Frecuencia BB: menores a 9MHz Frecuencia de FI: 60MHz a 80MHz, la mas común 70MHz Frecuencia microondas: 500MHZ a 300GHz o mas Ganancias normales de las antenas de microondas: 10 a 40 dB Potencias normales de salida del Tx: .5 a 10W 17-1. ¿Qué constituye un sistema de microondas de corto alcance? ¿Un sistema de microondas de largo alcance? Tx y Rx Tx, Repetidora(s), Rx. 17-2. Describa la señal de banda base para un sistema de microondas. es la señal compuesta que modula la portadora FM 17-3. ¿Por qué los sistemas de microondas FDM/FM usan FM de bajo índice? para producir una señal de FM de banda angosta en la salida del desviador (modulador), su ancho de banda es mas o menos el doble de la frec. máxima de la banda base. índice de modulación entre .5 y 1 17-4. Describa una repetidora de microondas. Describa las diferencias entre repetidoras de banda base y las de FI. Repetidora: Es un receptor y un transmisor instalados en tándem con el sistema, la repetidora recibe una señal, la amplifica, la reconforma y la retransmite. Repetidora FI: La RF recibida se demodula hasta una FI, se amplifica, se reconforma y se sube a RF. RF. No modifica información BB. Repetidora BB: La RF recibida se demodula hasta una FI, se amplifica, se filtra y se demodula a señal BB, se puede seguir demodulando hasta niveles de gpo. maestro, supergpo., gpo. o hasta canal. Esto permite reconfigurar a la señal BB para cumplir con las necesidades de ruta de la red general de comunicaciones. Finalmente modula en frec. a una portadora FI que luego se convierte en RF y se retransmite. Repetidora RF: La RF recibida se mezcla con una frec. de oscilador local en un mezclador no lineal. La frec. del LO (oscilador local) es bastante menor que la de la RF que recibe. Al LO se le llama oscilador de desplazamiento. La RF resultante de la mezcla será RF+LO o RF-LO sin embargo, cualquiera de estas dos salidas siguen siendo del intervalo RF, nunca bajan al intervalo de FI. Finalmente se amplifica y retransmite. diversidad .. Describa los tres esquemas de diversidad que se usan con más 17-5. Defina diversidad frecuencia. Desvanecimiento de radio: Es la reducción temporal de la intensidad de la señal a la entrada de un Rx debido a diversos factores como los atmosféricos. Diversidad: Es cuando se tiene mas de una ruta de transmisión o método de transmisión disponibles entre un Tx y Rx. Sirve para aumentar la confiabilidad. Se evalúa la relación de portadora a ruido C/N en la entrada del receptor, o tan sólo midiendo la potencia de la portadora recibida. Diversidad de Frecuencia: Se modulan dos RF distintas de portadora con la misma info. de FI (hay 2 Tx). En el Rx se demodulan ambas (en sus respectivos Rx) y se selecciona la que produzca la señal FI de mejor calidad. Se duplica el espectro de frec. y el equipo necesarios. Diversidad espacial: La salida de un Tx se alimenta a 2 o mas antenas (separadas nLambda para asegurar que siempre estén en fase). El Rx también puede tener mas de 1 antena. No hay redundancia de equipo. Es mas costosa por el uso de mas antenas. Uso eficiente del espectro y mayor protección que la de diversidad de frec. Diversidad de polarización: Una sola portadora de RF se propaga con 2 polarizaciones electromagnéticas diferentes (vertical y horizontal). Se usa en general junto con la diversidad espacial, en donde una antena se polariza verticalmente y la otra horizontalmente. Diversidad híbrida: Es una trayectoria normal de div. de frecuencia, en la que los 2 Tx y los 2 Rx están conectados a distintas antenas separadas como en la diversidad espacial. Requiere 2 RF para funcionar.
