Sobre satélites y comunicaciones

Los satélites son puestos en órbita mediante cohetes espaciales que los sitúan circundando la Tierra a distancias relativamente cercanas fuera de la atmósfera. Los tipos de satélites según sus órbitas son:

Satélites LEO (Low Earth Orbit, que significa órbitas bajas). Orbitan la Tierra a una distancia de 160-2000 km y su velocidad les permite dar una vuelta al mundo en 90 minutos. Se usan para proporcionar datos geológicos sobre movimiento de placas terrestres y para la industria de la telefonía por satélite.

Satélites MEO (Medium Earth Orbit, órbitas medias). Son satélites con órbitas medianamente cercanas, de unos 10.000 km. Su uso se destina a comunicaciones de telefonía y televisión, y a las mediciones de experimentos espaciales.

Satélites HEO (Highly Elliptical Orbit, órbitas muy elípticas). Estos satélites no siguen una órbita circular, sino que su órbita es elíptica. Esto supone que alcanzan distancias mucho mayores en el punto más alejado de su órbita. A menudo se utilizan para cartografiar la superficie de la Tierra, ya que pueden detectar un gran ángulo de superficie terrestre.

Satélites GEO. Tienen una velocidad de traslación igual a la velocidad de rotación de la Tierra, lo que supone que se encuentren suspendidos sobre un mismo punto del globo terrestre. Por eso se llaman satélites geoestacionarios. Para que la Tierra y el satélite igualen sus velocidades es necesario que este último se encuentre a una distancia fija de 35.800 km sobre el ecuador. Se destinan a emisiones de televisión y de telefonía, a la transmisión de datos a larga distancia, y a la detección y difusión de datos meteorológicos.

Sobre cinturón de Clark

El cinturón de Clarke es la zona del espacio, aproximadamente a 36.000 km sobre nivel del mar, en el plano del ecuador donde se puede conseguir órbitas geoestacionarias.

Las órbitas geoestacionarias son útiles debido a que un satélite parece estacionario respecto a un punto fijo de la Tierra en rotación. Como resultado, se puede apuntar una antena a una dirección fija y mantener un enlace con el satélite. El satélite orbita en la dirección de la rotación de la Tierra, a una altitud de 35.786 km. Esta altitud es significativa ya que produce un período orbital igual al período de rotación de la Tierra, conocido como día sideral.

La mayor parte de los satélites de comunicaciones y satélites de televisión operan desde órbitas geoestacionarias. El primer satélite situado en una órbita geoestacionaria fue el Syncom-3, lanzado por un cohete Delta-D en 1964.

¿Qué es la fibra óptica?

Es un medio de transmisión empleado habitualmente en redes de datos; un hilo muy fino de material transparente, vidrio o materiales plásticos, por el que se envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir. El haz de luz queda completamente confinado y se propaga por el interior de la fibra con un ángulo de reflexión por encima del ángulo límite de reflexión total, en función de la ley de Snell.

La fuente de luz puede ser láser o un LED.

Las fibras se utilizan ampliamente en telecomunicaciones, ya que permiten enviar gran cantidad de datos a una gran distancia, con velocidades similares a las de radio o cable.

Son el medio de transmisión por excelencia al ser inmune a las interferencias electromagnéticas, también se utilizan para redes locales, en donde se necesite aprovechar las ventajas de la fibra óptica sobre otros medios de transmisión.

¿Qué es la banda ancha?

Se conoce como banda ancha en telecomunicaciones a la transmisión de datos simétricos por la cual se envían simultáneamente varias piezas de información, con el objeto de incrementar la velocidad de transmisión efectiva. En ingeniería de redes este término se utiliza también para los métodos en donde dos o más señales comparten un medio de transmisión.

Algunas de las variantes de los servicios de Fiber To The Home son de banda ancha.

Los routers que operan con velocidades mayores a 100 Mbps también son banda ancha, pues obtienen velocidades de transmisión simétricas.

¿Qué es el hogar digital?

Es una vivienda que a través de equipos y sistemas, y la integración tecnológica entre ellos, gracias a la domótica, ofrece a sus habitantes funciones y servicios que facilitan la gestión y el mantenimiento del hogar, aumentan la seguridad; incrementan el confort; mejoran las telecomunicaciones; ahorran energía, costes y tiempo, y ofrecen nuevas formas de entretenimiento, ocio y otros servicios dentro de la misma y su entorno sin afectar a las casas normales.

La convergencia de las comunicaciones, la informática y el entretenimiento gracias a las redes de banda ancha es una tendencia consolidada a nivel mundial. El Hogar Digital es la materialización de esta idea de convergencia de servicios de entretenimiento, de comunicaciones, de gestión digital de las viviendas y oficinas y de infraestructuras y equipamiento.

