglas nospermiten establecer la comunicación, por ejemplo cada signo de morse tiene unsignificado. Ambos aspectos de la comunicación, lenguaje y código, tienen variasformas que son utilizadas para establecer diferentes tipos de comunicaciones, y sonutilizadas para componer un mensaje.

Evolución de las comunicaciones.Las comunicaciones no han evoluciona en el transporte por mar de forma paralela a lostransportes terrestres o aéreos. Las fechas que se indican son relativas a invenciones y



sucesos, de especial relevancia que han sentado las bases de la evolución de lascomunicaciones marítimas. Así tenemos:• 1774, George Lasage (en Génova) ideó un sistema de telégrafo utilizando una

máquina electrostática y un alambre para cada tipo de letra.Las comunicaciones, utilizando señales eléctricas, iniciaron su andadura en el año1800 con la invención de la pila por Volta y el descubrimiento de la desviación de unabrújula con el flujo de la corriente a través de un alambre por Oersted.

• 1816, Sir Francis Ronalds (en Londres), fabricó un telégrafo electrostático mejorado,constituido de un solo alambre.

• 1838, Samuel Morse (Universidad de New York, Estados Unidos de América), diseñóun telégrafo capaz de grabar mensajes sobre una cinta de papel, y uno de susestudiantes, Alfred Vail, concibió el código Morse asignando a cada una de las letrasmás comunes del abecedario simples símbolos (puntos y rayas).

• 1844, establecimiento de la primera línea telegráfica entre Washington y Baltimore. Laforma de comunicación eléctrica inventada por Morse, fue introducido en lascomunicaciones marítimas después de haber sido descubierta la radio a fines del sigloXIX. Los mensajes se enviaban y recibían mediante el código Morse. La energíaeléctrica viajaba por el cable (medio físico) a base de impulso largos y cortos. Losimpulso eléctricos eran convertidos en sonoros en el punto de recepción ydecodificados por un telegrafista. El principal inconveniente del nuevo sistema decomunicación era que debía ser mantenida por personas que debían conocer elcódigo.

• 1858, Cable transoceánico. El primer cable submarino se tendió en 1858 entre Irlanday Terranova. Posteriormente se tendieron en 1902 uno entre San Francisco y Honolulú,que en 1904 se prolongó hasta Manila. Mediante el telégrafo y el cable la capacidad decomunicación aumentó en varios miles de kilómetros.

• 1876, Alexander Graham Bell), durante la exposición centenaria de los Estados Unidosde América (en Filadelfia), logró transmitir la voz en forma eléctrica a través de uncircuito de alambres de cobre de varias decenas de metros de longitud. Luego, a partirde un transmisor y un receptor electromagnéticos, apareció la versión comercial deltelégrafo.

• 1878, la patente del micrófono de carbón de Henry Hunnings (de Yorkshire), danacimiento al teléfono moderno.

• 1895, Telégrafo sin hilos (Marconi). El invento supone el primer avance práctico paralos buques, ya que permite enviar y recibir los mensajes a bordo, sin necesidad de unmedio físico (cable), la energía es radiada en forma de ondas electromagnéticas desdeel punto de transmisión.

• 1897, los rusos, reclaman el descubrimiento de la radio, por Aleksandro StepanovichPopov, que logró transmitir ondas de radio en 1897 a lo largo de una distancia de 5Km.

• Por primera vez, el East Goodwin, un barco en dificultades durante una tormenta,utilizó la radio (un equipo de telegrafía inalámbrica), para enviar señales de auxilio.

• 1900, en Gran Bretaña, se fundó la primera compañía de comunicaciones marítimasinternacionales (Marconi) para proveer servicios por medio de las señales de radio.

• 1903 celebración en Berlín de una conferencia de Radiocomunicaciones donde sesentaron las bases para la futura reglamentación de las mismas.

• 1912, hundimiento del buque de pasajeros Titanic en el Atlántico Norte.• 1923, Televisión.• 1957, 4 de octubre, Sputnik I (URSS).• 1966 un desarrollo en el laboratorio, propuesto por K.C. Kao y G.A. Hockham, llevó a la

producción del cable de fibra óptica y en 1977 fue instalada la primera red.



• 1971, Conferencia Administrativa Mundial de Radiocomunicaciones paraTelecomunicaciones espaciales.

Fases de la Evolución.Las fechas de aparición de novedades tecnológicas fueron capaces de marcar laevolución de las comunicaciones en general y las marítimas en particular, las podemosconsiderar en el entorno del intercambio de información entre buques, y la realizada entrebuque y tierra. Podemos agrupar las evoluciones ocurridas en ambos dentro de lassiguientes fases:a) Primera fase. Está constituida por los comienzos de las comunicaciones marítimas,

donde sólo existía el intercambio de información a la vista, lo cual significa que debíaser realizado: entre buques cercanos, entre buque y tierra visible.Durante este tiempo las comunicaciones se mantenían mediante banderas o sonidos.Esta fase dura hasta el descubrimiento y utilización del Morse.El principal inconveniente era que un buque salía de puerto y no se volvía a saber deél hasta que regresaba o cuando otro buque que lo había visto traía noticias.

b) Segunda fase. El descubrimiento de la telegrafía sin hilos por Marconi en 1895 y lostrabajos hechos para el desarrollo de las comunicaciones a distancia, permitieronampliar las posibilidades de transmitir mensajes entre dos buques o entre buque ytierra, lo cual supuso un incremento en la seguridad y explotación del buque.El mundo de la mar estaba de enhorabuena, el buque y la tripulación podían mantenercontacto con tierra a larga distancia, solicitando ayuda en caso de necesidad. Atrásquedaban los tiempos en que un buque desaparecía sin dejar rastro, ya que desdeque salía a la mar, no se sabia de él hasta su regreso.• La telegrafía sin hilos permitió establecer comunicaciones a largas distancias, a

través de las ondas electromagnéticas.El inconveniente de los primeros transmisores de chispa era que tenían unaanchura de banda muy amplia, con lo cual los mensajes podían interferirse unos aotros.Las llamadas de Socorro utilizando el código Morse han salvado miles de vidasdesde sus inicios. Sin embargo, esto requería radioperadores calificados utilizandomuchas horas de escucha en la frecuencia de Socorro (500 Khz).El rango en la frecuencia de socorro de MF es limitado como la cantidad de tráficotransmitido en portadora por señales Morse.

c) Tercera fase. La aparición de la radio, puede considerarse como el inicio de unanueva fase de las comunicaciones. Hasta éste momento todas las comunicacionesconsistían en el intercambio de información a través de sonidos o imágenesexpresadas por símbolos: banderas, golpes, o luz.El empleo de la palabra estaba limitado por la distancia y la capacidad auditiva. Laradio eliminó la barrera de la distancia y la codificación/decodificación de la palabra(mediante señales eléctricas) permitió por primera vez enviar la voz a una distanciamayor que la representada por la capacidad auditiva. La comunicación a través de laradio nos acercó un poco más a lugares lejanos.Las comunicaciones mediante la telegrafía y radio han sido la piedra básica sobre laque se han sostenido las comunicaciones en la mar durante muchos años. Laseguridad estaba basada en los equipos de ambos medios, hasta la puesta en serviciode los satélites.

d) Cuarta fase. La introducción de las comunicaciones satelitarias y otras tecnologías abordo de los buques en materia de comunicaciones ha supuesto una revolución tal



que se ha traducido en la supresión del Oficial Radio, que era la persona encargadade estos menesteres.• En 1972 la IMCO (actualmente la IMO), con ayuda del CCIR (Comité Consultivo

Internacional de Radiocomunicaciones), inició un estudio acerca de viabilidad delas comunicaciones marítimas vía satélite, y su resultado fue el establecimiento en1979 de la Organización INMARSAT (Organización Internacional deTelecomunicaciones Marítimas por Satélite).

• En 1973 la resolución A.283(VIII), revisó la política sobre la elaboración de unsistema de socorro marítimo mediante la incorporación de las comunicaciones porsatélite y la posibilidad de emitir una señal automática de alerta.

• El sistema está siendo complementado por las VTS (Vessel Traffic Service), queparticipan en la lucha contra la contaminación de los mares y además coordinan lasacciones de búsqueda y salvamento, dentro de su área de actuación.

• Los avances en electrónica, informática y las comunicaciones vía satélite, son losavales que presentan los nuevos sistemas de comunicaciones en la mar. Debido alo anterior se ha realizado una modificación y reestructuración del capítulo IV deSOLAS, donde se incluye toda la nueva normativa.