Diversidad cuádruple: Combinación de la diversidad de frec. espacial y de polarización. Es la mas cara. 17-6. Describa un arreglo de conmutación de protección. Describa las diferencias de las dos clases de conmutación de protección. Conmutación de protección: Se usan de forma temporal otras instalaciones para mantener el servicio. Conmutación de protección de reserva continua: Cada canal funcional de radio tiene un canal de respaldo dedicado (reserva). La FI entra en un puente de inicio, que reparte la pot. de la señal y la dirige a los canales activo (funcional) y de reserva, en forma simultánea. El conmutador de FI vigila continuamente la señal recibida por el canal funcional y conmuta al canal de reserva si la señal falla. Conmutación de protección por diversidad: Un solo canal de respaldo. Ofrece protección sólo al primer canal funcional que falle. El conmutador de FI en el Rx vigila la intensidad de la señal de los canales funcionales. Si alguno falla, el conmutador de FI detecta la pérdida y manda una señal VF (frec. de voz) al conmutador de FI de la estación Tx, indicando que se active el canal de reserva para sustituir al canal que falló. El canal auxiliar sólo es una ruta de transmisión entre los dos conmutadores de FI (el del Rx y el del Tx), normalmente es un radio de microondas de baja capacidad y pot. se usa como canal de mantenimiento. 17-7. Describa en forma breve las cuatro partes principales de una estación terminal de microondas. Banda Base: pueden ser una de varias clases distintas de señales (ej. voz). WLEL Enlace de entrada con línea de alambre: Los diferentes tipos de equipos se agrupan en diferentes zonas separadas cientos o miles de metros, el WLEL es la interfaz que los conecta. Consiste en un amplificador y un igualador, juntos compensan la pérdida del cable de transmisión y dispositivos de conformación de nivel (redes de preénfasis y deénfasis). Sección de FM-FI: Genera una portadora de FI modulada en frecuencia. Esto se logra mezclando las salidas de dos osciladores desviados cuya frec. difiere en la cantidad que se desea en la portadora de FI. El Rx es un detector convencional no coherente de FM. Sección de RF: La señal FI entra al Tx, los amplificadores de FI y de compresión contribuyen a mantener constante la pot. de la señal de FI, a un nivel cercano al requerido en el modulador de transmisión (transmod) . Un transmod. es un modulador balanceado que, cuando se usan junto con un generador de microondas, amplificador de potencia y BPF (filtro pasa-banda), convierten la portadora de FI a una portadora de RF y amplifican su potencia. Los amps. de potencia para los radios de microondas deben poder amplificar fracs. muy altas y señales con ancho de banda muy grande. Algunos amps. de pot. son tubos Klystron, tubos de onda viajera TWT y diodos IMPATT. Generador de microondas: proporciona la entrada de portadora de RF al convertidor de subida de frec. en realidad se usa un oscilador de 5 a 25MHz y su frec. se multiplica hasta la frec. RF deseada. Aislador: dispositivo unidireccional (de ferrita), se usa junto con una red combinatoria de canales para evitar que la salida de un Tx interfiera con la de otro Tx. Receptor RF: es esencialmente igual que el Tx, pero funciona en dirección contraria. Hay un amplificador de FI que tiene un circuito de control automático de ganancia (AGC). Generalmente no hay amps. de RF. Se usa un demodulador balanceado de bajo ruido y sensible que mejora la relación de señal a ruido. 17-8. Defina qué es la radiación de pérdida . Es el % de potencia que una antena radia por sus partes trasera y laterales. 17-9. Describa en forma breve un sistema de microondas alta/baja. En una repetidora de FI, solo se requiere un generador de microondas para suministrar la señal de portadora de RF, tanto al modulador de transmisión como al de recepción. El generado de m., el oscilador de desplazamiento y el modulador de desplazamiento permiten que la repetidora reciba una frec. de portadora RF, la baje a FI, para después subirla a una RF de distinta frec. Cuando 3 estaciones están instaladas en una recta geográfica, es posible que la estación C reciba las
portadoras de la estación A y B simultáneamente. A esto se le llama interferencia por salto múltiple. Para evitarlo se hace un arreglo llamado sistema de repetidoras de microondas alta/ baja. El ancho de banda asignado al sistema se divide en 2, y se crea una banda baja y una banda alta de frec., si una estación repetidora recibe una portadora de RF de la banda baja, retransmite una portadora de RF de la banda alta, y viceversa. Con este arreglo se reduce a la mitad la cant. de canales disponibles en determinado ancho de banda. Con este arreglo, se evita la potencia que “se sale” de la parte trasera y laterales de la antena del Tx, que puede interferir con la señal que entre a una antena receptora cercana. Esto se llama radiación de pérdida. Todas las antenas irradian un % de su potencia por sus lados trasero y laterales, determinando una eficiencia direccional de la antena.