El Hogar Digital, incorpora un sentido más amplio que la domótica. No consiste simplemente en la instalación de dispositivos para controlar determinadas funciones en los edificios (viviendas, indutrias, oficinas...) tales como alarmas, iluminación, climatización, control energético... sino que, al incorporar las tecnologías de la Información y las Telecomunicaciones, permite controlar y programar todos los sistemas tanto en el interior de la vivienda como desde cualquier lugar, en el exterior de la misma, a través de distintas redes como Internet, mediante una interfaz apropiada.

El término de Hogar Digital apareció en España recientemente, siendo acuñado por Telefónica, en su Libro Blanco del Hogar Digital y las Infraestructuras de Telecomunicaciones (mayo de 2003).

Dependiendo de quien lo utilice, el concepto varía:

- Los operadores de telecomunicaciones entienden el Hogar Digital como el hogar Conectado.

- Los fabricantes de equipos lo ven más como la casa domotizada, es decir, la vivienda dotada de una serie de dispositivos que permiten la automatización de la misma el Hogar Digital con la vivienda sostenible (también se ha utilizado el término de “edificios verdes”).

¿Qué es la ICT?

El término ict significa Infraestructura Común de Telecomunicaciones. Desde 1998, la legislación obliga a que los edificios de nueva construcción, tengan una infraestructura común, que permita a los usuarios el acceso a los servicios de telecomunicación con una calidad adecuada. Los servicios mínimos que debe proveer la ict son:
- Telefonía Fija
- Red Digital de Servicios Integrados (RDSI)
- Radio, Televisión (Analógica y Digital)
- Telecomunicaciones por cable

¿Qué es una onda portadora?

Una onda portadora es una forma de onda, generalmente sinusoidal, que es modulada por una señal que se quiere transmitir.Esta onda portadora es de una frecuencia mucho más alta que la de la señal moduladora (la señal que contiene la información a transmitir).
Al modular una señal desplazamos su contenido espectral en frecuencia, ocupando un cierto ancho de banda alrededor de la frecuencia de la onda portadora. Esto nos permite multiplexar en frecuencia varias señales simplemente utilizando diferentes ondas portadoras y conseguir así un uso más eficiente del espectro de frecuencias.
Otra ventaja de la modulación mediante ondas portadoras es la mayor facilidad en la transmisión de la información. Resulta más barato transmitir una señal de frecuencia alta (como es la modulada) y el alcance es mayor.
En comunicaciones, la longitud de onda (λ), expresada en metros, de la señal se relaciona con la Velocidad de la Luz (c), expresada en metros partido por segundos, partido por la frecuencia (f), en hercios, de acuerdo con la expresión:

Las ondas portadoras son usadas cuando se transmiten señales de radio a un radiorreceptor. Tanto las señales de modulación de amplitud (AM) como las de frecuencia modulada (FM) son transmitidas con la ayuda de frecuencias portadoras. La frecuencia para una estación de radio dada es en realidad la frecuencia de su onda portadora.

¿Qué es un codificador?

Un codificador es un circuito combinacional con 2^N entradas y N salidas, cuya misión es presentar en la salida el código binario correspondiente a la entrada activada.
Existen dos tipos fundamentales de codificadores: codificadores sin prioridad y codificadores con prioridad.

¿Qué es el decodificador?

Este circuito permite ver las señales "codificadas" que se propagan a través de la banda alta de televisión por aire (UHF) así como las que se encuentran el los sistemas de distribución por cable.

Un decodificador o descodificador es un circuito combinacional, cuya función es inversa a la del codificador, esto es, convierte un código binario de entrada (natural, BCD, etc.) de N bits de entrada y M líneas de salida (N puede ser cualquier entero y M es un entero menor o igual a 2^N), tales que cada línea de salida será activada para una sola de las combinaciones posibles de entrada. Estos circuitos, normalmente, se suelen encontrar como decodificador/ demultiplexor. Esto es debido a que un demultiplexor puede comportarse como un decodificador.

Diferencia entre repartidor y derivador

La principal diferencia es que el derivador tiene filtos, por lo cual si no se colocan terminales en las tomas no usadas, no funcionan, pero la perdida de señal en estos, es minima, por no decir nula, y el repartidor son pasos directos, es como si estuvieran puenteadas, y en estos la señal si se va reduciendo cuantas mas tomas se instalan.

¿ Qué es un un transpondedor o transponder ?

Un transpondedor o transponder es un tipo de dispositivo utilizado en telecomunicaciones cuyo nombre viene de la fusión de las palabras inglesas Transmitter (Transmisor) y Responder (Contestador/Respondedor).

Se designa con este término (o con alguna de las abreviaturas XPDR, XPNDR, TPDR o TP) a equipos que realizan la función de:

Recepción, amplificación y reemisión en una banda distinta de una señal (estos transpondendores se utilizan en comunicaciones espaciales para adaptar la señal satélite entrante/saliente a la frecuencia de los equipos en banda base).

Respuesta automática de un mensaje (predeterminado o no) a la recepción de una señal concreta de interrogación (estos transpondedores se utilizan en aeronáutica para sistemas de pseudo-radar).