Sistemas de comunicaciones empleados en los buques.Los procesos y operaciones efectuados a bordo de un buque necesitan de algún tipo decomunicación, para realizar el intercambio de información necesario para el desarrollo dela operación. El conjunto de procedimientos y equipos necesarios lo denominamossistema, pudiendo clasificar los sistemas de comunicaciones empleados en el buque en:a) Comunicaciones exteriores. Son las que se pueden realizar:

• Mediante el empleo de equipos receptores/transmisores que envían las señales através de satélites: INMARSAT, COSPAS-SARSAT.

• Mediante el empleo de equipos receptores/transmisores de radiotelefonía: VHF,OC, OM.

• Pudiendo ser estas comunicaciones ser de carácter: Público (o comercia). Privado(personal o, secreto). Seguridad.

b) Comunicaciones interiores, son las utilizadas para intercambio de información entredepartamentos o espacios del buque.

• Teléfonos: normales y excitación acústica. Walk-talk. Megáfono. Altavoces(Megafonía).

c) Comunicaciones de entretenimiento. Radio, cadena musical. TV. Vídeo. Internet.

Codificación de la información.La utilización de reglas, signos y símbolos reunidas en un código, para transformar unmensaje evitando que no sea de dominio público con contenido constituye la codificaciónde la información. También se debe indicar que otro motivo para la codificación de lainformación ha sido la reducción del mensaje en extensión. Ahondando en la reducción dela información y extendiendo el concepto de codificación, hoy es muy habitual el empleode siglas y acrónimos, que aunque no constituyan un código, si se puede decir que esinformación codificada. Los códigos empleados en la mar son: Código Internacional deSeñales, Código Morse y Código binario.

Significado de las banderas del CIS izadas solas.A: Tengo buzo sumergido: manténgase alejado de mi y a poca velocidad.



• plataformas petrolíferas haciendo trabajos,• limpieza del casco a flote.

B: Estoy cargando descargando o transportando mercancías peligrosas.• usada constantemente por los buques que transportan mercancías peligrosas;

buque entrando o en puerto, fondeado, etc.C: Afirmación "si", o el significado de los grupos debe interpretarse en sentido afirmativo.D: Manténgase alejado de mi, estoy maniobrando con dificultad (buque remolcando).E: Caigo a Er. (buque maniobrando en un fondeadero).F: Tengo avería, póngase en comunicación conmigo.G: Necesito práctico (buque entrando en puerto). Cuando se hace por barcos pesquerostrabajando próximos a bancos de pesca significa "estoy cobrando redes".H: Tengo práctico a bordo (buque entrando en puerto o navegando en su demanda).I: Caigo a Br (buque maniobrando en cualquier circunstancia).J: Tengo incendio a bordo y llevo mercancías peligrosas, manténgase bien alejado de mí.K: Deseo comunicar con usted. Esta señal hecha para guiar embarcaciones menoresque transportan personas en peligro significa "Este es el mejor lugar para desembarcar".L: Pare usted su buque inmediatamente.M: Mi buque esta parado y sin arrancada.N: Negación "NO", o "el significado del grupo anterior debe ser interpretado en sentidonegativo.O: Hombre al agua.P: En puerto: El personal debe regresar a bordo por tener el buque que hacerse a la mar.En la mar: puede ser usada por barcos pesqueros para significar: "mis redes se hanenganchado en una obstrucción".Q: Mi buque está "sano" y pido libre plática (buque entrando en puerto).R: Recibido o "He recibido la última señal" (cuando se realiza una transmisión mediantevarias izadas de banderas).S: Estoy dando atrás.Esta señal hecha para guiar embarcaciones menores que transportan personas en peligrosignifica: "Extremadamente peligroso desembarcar aquí". (desde un faro cuando seevacuan náufragos).T: Manténgase alejado de mi, estoy pescando al arrastre en pareja.U: Se dirige usted hacia un peligro.V: Necesito auxilio.W: Necesito asistencia médica (a continuación se puede utilizar izadas de banderas).X: Suspenda usted lo que está haciendo y preste atención a mis señales.Y: Estoy garreando (buque fondeado).Z: Necesito remolcador. Cuando se hace por barcos pesqueros trabajando próximos alos bancos de pesca significa "Estoy largando redes". (buque entrando en puerto).

Alfabeto Morse.El Código Morse se utiliza para realizar intercambios de mensajes a base de transmitirmediante señales de: telegrafía, destellos, acústicas.a) Telegrafía. La introducción del Morse en las comunicaciones marítimas supuso en su

momento un gran avance, siendo los mensajes enviados y recibidos por elradiotelegrafista.

b) Destellos. El tope del palo del puente lleva instalada una luz blanca para poder enviarlas señales.

c) Acústicas. Son señales efectuadas principalmente en las operaciones de maniobra enpuerto, navegación por ríos, cruce de buques en la mar.



Código Morse.

E •• I •• •• S •• •• •• H •• •• •• •• 1 •• −− −− −− −−T −− M −− −− O −− −− −− 2 •• •• −− −− −−

3 •• •• •• −− −−A •• −− N −− •• Q −− −− •• −− 4 •• •• •• •• −−U •• •• −− D −− •• •• Y −− •• −− −− 5 •• •• •• •• ••V •• •• •• −− B −− •• •• •• 6 −− •• •• •• ••

X −− •• •• −− 7 −− −− •• •• ••G −− −− •• W •• −− −− P •• −− −− •• 8 −− −− −− •• ••

9 −− −− −− −− ••R •• −− •• K −− •• −− Z −− −− •• •• 0 −− −− −− −− −−

C −− •• −− ••L •• −− •• •• F •• •• −− •• J •• −− −− −−

Tabla deletreo de alfabeto.El deletreo de cifras y letras tiene importancia por varias razones:• Cuando durante una comunicación aparece una palabra difícil de transcribir o que

fonéticamente se puede confundir con otra.• Cuando establecemos contacto con operadores de otros países, para deletrea frases,

que de esta forma quedarán claras y serán entendidas en cualquier idioma.

A alfa H hotel O oscar V victorB bravo I india P papa W whiskyC charli J juliet Q quebec X exrayD delta K kilo R romeo Y yankiE eco L lima S sierra Z zuluF foxtrot M maik T tangoG golf N november U unifor

Asignación de frecuencias y bandas.El espectro radioeléctrico para su comprensión es divido en nueve bandas de frecuenciasa las cuales se les asigna los números enteros que van desde el 4 al 12Band

a

Frecuencia Ondas Siglas Significado Longitud onda

< 3 kHz ELF Extremely Low Frequency >100 km4 3 a 30 kHz Miriamétricas VLF Very Low Frequency 100 a 10 km5 30 a 300 kHz Kilométricas LF Low Frequency 10 a 1 km (OL)6 0,3 a 3 Mhz Hectométricas MF Medium Frequency 1000 a 100 m (OM)7 3 a 30 Mhz Decamétricas HF High Frecuency 100 a 10 m (OC)8 30 a 300 Mhz Métricas VHF Very High Frecuency 10 a 1 m9 0,3 a 3 GHz Decimétricas UHF Ultra High Frecuency 100 a 10 cm10 3 a 30 GHz Centimétricas SHF Super High Frecuency 10 a 1 cm11 30 a 300 GHz Milimétricas EHF Extremely High Frecuency 1 a 0,1 cm



12 300 a 3000 GHz Decimilimétricas

Las ondas de radar están recogidas en una división que agrupa a las bandas defrecuencia en microondas.

Banda Frecuencia Longitud onda Banda Frecuencia Longitud ondaL 1 a 2 GHz 30 a 15 cm Ku 12,4 a 18 GHz 12,4 a 1,66 cmS 2 a 4 GHz 15 a 7,5 cm K 18 a 26,5 GHz 1,66 a 1,11 cmC 4 a 8 GHz 7,5 a 3,75 cm Ka 26,5 a 40 GHz 11,1 a 7,5 mmX 8 a 12,4 GHz 3,75 a 4,42 cm mm 40 a 300 GHz 7,5 a 1 mm

Unidad de frecuencia.La unidad de frecuencia es el Hz =hertzio, o ciclo por segundo.1 KHz, kilohertz = 1000 Hz 103 Hz1 MHz, megahertz = 1000 KHz 106 Hz1 GHz, gigahertz = 1000 MHz = 109 Hz1 THz, teraherzt = 1000 GHz =1012Hz

Utilización de las frecuencias en la mar.La propagación y la recepción de una onda en la mar puede estar afectada por variosfactores, por ejemplo, los característicos de la propia onda o los que influyen sobre elmedio por el cual se propaga la onda:• Frecuencia y polarización de la onda.• Hora del día y la estación del año.• La ionización de la atmósfera, la actividad solar, las tormentas magnéticas.• Reflexión, refracción, dispersión, absorción.variar en funciónTeniendo encuenta que el buque se desplaza durante el día y la noche, deberíamostrabajar con frecuencias altas para el día y bajas para la noche. Por ejemplo, laradiotelefonía en la banda de 1605/4000 Khz, tiene un alcance medio de unas 150/200millas de día, y aumenta bastante su alcance durante la noche.