17-10. Defina la ganancia del sistema. Es la diferencia entre la potencia nominal de salida de un transmisor, y la potencia de entrada mínima requerida por un receptor. Debe ser mayor o igual a la suma de todas las ganancias y pérdidas incurridas por una señal al propagarse de un Tx a un Rx. En esencia representa la pérdida neta del sistema de radio. Se usa para calcular la confiabilidad de un sistema para determinados parámetros del mismo.
Ganancias y pérdidas de un sistema: Aquí se indica dónde suceden las respectivas pérdidas y ganancias.
La descripción matemática de la ganancia del sistema es:
en donde todos los valores se expresan en dB o dBm. Como la ganancia del sistema es indicativa de una pérdida neta, las pérdidas se representan con valores positivos de dB, y las ganancias con valores negativos de dB
17-11. Defina los siguientes términos: pérdidas en la trayectoria en espacio libre, pérdida por ramificación y pérdida en alimentador. Pérdida en la trayectoria en espacio libre (pérdidas por dispersión) = trayectoria de línea de vista = onda directa = onda espacial directa: pérdida incurrida por una onda electromagnética al propagarse en línea recta a través del vacío, sin energías de absorción o reflexión debidas a objetos cercanos. Dependen de la frecuencia, y aumentan con la distancia.
// Onda reflejada en tierra: porción de la señal transmitida que se refleja en la superficie terrestre y lapachar la antena receptora. // Onda superficial: consiste en los campos eléctrico y magnético asociados con las corrientes inducidas en la superficie terrestre. La magnitud de la onda superficial depende de las características de la superficie terrestre y de la polarización electromagnética de la onda. Onda terrestre= Onda directa + Onda reflejada en tierra + Onda superficial
Pérdida por ramificación: Pérdidas debido al uso de diversidad, hay pérdida en la red combinadora de canales (en el TX) y en la red de separación de canales (en el Rx). Pérdida por alimentador: Es la pérdida producida por el cable que alimenta la antena Tx y Rx. 17-12. Defina el margen de desvanecimiento . Describa las pérdidas por trayectoria múltiple, la sensibilidad al terreno y los objetivos de confiabilidad, e indique cómo afectan al margen de desvanecimiento.
Es un “factor ficticio” que se incluye en la ec. de ganancia del sistema, para tener en
cuenta las características no ideales y menos predecibles de la propagación de las ondas de radio por ejemplo la propagación por múltiples trayectorias (pérdida por múltiples trayectorias) y la sensibilidad del terreno. Estas características son causa de condiciones atmosféricas temporales y anormales que alteran las pérdidas en la trayectoria en espacio libre y afectan la eficiencia gral. del sistema. Para un sistema no protegido y sin diversidad se tiene:
17-13. Defina el umbral del receptor. Umbral del receptor (sensibilidad): Es la potencia mínima de portadora de banda ancha (Cmin) a la entrada de un receptor que produzca una salida útil de banda base. 17-14. Describa la diferencia entre la relación de portadora a ruido y la de señal a ruido. Relación portadora a ruido C/N es la relación de la potencia de la portadora de banda ancha entre la potencia de ruido de banda ancha, se puede calcular en un punto de RF (entrada del Rx de microondas) o FI (entrada del receptor de FM) del receptor. Es una relación de señal a ruido de predetección, antes del desmodulador de FM. La C/N es de potencia de señal compuesta de RF. La relación de potencias de señal a ruido S/N es una relación de posdetección, después del demodulador de FM. En un punto de la banda base en el receptor, se puede separar un solo canal de voz del resto de la banda base, para medirse en forma independiente. 17-15. Defina qué es índice de ruido. El factor de ruido F sirve para indicar cuánto se deteriora la relación de señal a ruido cuando una señal pasa por un circuito o una serie de circuitos. Es la relación de señal a ruido en la entrada entre la correspondiente en la salida, es una relación de relaciones. El índice de ruido es sólo el factor de ruido expresado en dB, y es un parámetro de uso frecuente para indicar la calidad de un receptor. Diferencia entre sistema de diversidad y arreglo de conmutación de protección. Los sistemas de diversidad son arreglos permanentes y compensan solo las condiciones atmosféricas entre un TX y un RX.
Los arreglos de conmutación de protección compensan los desvanecimientos (condiciones atmosféricas) y las fallas del equipo, pueden incluir de 6 a 8 estaciones repetidoras entre los conmutadores.
