18 Nov
1. Forma de onda de una señal
La forma de onda es una representación gráfica en la que se muestran los valores
instantáneos de una señal eléctrica o magnética.
La formas de onda pueden ser de diferentes tipos: senoidal, triangular, cuadrada
o de diente de sierra, siendo la primera la que aquí se estudia ya que es la base de
la transmisión de señales radio y televisión
Las principales carácterísticas de una señal basada en una onda senoidal son las
siguientes:
longitud de onda, frecuencia y periodo.
longitud de onda, frecuencia y periodo.
1.1. Longitud de onda (λ)
Es la longitud que existe entre dos de los puntos significativos semejantes de la señal.
Dicha longitud correspondiente con un ciclo completo de la forma senoidal.
La longitud de onda se representa con la letra griega λ (lambda), se mide en metros
(m) y se puede calcular matemáticamente con la siguiente expresión:
λ: Longitud de onda (m)
λ =
c
f
c: Velocidad de la luz (3 · 108 m/s)
f: Frecuencia (Hz) (1/s)
1.2. Frecuencia (f)
Es el número de periodos de la señal por unidad de tiempo. Se representa con f y
la unidad es el Hz (hercio).
En el caso de la figura, la onda de color azul es de menor frecuencia que la verde,
ya que tiene menos ciclos para un mismo periodo de tiempo
Para el establecimiento de una comunicación de señales de radio y televisión
es necesario un emisor, capaz de generar y emitir las ondas electromagnéticas
al espacio libre, y uno o más dispositivos receptores, que las capten y sean
capaces de convertirlas en señales de audio y vídeo, entendibles para el usuario final.
El estudio de las instalaciones destinadas a la emisión de señales de TV y radio se
sale fuera de los objetivos de este libro. Por tanto, aquí solamente se estudiarán
los elementos que componen las instalaciones destinadas a la recepción.
En la actualidad tres son los sistemas habituales para la propagación y distribución
de señales de TV y radio: terrestre, por satélite y por cable.
4.1. Recepción terrestre de ondas electromagnéticas.
Antenas
Una antena es un dispositivo capaz de transmitir o recibir ondas electromagnéticas
en el espacio radioeléctrico.
Las antenas se construyen con elementos metálicos conductores y tienen como
misión convertir las corrientes eléctricas en ondas electromagnéticas en el emisor
y, viceversa, en el receptor
Es una antena de configuración simple formada por dos elementos metálicos
conductores rectilíneos colineales de igual longitud, en la que cada uno de ellos
se conecta al hilo correspondiente del cableado de recepción.
La antena dipolo puede ser de dos tipos:
• dipolo de media onda.
• dipolo plegado de media onda.
En el primer tipo, el elemento conductor está separado en dos elementos independientes;
en el segundo, ambos elementos están unidos, cerrándose entre sí
como se muestra en la figura.
La longitud de la antena dipolo para su máxima eficiencia a una frecuencia determinada, es la mitad de la longitud de onda (λ/2).
La antena dipolo es bidireccional, cuyo patrón de radiación es el mostrado en la figura 4.12.
La antena dipolo se utiliza como base para formar otras antenas más complejas.
Para aumentar la ganancia y direccionalidad de una antena, acompañan a la antena dipolo una serie de elementos parásitos pasivos de tipo metálico denominados reflectores y directores, que se instalan en paralelo unos con otros.
Si acercamos al dipolo un elemento metálico más corto que él, provoca un estrechamiento del haz, tanto más estrecho cuantos más elementos montemos en esa
dirección. A estos elementos los llamaremos directores.
Si el elemento metálico es de mayor longitud que este, se comporta como uN reflector, haciendo rebotar las ondas que llegan a él.
4.5.
Carácterísticas de una antena
El conocimiento de las carácterísticas eléctricas de una antena permite su elección de forma adecuada para trabajar en condiciones óptimas de funcionamiento en una determinada instalación.
Ancho de banda
Es el rango de frecuencias en el que trabaja la antena para una determinada
banda.
Impedancia (Z)
Una antena se comporta como un circuito oscilante inductivo-capacitivo. Por tanto, a la resistencia al paso de la corriente en dicho circuito, que depende de la componente inductiva, capacitiva y resistiva, además de la frecuencia de trabajo,
Ganancia (G)
También denominada ganancia de potencia, es la máxima ganancia que se puede
conseguir con una antena para su máxima radiación.
Viene expresada en dB (decibelios) y se representa con la letra G. se le denomina impedancia
Respuesta en frecuencia
La respuesta en frecuencia de una antena se representa de forma gráfica, indicándose
en un eje la banda de frecuencias en las que trabaja y en el otro, la ganancia
en decibelios. Así, con una gráfica de este tipo, se puede saber cuál es la respuesta
de una antena a una frecuencia determinada
Polarización de una antena
Como ya se ha visto al comienzo de esta unidad, las ondas electromagnéticas
están formadas por un campo eléctrico y otro magnético. Las antenas deben
orientarse (polarizarse) buscando la linealidad con el campo eléctrico.
La polarización lineal de una antena puede ser horizontal o vertical, utilizándose en nuestro país la primera tanto para la emisión, como para la recepción de señales de radio y televisión, excepto para la radio digital DAB que es vertical.
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