Bandas de MF/FM y HF.Las frecuencias utilizadas son: MF, 300/3000 Khz y HF, 3000/30000 Khz.Propagación por onda terrestre. La desventaja de este tipo de propagación es quedependen de las características de la ionosfera. Las ondas se reflejan de distinta formasiguiendo trayectorias diferentes, por lo cual las señales llegan al receptor con unaintensidad variable.• La propagación se efectúa sobre la superficie del mar.• En el mar la atenuación de la señal es menor debido a su resistividad y constante

dieléctrica.• De día alcanza de 150-250’.• De noche debido a la reflexión de las ondas en la capa F2 de la ionosfera (la altura es

menor), se produce un aumento extraordinario de la propagación en esta bandapudiendo alcanzarse las 1500’

La MF y HF se utilizan en radiodifusión comercial, onda corta y radioaficionados,

Bandas de muy altas frecuencias (VHF).La reflexión en la ionosfera es prácticamente nula (frecuencias 30/300 Mhz).



El VHF (very high frecuency), apareció en la década de los 50. Su uso era bastantelimitado: canales de Suéz, Panamá, San Lorenzo o Grandes Lagos, siendo unos equiposmuy voluminosos, al principio, pero su utilización y uso se generalizo, por variascircunstancias, por ejemplo:

• con la reducción del tamaño y precio,• simplificación del manejo e instalación,• por su bajo nivel de ruidos e interferencias en circunstancias extremas.

Los alcances cortos son cubiertos con frecuencias de VHF, siendo las características deestas ondas:

• su alcance (entre 30 y 60’, según las condiciones de propagación), esta limitado porla altura de la antena y los obstáculos intermedios,

• su propagación es por onda directa,• en todas las comunicaciones en muy alta frecuencia suelen producirse la formación

de conductos debidos a la inversión térmica, que favorecen el mantenimiento de lascomunicaciones a grandes distancias,

• longitud de onda de 1 a 10 metros,

Unión Internacional de Telecomunicaciones.La Unión Internacional de Telecomunicaciones fue fundada en 1865, siendo uno de losprimeros organismos creados en el mundo con carácter internacional. Al ser creada laONU, la UIT se integró como organismo asesor de la ONU y pasando a depender de ella.Tiene su sede en Ginebra.Entre sus objetivos tenemos:• Mantener y ampliar la cooperación internacional para la mejora y empleo racional de

las telecomunicaciones.• Favorecer el desarrollo de los medios técnicos, a fin de aumentar el rendimiento de los

servicios.• Coordinar los esfuerzos de todos los países.• Distribuye las frecuencias.• Lleva un registro de las asignaciones de frecuencias para evitar las interferencias.• Colabora en la fijación de las tarifas mínimas que garanticen un servicio de calidad.• Promueve la adopción de medidas conducentes a garantizar la seguridad de la vida

humana en la mar.• Realiza estudios y publica informes relativos a las telecomunicaciones.

Importancia y ventajas de las comunicaciones.Actualmente la importancia de las comunicaciones marítimas está de presente y espuesta de manifiesto en todas las operaciones del buque. Se puede considerar necesariae imprescindible. Los modernos buques agrupan todas las funciones derivadas de suactividad en las siguientes áreas: Propulsión. Navegación. Carga/descarga.Mantenimiento.En todas las áreas la comunicación en forma de flujo o intercambio de datos y mensajesocupa el primer nivel de prioridades, siendo necesario el establecimiento de redes ysistemas capaces de canalizar la información.Las grandes ventajas que se derivan de las comunicaciones se concretan en todos losbeneficios económicos que nos proporcionan en cada una de las áreas descritas y en elconjunto del transporte marítimo.



• Reducir los costes de desplazamiento (tonelada/milla). El perfeccionamiento de unequipo y la automatización del mismo hace disminuir el consumo.

• Minimizar los fallos en propulsión. Los temas relativos a automatización en integraciónde sistemas de propulsión conllevan una red de intercambio de datos.

• Reducir los tiempos de reparaciones. Un acceso directo a las características y estadode todos los sistemas.

• Anticipación a fallos esperados tomando decisiones correctivas.• Reducir los costes de entrenamiento. Un buque bien diseñado y estructurado significa

una agilización en su manejo, lo cual disminuye las necesidades de entrenamiento• Reducción de la carga de trabajo del tripulante.• Aumenta la seguridad.El siglo XXI puede ser considerado como el inicio de la revolución de las comunicacionesen la mar, estando basada en facilitar los procedimientos de trabajo necesarios para elfuncionamiento del buque, aumentando la capacidad de poder realizar transmisiones deinformación en forma móvil, desde cualquier punto del océano.

Las radiocomunicaciones.Las comunicaciones realizadas por medio de ondas radioeléctricas se pueden agruparbajo el término de radiocomunicaciones. La UIT define, las ondas radioeléctricas comoondas electromagnéticas que se propagan por el espacio sin guía artificial. Los temasrelacionados con las comunicaciones por radio, bien sean dentro o fuera del espaciotambién reciben el mismo nombre, cambiando el calificativo para especificar el medio, porejemplo, radiocomunicaciones espaciales, son las realizadas mediante ondasradioeléctricas que viajan por el espacio.

Sistema básicos de radiocomunicaciones.Los sistemas de radiocomunicaciones están formados por equipos y elementos pudiendotener los siguientes componentes, a través de los cuales camina la comunicación.• Señal desde origen: Fuente alimentación. Portadora. Onda sobre la cual se superpone

la información que se desea transmitir. Modulación. Proceso que genera una ondamodulada que se envía al transmisor. Transmisor (potencia, anchura de banda).Antena transmisora (polarización).

• Propagación de la señal.• Señal recibida en destino: Antena receptora (polarización). Demodulación. Receptor

(potencia, anchura de banda).Un sistema así diseñado deberá tener en cuenta además de los factores que lo definen,las características de los servicios en los cuales va a ser utilizado. Los servicios deradiodeterminación, radionavegación, radiolocalización, redes interiores de datos,comunicaciones exteriores, constituyen algunos de los sistemas utilizados en la mar.

Factores que definen un sistema de radiocomunicaciones.El diseño de un sistema de comunicaciones lleva consigo la evaluación de una serie defactores y parámetros que definen las radiocomunicaciones y afectan a: los métodos yprocesos, equipos y demás elementos usados para transferir la información.Los factores y parámetros son los siguientes: Velocidad de transferencia de lainformación. Organización. Fiabilidad. Comodidad. Alcance de la comunicación.Codificación. Utilización de ordenadores. Seguridad. Coste.



Velocidad de transferencia de la información. La velocidad de transmisión nos va apermitir enviar más o menos cantidad de información desde un punto a otro, por ellopodemos decir que influirá en la forma de diseñar el sistema.El tiempo que dure la comunicación dependerá de la velocidad con la cual se puedatransmitir y la cantidad de información que se deba enviar.

Fiabilidad. Un sistema de comunicaciones debe poseer un grado de fiabilidad aceptable,es decir, debe estar disponible siempre que sea requerido, y poder enviar/recibirinformación sin errores.• Disponible, para ello debe estar diseñado y construido para operar según las

necesidades del usuario, incluyendo la duplicación de los equipos que seanimprescindibles y el acoplamiento a varias fuentes de energía.

• Los sistemas de codificación/decodificación empleados deben ofrecer garantía de quelos mensajes sean inteligibles y lleguen sin errores a su destino.

• Los equipos deben ser diseñados para que el ruido eléctrico/electrónico que presentaen determinadas condiciones las comunicaciones no afecten a la señal recibidahaciendo que no sea clara, sino con interferencias, por lo cual el mensaje no seráfiable.

Comodidad. La comodidad del sistema, podríamos definirla por las facilidades y ventajasde uso que ofrece respecto a otro. La situación de los mandos en una consola y formason datos que pueden ser decisivas en momentos de angustia cuando se tienen quetomar decisiones transcendentes. Para algunos aspectos de los equipos podríamosemplear mejor el calificativo construcción ergonómica.Por ejemplo. Los teléfonos antiguos, negros, robustos, han evolucionado y hoy tenemosunos teléfonos adaptados a la mano y de poco peso, que facilitan su empleo.En los barcos el factor ergonómico tiene especial consideración y es cada día másrelevante a la hora de diseñar el sistema. Actualmente en algunos diseños recientes,están apareciendo problemas debido a la excesiva complejidad de algunos paneles.Las tripulaciones actuales están disminuyendo con el aumento de la tecnología, pero enalgunos casos la carga de trabajo permanece, por lo cual debe ser limitada de algunaforma, la ergonomía introduce una nueva filosofía de trabajo para que el oficial de guardiapueda asumir los nuevos procedimientos.

Alcance de la comunicación. Lo ideal de un sistema de comunicaciones sería que cuantomayor sea alcance, mayor fuera su efectividad, pero los impedimentos tecnológicos unasveces y los económicos otras hacen que ambos factores no vayan unidos, obligando quesean motivo de estudio y constituyan datos determinantes para diseñar el sistema.Los primeros sistemas de comunicaciones ya presentaron problemas de alcance puesestaban limitados por la capacidad auditiva y visual de la persona. Posteriormente laaparición del Morse permitió salvar distancias mayores, aumentando el alcance delmensaje y suprimiendo además la limitación auditiva. La aparición de los sistemas decomunicaciones basados en señales de televisión, eliminó definitivamente la limitaciónvisual, pero el alcance no fue global hasta la entrada en servicio de los satélites decomunicaciones.Teniendo en cuenta la importancia de las comunicaciones para el conjunto buque-tripulación-carga, podemos asegurar que un sistema de comunicaciones en la mar deberátener un alcance global, para un buen desarrollo del transporte marítimo.



Codificación de la información. La mayoría de los sistemas de comunicación utilizan algúntipo de codificación en origen para transmitir la información. La función de codificar lainformación en las comunicaciones electrónicas, significa, transformar las señales deforma que puedan ser transmitidas/recibidas por los equipos utilizados.La información puede codificarse por varias razones:• Para que sea inteligible. Por ejemplo cuando se habla los sonidos que se emiten

llegan a otras personas que pueden comprenderlos, si conocen mi lenguaje. Elproceso se realiza de la siguiente forma: al hablar las cuerdas vocales modulan laspalabras que se convierten en ondas sonoras. El oído de la persona (puede captarfrecuencias sonoras que puede oscilar entre 15 y 20 Khz) que escucha, percibe lasondas sonoras y las convierte en señales que son entendidas por el cerebro.

• Para comprimir la información. Las particularidades de los sistemas hacen que enocasiones la cantidad de información que se deba enviar (transmitir) supera lacapacidad del propio sistema, por lo cual se procede a comprimirla, antes decodificarla. Por ejemplo, realizar una compresión de ficheros antes de trasmitirlos; lautilización creciente de acrónimos o siglas para identificar nombres de mayor longitud(S.C., Sociedad de Clasificación), es también una forma de codificación.

• Para que sea secreta. La privacidad de una comunicación es una característica que lagran parte de la información debe llevar implícita. La codificación es una forma desalvaguardar la información y permitir que sólo la conozca el poseedor de la clave decodificado.

Coste. La posibilidad de que un sistema sea utilizado por un mayor o menor número deusuarios depende de su coste. Comercialmente, el coste, es un factor determinante parael desarrollo de un sistema de comunicaciones, ya que incide directamente sobre:

• El diseño de los equipos que debe incorporar el sistema.• Las operaciones de mantenimiento.

El valor económico que debe fijar el fabricante para un sistema, intenta establecer unequilibrio entre las prestaciones, la calidad y el coste de fabricación de los componentes.para conseguir su comercialización y vencer la limitaciones que degradarían la eficacia.Por ejemplo, el empleo de componentes de baja calidad, podría limitar el alcance,disminuir la exactitud o degradar la claridad de los mensajes.• Por último algunos sistemas actualmente incluyen la duplicidad de equipos para lograr

un sistema integral que enviar/recibir las señales de dos formas por los menos,evitando que un fallo nos deje sin comunicaciones.

Utilización de ordenadores. Los sistemas de comunicaciones adquieren una mayorseguridad con la utilización de ordenadores, siendo un referente que cada día es másutilizado.El diseño de seguridad implica evitar que sucedan problemas en las comunicaciones,logrando el flujo de mensajes y datos con el uso de ordenadores reduciendo los fallos deequipos previniendo las acciones defectuosas. La mayoría de elementos utilizados en unsistema están diseñados para que el nivel de seguridad aumente, lo cual implica hacerque los sistemas funcionen mediante equipos redundantes, estando sólo afectados porlos fallos aleatorios.La utilización de los ordenadores y programas informáticos ha permitido dar una nuevadimensión al mundo de las comunicaciones, elevando las prestaciones y característicasde las mismas.La creación de bancos de datos con datos organizados ha contribuido ha aumentar lasposibilidades de las comunicaciones automáticas y tener en esos bancos cantidadesingentes de informaciones disponibles para ser utilizadas en cualquier momento.



Seguridad. La seguridad de un sistema significa realizar de forma razonable una serie depruebas que comienzan por las que realiza el fabricante cumpliendo las directrices que leafecten y que están indicadas por las organizaciones internacionales y las revisiones deseguridad realizadas, cuando son ubicados a bordo del buque.Los procesos son largos y caros, ya que no es suficiente comprobar los protocolos deseguridad y los códigos de diseño o construcción. Una revisión del funcionamiento de unaaplicación para realizar una o varias operaciones, significa que se debe comprobar lasespecificaciones, el diseño y el código fuente del programa que controle la operación. Elfuncionamiento correcto puede demostrar la ausencia de errores y confirmar que elsistema es realmente seguro. No obstante se debe apuntar que cuanto más complejo esel sistema, más dura será la evaluación de la seguridad y más fallos serán detectadosaumentado la seguridad.La seguridad en los sistemas y las aplicaciones informáticas permiten la utilización detarjetas inteligentes, que comprueban el sistema de comunicaciones y los trasvases dedatos entre equipos o subsistemas. Un lector informático envía las ordenes gravadas enla tarjeta y comprueba la seguridad, aunque en ocasiones el procedimiento sea lento esuna forma segura de comprobar los protocolos utilizados.La seguridad incluye configurar el sistema adoptando medidas respecto a la ergonomía ycomodidad de los equipos y lugares de trabajo, es decir, ubicar las consolas teniendo encuenta la configuración y contenido del espacio del buque.

Coste. La posibilidad de que un sistema sea utilizado por un mayor o menor número deusuarios depende de su coste. Comercialmente, el coste, es un factor determinante parael desarrollo de un sistema de comunicaciones, ya que incide directamente sobre:

• El diseño de los equipos que debe incorporar el sistema.• Las operaciones de mantenimiento.

El valor económico que debe fijar el fabricante para un sistema, intenta establecer unequilibrio entre las prestaciones, la calidad y el coste de fabricación de los componentes.para conseguir su comercialización y vencer la limitaciones que degradarían la eficacia.Por ejemplo, el empleo de componentes de baja calidad, podría limitar el alcance,disminuir la exactitud o degradar la claridad de los mensajes.Por último algunos sistemas actualmente incluyen la duplicidad de equipos para lograr unsistema integral que enviar/recibir las señales de dos formas por los menos, evitando queun fallo nos deje sin comunicaciones.

Todos los factores que son necesarios evaluar para el diseño de un sistema decomunicaciones que sea empleado en la mar, deben pasar por la "seguridad". Es el factorfundamental, sin el cual el sistema puede ser rechazado.

Necesidades en materia de comunicaciones.Las operaciones que el buque realiza durante su actividad tienen una serie denecesidades en materia de comunicaciones, que se han presentado en epígrafesanteriores y que se reúnen resumidas.Las operaciones realizadas son de rutina y emergencia. Son necesarios procedimientosgenerales y particulares para ambos casos. Las comunicaciones resultantes de lasoperaciones son internas y externas.• Respecto a la información en forma de mensajes y datos es necesario: conocer cuando

se necesita, saber los lugares de donde procede, elegir las vías de comunicación para



acceder, indicar cómo se procesa, presenta y almacena, decidir qué cantidad se debetratar, cómo se intercambia, a quién se comunica,

• Aumento de los sistemas automáticos.• Elaboración de soportes físicos para el equipamiento (condicionantes, requisitos).• Condiciones subjetivas de los sistemas para mejorarlos.• Estandarización de procedimientos.

C.1 CONCEPTOS RADIOELÉCTRICOS.La introducción de la electricidad en los medios de comunicación supuso un cambioradical en la distribución de la información, especialmente en la mar significó que unbuque del cual no se sabía nada desde que salía de puerto, podía ahora comunicar lasincidencias de su viaje.El desarrollo de los sistemas de comunicaciones a base de componente electrónicos hasido uno de los pilares sobre los cuales se ha desarrollado el transporte marítimo. Losmodernos sistemas permiten conocer en tiempo real los acaecimientos que suceden en ladurante una travesía, disponer correcciones en la actividad del buque, solucionandocualquier problema que pueda afectar a la tripulación, buque y carga.Las características de las señales eléctricas pueden ser variadas y obtener con ellomodelos diferentes para enviar la información. La forma más sencilla de aplicar la energíaeléctrica a las comunicaciones es variar el paso de la corriente eléctrica por un circuitorespecto al tiempo, con lo cual obtenemos señales eléctricas que dándole significado,mediante un código, no permitirá el envío de información de un lugar a otro.

Señal senoidal, son ondas de amplitud y frecuencia fija con valores de pico que sonalternativamente positivos y negativos.Señales digitales, son señales eléctricas con dos niveles de corriente o tensión, fácilesde generar, detectar y utilizar, por lo cual son de utilización corriente en comunicaciones.

Perturbaciones que afectan a las señales.El objetivo de la transmisión/recepción de la señal es enviar/recibir datos o mensajesprocurando que lleguen de forma nítida y clara, pero durante las operaciones tienen lugarciertos efectos negativos. La incidencia sobre la señal original es tal que se llegan aproducir tantas interferencias, que desvirtúan los datos o el mensaje e incluso llegando aconseguir su anulación.Teniendo en cuenta los componente de un circuito de comunicaciones y la forma en quese establece el flujo de información, cualquier perturbación de la señal se considera unruido y en ocasiones es bastante a difícil saber distinguir entre los varios efectos que lacontaminan. Tres son efectos básicos que actúan, la distorsión, interferencia y ruido.

Distorsión.Se llama distorsión a la alteración de la señal producida por una respuesta imperfecta delsistema de transmisión a la señal que se quiere enviar y, a diferencia de los dos efectoscomo la interferencia y el ruido, desaparece cuando desaparece la señal.Interferencias.

Interferencia.La calidad del funcionamiento del sistema de comunicaciones, está afectada porinterferencias que contaminan la señal recibida con señales procedentes otros sistemas.Eliminar las interferencias que contaminan y disminuyen la calidad de la información, es



teóricamente posible, pero a veces no es ni recomendable, ni práctico, por lasconsecuencias negativas que produce.Las interferencias pueden ser clasificada en simples o múltiples, en función del número defuentes que las originen. La relación entre la portadora y la interferencia proporciona lacalidad y potencia de la señal que se quiere recibir.

Ruido.El ruido es una señal variable en el tiempo que se une a la señal utilizada, causandodisturbios en la recepción. Si el ruido sobrepasa un límite aceptable, podrá inclusoenmascarar las señales que estamos utilizando. Hay varios tipos de ruido, siendo unasveces externos y otras de carácter interno del sistema de comunicaciones o equipos quelos forman. Los ruidos también pueden ser de origen natural o artificial.El ruido natural de radiación tiene una densidad espectral de potencia plana en lasfrecuencias de trabajo normales. El espectro del ruido artificial disminuye con el aumentode frecuencia.Entre la diversas fuentes de ruido tenemos:• ruido cósmico, procedente de fuentes situadas en el espacio, dentro y fuera de nuestra

galaxia, afecta a las frecuencias que pasan de los 30 Mhz,• ruido atmosférico causado por las ondas electromagnéticas generadas por las

descargas atmosféricas. Su energía se distribuye por debajo de los 50 MHz,• ondas electromagnéticas generadas por interruptores, fluorescentes o equipos,• zumbido debido a una fuente de alimentación mal filtrada,• interferencias entre equipos situados muy cerca.El ruido es una señal no deseada que no se encuentra en la información original. Lapresencia del ruido se hace notar en todas las partes del sistema de comunicación. En elcaso de una señal de AM hace difícil, si no imposible, una reconstrucción fiable de lainformación original por medio la señal recibida. Particularmente sensible a los efectos delruido es el enlace de transmisión entre el transmisor y el receptor.La potencia del ruido se calcula mediante la fórmula general: Pneta=K∗T0∗b∗Fruido

K, constante de Boltzmann, 1.38∗10-20mJ/ºKB, anchura de banda.F, factor de ruido del sistema receptor.

Espectro radioeléctrico.El espectro de comunicaciones incluye todas comprendidas entre las frecuencias audiblesy las visibles, donde están las ondas de sonido, electricidad, luz; dentro de dicho espectrose hallan todos los sistemas de radiocomunicaciones.El espectro radioeléctrico se subdivide en nueve bandas de frecuencias, que se designanpor números enteros en orden creciente.El espectro es un concepto que se puede asociar al arco iris. Cuando las condicionesmeteorológicas son adecuadas, es decir, coinciden varios parámetros meteorológicos, elojo humano es capaz de ver e interpretar una variada gama de colores, que van desde elpúrpura intenso al rojo intenso. Si el ojo humano fuera sensible a todas las frecuencias delas señales eléctricas en forma de radiación electromagnética, la gama de colores seríamayor y el ancho del arco también. En resumen, la banda de colores que aprecia el ojohumano es una pequeña parte del espectro electromagnético.El sonido se propaga por el aire a una velocidad menor que la de las ondaselectromagnéticas. El oído humano es sensible a una gama de frecuencias que va desdeunos pocos hertzios hasta 10000, pudiéndose enviar información dentro de esta gama de



frecuencias. La energía sonora por encima de los 10000 Hz puede ser detectada poralgunos animales.La asignación de frecuencias la efectúa la UIT, teniendo en cuenta el espectroradioeléctrico, cuyo margen de frecuencias está entre las frecuencias audibles (el oídohumano es capaz de captar las frecuencias en los 15000 y 20000 Hz) y las frecuenciasvisibles. Dentro de este espectro están todos los sistemas de comunicaciones: Marítimos.Radiodifusión. Servicios públicos (policía, protección civil).

Ondas electromagnéticas, son perturbaciones de carácter ondulatorio asociadas a uncampo magnético y otro eléctrico, perpendiculares entre sí, variables con el tiempo ygeneradas por cargas eléctricas aceleradas.La radiación electromagnética se puede generar cuando circula corrientes de suficienteamplitud por una antena, cuyas dimensiones son aproximadamente del tamaño de lalongitud de onda de la radiación que se va a generar.

Propagación.La energía electromagnética se irradia de forma parecida a otras radiaciones que sonvisibles. La distribución es uniforme partiendo del transmisor, siendo la cantidad deenergía la misma en todas direcciones. Teóricamente, si no hubiera interferencias nipérdidas de energía, la potencia del transmisor determina el alcance y cantidad deenergía que circulando por el espacio u otro medio, llega al receptor.Las ondas electromagnéticas tienen una propagación esférica, un observador colocado enel espacio vería avanzar hacia él las ondas como un chorro de energía perpendicular a ladirección de avance, y le denominamos frente de onda.El frente de onda, está formado por líneas de fuerza magnética (H) y eléctrica (E),perpendiculares entre si. Sí las líneas E son perpendiculares a la tierra, se dice que laonda está polarizada verticalmente; sí las E son horizontales, se dice está polarizadahorizontalmente.La forma de propagación de las ondas electromagnéticas por el espacio y la reducción depotencia de la misma dependen de la capa de la atmósfera (medio) que atraviesen y de lafrecuencia de radiación. Las ondas de radio se propagan a la velocidad de la luz(3∗105km/seg), entre dos puntos siguiendo un camino directo o indirecto. Por ejemplo:• Onda superficial. Esta tiene importancia sobre todo en el campo de las ondas medias

y largas. En efecto, si en la banda VLF las ondas se propagan en la superficie sinatenuación apreciable por miles de kilómetros, al aumentar la frecuencia aumentan laspérdidas por el terreno y la propagación es posible sólo sobre distanciasprogresivamente inferiores.

• Onda reflejada. Se verifica cuando el terreno u otros obstáculos o la troposfera reflejanla onda transmitida en la dirección del receptor. La propagación depende de lascaracterísticas de la superficie reflectante y puede representar una posibilidad decomunicación cuando el receptor no está en el ángulo visual del transmisor.

• Onda ionosférica. Se verifica cuando el recorrido entre transmisor y receptor afecta laionosfera, la cual la onda incidente. La propagación por onda ionosférica es importanteporque permite comunicaciones a grandes distancias en la banda HF.

Las ondas electromagnéticas emitidas por la antena de un buque, se propagan en línearecta, por lo que alcanzan a otros buques y lugares que estén dentro del horizonte visibledesde la antena, el resto queda en una zona de sombra marcada por la curvatura de latierra. Por ejemplo, algunas frecuencias de VHF, su alcance esta limitado por la altura dela antena emisora y receptora.



Hay otras señales, por ejemplo, las de UHF (300 a 3000 Mhz), que penetran en laionosfera, no se reflejan y tienen una pérdida de energía; sin embargo otras como las deSHF (3Ghz a 30 Ghz.) y EHF (30 Ghz a 300 Ghz), no pierden energía y sonaprovechadas para las comunicaciones espaciales.

Las ondas que se reflejan, señales cuyas frecuencias están comprendidas entre20Khz<f<30Mhz, se reflejan en la Ionosfera, pero parte de la energía se pierde alpropagarse por la superficie y da lugar a una transmisión directa entre emisor y receptor,que se denomina onda terrestre (y afecta principalmente a la OM).Las propiedades de la reflexión son aprovechadas por los radares (banda SHF, ondascentimétricas), son ondas muy cortas, que permiten la localización de objetos pequeños.La reflexión de las ondas medias (hectométricas) y largas (kilométricas), sólo se aprecianen acantilados y grandes masa metálicas.La ionosfera es una capa cuya altura y densidad dependen de la actividad solar, que variacon las estaciones del año y si es de día o de noche, haciendo aumentar o disminuir elalcance de las ondas.Las ondas que regresan a la Tierra pueden ser reflejadas en la superficie, por lo que esposible la comunicación a grandes distancias a través de varios rebotes.

l ángulo de incidencia de la onda determina una variación en el alcance de la misma.Cuando el área cubierta por la reflexión empieza más lejos que el punto en que termina elárea cubierta por la onda directa, hay una zona sin recepción, llamada zona de silencio.

Ionosfera.Ionosfera, es la parte de la mesosfera, donde debido a la intensa radiación solar, laatmósfera esta ionizada y es conductora de la electricidad. La presencia de ionespositivos y negativos da el nombre a la capa.La ionosfera la componen varias capas: las capas diurnas D, E, F1, F2; siendo las capascercanas al sol las más densas. La capa D es la más alejada del sol y la menos ionizada.Por la noche las capas F1 y F2 para formar una sola capa F3, y la capa D, la más baja detodas desaparece. La capa E permanece, pero su grado de ionización es pequeño por loque su efectividad de noche es casi nula.La densidad de ionización y el número de capas depende del día/noche, del mes, delhemisferio de la actividad solar (el máximo se repite cada 11 años)

Altura media sobre la tierra.Día Noche

• Ionosfera. F2 400F3 280Km.

F1 225Km.

E 110Km. 110Km.D 60Km.

La altura de la ionosfera varia, siendo menor de noche que de día.La radiación solar varia y produce aumento o disminución de las características de laIonosfera, lo cual influye sobre las señales de radio.El estado de ionización es producido por el bombardeo de la parte alta de la atmósfera derayos gamma, ultravioleta, electrones y otras partículas emitidas por el sol.

Las antenas.



La antena físicamente es un dispositivo conductor, que permite irradiar o captar energíaelectromagnética. Debe estar aislado por sus extremos y tener o estar a cierta altura. Alinstalar una antena deben tenerse en cuenta, entre otros los siguientes datos:• La colocación, lugar de ubicación.• La longitud y envergadura.• La distancia a que se encuentra el emisor.• El aislamiento. La antena es un elemento conductor capaz de recibir o emitir ondas

radioeléctricas, por ello es fundamental que esté aislada de la estructura de acero delbuque, para evitar las pérdidas de energía.

(En el caso de las antenas de hilo, los cables usados como antenas deben estar bienaislados de manera que puedan soportar los aisladores las tensiones mecánicas queafectan al buque en navegación).

Aisladores. Los aisladores pueden ser de material plástico, vidrio, cerámicos, etc. yadoptar diferentes formas y tamaños que casi siempre están en función de su utilización.Su uso puede ser como pasamamparos, basamento de antenas, soportes para fijar líneasde transmisión tendidas por techos y mamparos, etc.

La antena es un elemento en el cual se deben cuidar principalmente dos apartados:aislamiento eléctrico, aislamiento físico.1) La antena debe estar aislada eléctricamente y físicamente no debe tener contacto conla estructura que la soporte ni con el casco. Su aislamiento debe se lo más perfectoposible, con lo cual evitaremos la pérdida de la energia radiada.2) La antena debe instalarse alejada de instalaciones eléctricas y mecánicas, ya quepueden interferir en las ondas electromagnéticas disminuyendo y atenuando su potencia.Debe tenerse en cuenta si hay otras antenas en cercanía.El aislamiento de la antena es más fácil que el de las líneas de transmisión, ya que laantena está al aire libre donde su aislamiento es más sencillo.

Distribución de la corriente en una antena.Una antena, es un elemento de un circuito, por ello tiene una distribución de corrientessobre ella misma, la cual dependerá de la longitud que tenga la antena y del punto dealimentación de la misma. Una onda estacionaria es una onda que se crea cuando unaseñal se está propagando por un medio de transmisión y es reflejada por una malaadaptación o por ser un final de línea.Suponiendo que se tiene una línea acabada en circuito abierto y alimentada en uno desus extremos, con una señal senoidal, se crea una onda que se propaga por la línea. Laseñal se irá repitiendo cada longitud de onda λ ya que es una señal senoidal y esperiódica, lo hace que se tenga una distribución de corrientes que no es constante y quevaría en función de la longitud de onda λ. Cuando la onda llega al final de la línea, esreflejada al no poder continuar su camino, volviendo hacia el generador. La onda reflejadatiene un desfase de 90º respecto de la onda incidente, por lo que al sumarse con la ondaincidente, tendremos puntos en donde la suma de un máximo y en donde de un mínimo.Esta suma de las dos ondas es la onda estacionaria que estamos buscando. Si en vez deestar acabada la línea en circuito abierto, estuviera acabada en corto circuito, también sereflejaría la onda, pero en vez de estar desfasada 90º, estaría desfasada 180º. Tambiénse sumaría a la onda incidente y lógicamente también creará la onda estacionaria.

Campos de radiación.



El campo de radiación que se encuentra cerca de una antena no es igual que el campo deradiación que se encuentra lejano. Durante una mitad del ciclo, la potencia se irradiadesde una antena, en donde parte de la potencia se guarda temporalmente en el campocercano. Durante la segunda mitad del ciclo, la potencia que esta en el campo cercanoregresa a la antena. El campo cercano se llama a veces campo de inducción. La potenciaque alcanza el campo lejano continua irradiando lejos y nunca regresa a la antena por lotanto el campo lejano se llama campo de radiación. La potencia de radiación, por logeneral es la mas importante de las dos, por consiguiente, los patrones de radiación de laantena, por lo regular se dan para el campo lejano.Hemos dicho que las antenas son dispositivos que permiten radiar o captar energíaelectromagnética. Estos campos electromagnéticos pueden ser:• campo eléctrico (E) y magnético (H), perpendiculares entre sí y a la dirección de

propagación,• la relación entre ambos se obtiene por: E/H=Z0,• Z0, impedancia característica del vacío,• µ0, permeabilidad magnética del vacío,• ε0, constante dieléctrica del vacío.

Líneas de transmisión.Son elementos que transfieren desde un generador a un receptor energía. Las líneas detransmisión transportan la corriente de radiofrecuencia por lo cual deben estar aisladaspara evitar pérdidas y conducir la energía del generador a la antena.El conductor usado por la línea de transmisión, en un sistema de comunicacionesdepende fundamentalmente: del tipo de información que se transmite, de la frecuenciausada en la red.Para bajas frecuencias se utilizan conductores normales y su estudio se puede hacersegún la teoría de circuitos. Para altas frecuencias se utilizan cables coaxiales o líneasbipolares. Para frecuencias muy altas se utilizan guías de ondas y fibra óptica.Conexión entre antena y transmisor/receptor debe ser perfecta para reducir las pérdidasinevitablemente se producen entre ellos.

Cables de par trenzado.Un par de conductores eléctricos nos sirven para formar un canal de comunicación. Suestructura física está influenciada por varios parámetros eléctricos, por ejemplo:• capacitancia entre conductores (C en F/m),• resistencia del conductor (R en Ω/m),• conductancia de fuga entre conductores (G en S/m),• Inductancia (L en H/m).

Cables coaxiales.Su empleo a bordo esta generalizado ya que es fácil su instalación debido a su flexibilidady el aislamiento que poseen, por lo cual cuando es necesario un tendido largo estascaracterísticas permiten atravesar cubiertas y mamparos fácilmente, siendo sus pérdidasmínimas.La cubierta metálica impide que las interferencias (radiaciones electromagnéticas de otrosequipos, ruidos mecánicos, etc.), afecten a la información que va por el cable coaxial.El aislante evita que haya pérdidas hacia el exterior de por irradiación de energía.

Fibra óptica.



La fibra óptica es un cable de fibra de vidrio. Tiene pocas pérdidas de energía en grandesdistancias. Se utiliza para transportar radiación electromagnética de frecuencia muy alta(en los márgenes de infrarrojo y luz visible). El diámetro de la fibra es muy pequeño deesta forma se reducen las pérdidas por reflexión.

Guías de ondas.Las guías de onda tienen forma de tubo rectangular, cuadrado o cilíndrico formados porparedes metálicas que reflejan las ondas electromagnéticas y no dejan salir energía.Las reflexiones en las paredes no son importantes y las ondas viajan a la velocidad de laluz. La atmósfera en el interior del tubo es controlada procurando que tenga pocos átomosde oxigeno de esta forma la energía se transmite con muy pocas pérdidas.Las bandas de mejor utilización son SHF (centimétricas 3/30 Ghz) y EHF, 30/300 Ghz.Tiene la ventaja de transmitir potencias mayores que los cables coaxiales, con menoratenuación.

Características o factores que definen las antenas.La forma y tipos de antena están definidos en su construcción y tamaño por variosfactores o características, por ejemplo: Frecuencia y tamaño. Directividad. Ganancia.Alcance. Rigidez. Rendimiento. Polarización.

Frecuencia y tamaño. La longitud adecuada asegura la obtención de una buenapropagación. La frecuencia y tamaño podemos relacionarlos mediante la λ (longitud deonda), la cual nos dará una idea de la longitud de la antena. Ejemplo:

f=156 Mhz, λ,=2 m., tamaño admisible.f=2182 Khz, λ,=137 m., tamaño inadmisible.

Debido a que los cálculos nos proporcionan tamaños inadmisibles para una antena,todavía serán más irreales cuando debamos situar la antena en un barco, por ello seutilizan longitudes de antena submultiplos de λ, por ejemplo, 1/3, 1/4, 1/5.El ancho de banda de la antena está definido por el rango de frecuencias sobre las cualesla antena funciona correctamente, por lo general, se toma entre los puntos de mediapotencia, pero a veces se refiere a las variaciones en la impedancia de entrada de laantena.Teniendo en cuenta que en el buque el espacio disponible está limitado, las dificultadesse eliminan, adoptando otras soluciones, por ejemplo, utilizando condensadores (acortanla longitud de la antena) y bobinas (alargan la longitud), para sintonizar la antena.Cuando sintonizamos la antena a la máxima deflexión en el indicador de antena, está enresonancia con la frecuencia utilizada.Si una antena debe estar en resonancia con la frecuencia del transmisor, la longitud de laantena debe ser λ/4 o un divisor de λ, para oscilar y así emitir la máxima energía.

Directividad. Propiedad que tienen las antenas de dirigir su energía. Las antenas situadasen tierra, son en la mayoría de los casos directivas, pudiendo ser fijas o rotatorias.Las antenas de los buques suelen ser omnidireccionales.Para igual frecuencia el dipolo deberá tener doble longitud que la antena con toma detierra.

Rigidez. Las antenas deben estar construidas de forma que resistan las condicionesmeteorológicas por las que debe navegar el buque.



Ganancia. Es la potencia que debería ser irradiada (G) por la antena (radiador isotropico)dividida por la potencia real irradiada por la antena. La ganancia se expresa en decibelios,G (dB)= 10.log G. La ganancia indica la direccionalidad de la antena, es decir, lacapacidad de la antena de irradiar energía concentrándola en la dirección deseada.

Alcance. Cuando las ondas se dirigen hacia el cielo, el alcance de los frentes vienelimitado por la potencia de los emisores, pero si las ondas se dirigen hacia tierra, elalcance de los frentes viene limitado por el horizonte.Las ondas al atravesar la atmósfera cuya distribución de vapor de agua y densidad esdesigual, y al rozar la tierra y/o la superficie del mar, experimentan reflexiones yrefracciones que dan lugar a un aumento del alcance del 15% sobre el horizontegeométrico, que denominamos alcance normal o radioeléctrico (Hn).Alcance normal, de las ondas electromagnéticas emitidas por la antena, por ejemplo enuna comunicación de VHF, expresado en millas = 2.5∗ (√h1 metros + √h2 metros)

h1 ,altura emisor en metrosh2 ,altura receptor en metros.

Polarización. La polarización está determinada por la dirección del campo eléctricoradiado desde la antena, que puede polarizarse en forma lineal (por lo general, polarizadahorizontal o vertical), en forma elíptica o circular.• si las líneas de fuerza son perpendiculares a la superficie de la Tierra, la onda de radio

está polarizada verticalmente,• cuando las líneas de fuerza son paralelas a la superficie de la Tierra, la onda de radio

está polarizada horizontalmente,• si el campo eléctrico radiado gira en un patrón elíptico, está polarizada elípticamente,si el campo eléctrico gira en un patrón circular, estará polarizada circularmente.

Tipos de antenas.Anteriormente hemos visto que la forma y localización de la antena influyen y determinanla calidad de la transmisión.En general la instalación de las antenas a bordo de los buques debe estar preparada pararesistir grandes esfuerzos debido a las condiciones climáticas.

Antenas de látigo para VHF. Son antenas verticales, cuya elasticidad permite resistir lasinclemencias del tiempo. No ocupan espacio, por su posición y longitud.La longitud de la antena suele ser de 1/2, 5/8 de la longitud de onda.

λ=300.000.000 m/seg. / 156.8 Mhz = 300∗106 / 156.8∗106 = 1.92 m.(#16, 156.8 Mhz)La antena situada en la parte alta del puente tiene un horizonte libre de obstáculos (360°).Debe estar conectada a masa por seguridad y rendimiento.La polarización de las ondas emitidas es vertical y la radiación omnidireccional.El reglamento del Servicio Móvil Marítimo dice que a partir de la banda de VHF lapolarización debe ser común entre todas las estaciones.El material que las forma pueden ser varillas de aluminio, aleaciones de metales, oconductores de cobre recubiertos por varias capas de fibras.La línea de transmisión esta formada por cables coaxiales.Son de difícil reparación a bordo.



Antenas de látigo para OM/OC (MF/HF). La construcción, diseño, colocación (vertical),polaridad, etc. es igual que en las antenas de látigo de VHF.OM, frecuencias medias, 300/3000 Khz, hectométricas.OC, frecuencias cortas, 3000/30000 Khz, decamétricas. (4, 6, 8, 12, 16 y 22 Mhz).Ventajas: poco espacio para su instalación, casi no necesitan mantenimiento, debido albajo ángulo de radiación, estas antenas son más eficaces en comunicaciones a grandesdistancias que las antenas horizontales.La longitud necesaria para estas frecuencias (OM y parte baja de OC) es grande, por locual se debe reducir artificialmente su longitud mediante los sistemas disponibles.

Antenas de hilo para OM/OC. La OM (FM), cubre frecuencias que son utilizadas en elbuque (por ejemplo de 1600 Khz a 4000 Khz).La introducción de las radiocomunicaciones en los buques comenzó con antenas de hilo.Están tendidas normalmente entre los palos del buque y/o chimeneaTambién sobre soportes/torres especialmente diseñadas, con lo que el problema delespacio se elimina. La longitud de la antena, como en los caso anteriores está en funciónde la longitud de onda.Su forma es en T ó L (alimentada por el centro o un extremo). Radiacionesomnidireccionales. Son antenas de fácil mantenimiento, pero presentan algunasdificultades en los extremos.

Antenas parabólicas. Son antenas con reflector parabólico, tienen una antena primaria,denominado iluminador, situado en el centro. La energía radiada se concentra en un eje.

Antena utilizadas a bordo.• Equipos receptores: NAVTEX, LSD VHF, LIG, LSD, Loran, GPS, DECCA.• Equipos transmisor/receptor: LSD VHF, VHF RT, OC, OM, FM, HF.• Radar (banda S y X)• Autoalarma 2182 Khz.• Radiogoniómetro.• Televisión.• INMARSAT A, B y C.

Problemas e inconvenientes que presentan las antenas a bordo.Las antenas pueden tener problemas e inconvenientes que a bordo no se puedensolucionar, por ejemplo podemos encontrar, inconvenientes que afecten al medio ymantenimiento.a) El medio. Una antena ubicada en un buque debe estar construida y acondicionada

para soportar vientos, tormentas, altas/bajas temperaturas, ya que el buque es unaestación móvil y no esta fija sino en continuo movimiento pasando de un área a otracon características completamente opuestas.

• Problema del espacio y la separación entre las diversas antenas es reducido enocasiones, lo cual obliga a efectuar un estudio de ubicación de cada antenateniendo en cuenta la forma y energía radia, para que no haya interferencias,

• Necesidad de utilizar una antena para varias frecuencias.b) Problemas de mantenimiento.

• Teniendo en cuenta donde se ubica, la antena de un buque debe ser construida conmateriales que no necesiten mantenimiento, o requieran solamente un mínimo.



• La mayoría de antenas no se pueden pintar; algunas pueden pintarse con laspinturas indicadas por los fabricantes.

• Los aisladores no deben tener fisuras ni roturas y además debido a su colocación enel exterior no deben estar recubiertos de hollín de la chimenea u otras impurezas.

• Los cables coaxiales no pueden tener cortes o estar aplastados que servirían paraperder energía.

• Los puntos de alimentación y las tomas de tierra deben estar limpias y fijas.• Las antenas de látigo deben mantenerse limpias y para ello se puede usar agua y

jabón. (las grasas de los gases de los escapes destruyen las fibras que recubren laantena).

• Las antenas de hilo (si las tienen el buque) deben estar tensas, para evitar laformación de senos, roces contra la estructura del buque, etc. Su tensión pude sermantenida mediante una driza.

Los problemas enumerados afectan a la antena principalmente en dos apartados:• aislamiento eléctrico,• aislamiento físico.

• La antena debe estar aislada eléctricamente y físicamente no debe tener contacto conla estructura que la soporte ni con el casco. Su aislamiento debe se lo más perfectoposible, con lo cual evitaremos la pérdida de la energía captada/radiada.

• La antena debe instalarse alejada de instalaciones eléctricas y mecánicas, ya quepueden interferir en las ondas electromagnéticas disminuyendo y atenuando supotencia. Debe tenerse en cuenta si hay otras antenas en cercanía.

Fuentes de alimentación.La fuente de energía que proporciona la alimentación a los componentes eléctricos delbuque está diversificada para asegurar un funcionamiento continuo, por ello los puntos deorígen están en las diferentes fuentes de alimentación: principal, emergencia y reserva.La asignación de prioridades para la distribución de las fuentes de alimentación serealizan en función de las características del buque y las reglamentacionesinternacionales.

Fuente de alimentación principal.La principal fuente de energía se obtiene de la planta eléctrica del buque formada por losgeneradores que pueden ser independientes del funcionamiento del motor principal o defuncionamiento acoplado a él. Este sistema debe ser capaz de mantener operativos todoslos equipos y sistemas de comunicaciones, mientras el buque esté en la mar. Otra funcióndel sistema es efectuar la recarga de baterías.• Suele ser de c.a. trifásica (380 v a 50 Hz),• los equipos de comunicaciones funcionan normalmente a 220 v, c.a. bifásica y con c.c.

a 12 ó 24 v, por lo cual el sistema de distribución eléctrica del buque debe permitir,mediante los correspondientes rectificadores, alimentar a los equipos decomunicaciones,

• todos los sistemas obligatorios y equipos duplicados deben estar alimentados con lafuente de alimentación principal.

Fuente de alimentación de emergencia.Está conectada al sistema principal. La energía es producida por el generador deemergencia, que alimentará a los sistemas esenciales del buque.



Es obligatoria para todos los buques construidos a partir del 1.02.1995, mayores d e 500trb debiendo ser capaz de hacer funcionar el equipo básico del buque durante 18 horas enbuque de carga (SOLAS, II/42-1) y 36 en uno de pasaje (SOLAS, II/43).El sistema debe permitir pasar desde el principal al de emergencia automáticamente.

Fuente de alimentación de reserva.El sistema de reserva esta formado por uno o varios grupos de baterías o acumuladores,que tengan suficiente capacidad para dar servicio a los equipos de comunicaciones.Mantenimiento: deben revisarse periódicamente y comprobar su carga.• Es una F.A. independiente conectada a la F.A. principal del buque sólo para el

procedimiento de carga de las baterías.• Debe activarse en caso de fallo generalizado, para evitar la posibilidad de una

interrupción de las comunicaciones.• Las fuentes de energía de reserva son las encargadas de mantener trabajando los

equipos esenciales del buque, incluyendo los de comunicaciones.• Deben estar situadas cerca de los equipos que deben hacer funcionar para evitar las

pérdidas.Los equipos de comunicaciones (SMSSM), funcionan a través de la F.A. principal, losgeneradores del buque están también conectados al sistema de emergencia y los equiposbásicos de alerta funcionarán además con un sistema de reserva formado poracumuladores y/o baterías.

Tipos de baterías.La clase de componente electroquímico proporciona diferentes tipos de baterías: deplomo, níquel-cadmio, ferro-níquel, litio.Las baterías o acumuladores usados a bordo para la fuente de alimentación de reserva,son primarias y secundarias; proporcionan la energía eléctrica necesaria para alimentarlos equipos de comunicaciones básicos.La carga y descarga de baterías son procesos realizados por reacciones químicas queproducen energía eléctrica.Capacidad, cantidad de electricidad proporcionada en el proceso de descarga, se mide enamperios/horaQ=I∗T I, intensidad de corriente T, tiempo en horasLos acumuladores se disponen en paralelo, cuando necesitamos mucha capacidad y enserie cuando necesitamos voltaje.

Primarias.No se pueden recargar. Su vida está limitada por la duración de la reacción química quese realiza en su interior, que es el tiempo durante el cual la pila está activada.La capacidad del acumulador o batería, es la cantidad de energía eléctrica que puedeproporcionar durante el proceso químico de descarga. Los acumuladores de plomo tienenuna duración aproximada de 4 años. Las pilas blindadas de unos 8 años. La calidad parasoportar cambios de temperatura y vibraciones contínuas.

Secundarias.Son pilas capaces de ser cargadas y descargadas muchas veces. Pueden suministrargran cantidad de electricidad. Se suelen usar agrupadas. Para obtener voltajes de 6, 12 y24 voltios.

Baterías de Ni-Cd. Si son baterías no recargables debe vigilarse la fecha de caducidad,ejemplo: las de linternas Radiobalizas, respondedores de radar memorias de equipos, etc.



Un tipo de baterías recargables de amplia utilización a bordo son las baterías de plomocon electrolito ácido.• Son resistentes a vibraciones golpes y cambios de temperaturas,• utilizan electrolito ácido,• tienen un coste reducido,• bien mantenidas tienen una prolongada vida.Las baterías de plomo disponen de dos placas (+ y −), sumergidas en un electrolito(solución de ácido sulfúrico y agua destilada), entre las cuales se produce una reacciónquímica.

Forma de efectuar la lectura de la densidad del electrolito.Pera de goma Tubo de vidrio Indicador Flotador Peso Tubo de goma

• Pera de goma, para seccionar el electrolito de las celdas.• Tubo de vidrio, para resguardar todo el dispositivo.• Indicador, para medir la densidad.• Flotador, espacio• Peso, para mantener la verticalidad.• Tubo de goma,La medida de la densidad nos proporciona un indicador del estado de carga de la batería.

Forma de realizar la lectura de la densidad.• Tomar medidas de protección personal, utilizar guantes, gafas; el electrolito es una

solución de ácido sulfúrico, que puede causar daños corporales.• Destapar la celda que vamos a inspeccionar.• Oprimir la pera para hacer vacío.• Introducir el tubo de goma en la celda.• Soltar la presión sobre la pera paulatinamente. El electrolito penetrará en el tubo y el

flotador subirá despegándose de la base del tubo, permitiendo realizar una lectura.

El mantenimiento de estas baterías se realiza semanal y mensualmente, dependerá de lanormativa de la compañía o de las instrucciones emanadas del capitán.Por ejemplo, entre otras se siguen las siguientes pautas:

• cargar siempre después de una descarga,• mantener los bornes secos y limpios,• añadir agua destilada cuando sea necesario,• una vez al mes deben ser recargadas las baterías lentamente,• cubrir con vaselina los bornes.

RADIOCOMUNICACIONES. C1. LAS …€¦ · Apuntes complementarios de las explicaciones diarias de...

Documents

Transcript of RADIOCOMUNICACIONES. C1. LAS …€¦ · Apuntes complementarios de las explicaciones diarias de...