Tipos:

• Pasivos: Son aquellos elementos que son identificados por escáneres, robots u ordenadores, tales como las tarjetas magnéticas, las tarjetas de crédito o las etiquetas con forma de espiral que llevan los productos de los grandes almacenes. Para ello, es necesario que interactúe con un sensor que decodifique la información que contiene y la transmita al centro de datos. Generalmente, estos transpondedores tienen un alcance muy limitado, del orden de un metro.

• Activos: Son empleados en sistemas de localización, navegación o posicionamiento. De manera más concreta, se puede decir que un transpondedor activo es toda cadena de unidades o equipos interconectados en serie en un canal, que modifican y adecuan la señal desde el receptor (habitualmente antena receptora) hasta el emisor (habitualmente antena emisora), con el fin de retransmitir la información recibida. En algunos casos se utiliza el término, de manera estrictamente incorrecta, para designar al amplificador de señal que se encuentra justo antes del elemento emisor. En estos sistemas, el transpondedor responde a una frecuencia distinta al que fue preguntado, y ambas, la de entrada y la de salida de datos, están predefinidas de antemano. En estos casos los alcances son gigantescos; tanto, que se emplean sin problema alguno en toda la transmisión actual de equipos espaciales (televisión por satélite).

¿Qué es el BER?

En la televisión digital el parámetro que mide la calidad de la trama de transporte es el BER. Es el parámetro fundamental que nos determina la calidad de la señal demodulada (trama de transporte) de los sistemas de televisión digital.

Cuantifica el número de errores de bit de una trama sea cual fuera el origen del error (falta de nivel de señal, C/N pobre, distorsiones, etc.).

Por lo tanto, midiendo tan solo este parámetro y manteniéndolo por debajo de los límites de descodificación correcta, aseguramos la calidad de la señal recibida.

El BER de salida (denominado VBER) siempre va a ser pequeño, a no ser que el BER  de entrada (denominado CBER) sea muy grande. Se trata de un parámetro que no es significante a la hora de evaluar el estado de una instalación.

El CBER conviene que sea lo más pequeño posible; realmente tiene una equivalencia con la C/N del canal, por lo que es el parámetro que hay que tener en cuenta para saber la calidad de una instalación.

Un CBER pequeño indica que la instalación estará, tarde o temprano, condenada al fallo; la variación de las condiciones climáticas, un desapuntamiento de la antena, cualquier detalle podrá hacer que el CBER no llegue al umbral mínimo para la descodificación de la señal.

Valores mínimos para el receptor de satélite y para la recepción terrestre son:

- BER: 1 • 10-11

¿Qué es un elemento pasivo?

Se consideran elementos pasivos a los resistores, los capacitores y los inductores, son los elementos que solo sirven para contener o aumentar la velocidad de avance de la corriente eléctrica, pero no realizan ninguna modificación a la señal como lo hacen los transistores o chips, que te generan un cambio en la señal eléctrica para realizar las funciones que quieras.

¿Qué es la intermodulación?

Es la modulación de amplitud no deseada de señales, con dos o más frecuencias diferentes, en un sistema con comportamiento no lineal. La intermodulación entre cada componente de frecuencia formará señales adicionales en frecuencias que no son, en general, armónicos (múltiples enteros) de cualquiera de ellas, sino a menudo las frecuencias suma y diferencia de las frecuencias originales.

¿Que es la Ley de Lenz?

La Ley de Lenz plantea que las tensiones inducidas serán de un sentido tal que se opongan a la variación del flujo magnético que las produjo. Esta ley es una consecuencia del principio de conservación de la energía.

La polaridad de una tensión inducida es tal, que tiende a producir una corriente, cuyo campo magnético se opone siempre a las variaciones del campo existente producido por la corriente original.
El flujo de un campo magnético uniforme a través de un circuito plano viene dado por:

Donde:

• Φ = Flujo magnético. La unidad en el SI es el weber (Wb).
• B = Inducción magnética. La unidad en el SI es el tesla (T).
• S = Superficie del conductor.
• α = Ángulo que forman el conductor y la dirección del campo

¿Qué es el par de polos, de un motor?

Es la forma de expresar el número de polos que forman magnéticamente las bobinas o los bobinados de un motor eléctrico.

Este dato sirve, para establecer la velocidad o el numero de revoluciones por minuto de marcha o de régimen de un motor eléctrico.

¿Que es un generador?

Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrico entre dos de sus puntos, llamados polos, terminales o bornes. Transforman la energía mecánica en eléctrica.

¿Que es un par motor?

El par motor es el momento de fuerza que ejerce un motor sobre el eje de transmisión de potencia.
La potencia desarrollada por el par motor es proporcional a la velocidad angular del eje de transmisión, viniendo dada por:

Donde:

• es la potencia (en W)
• es el par motor (en N·m)
• es la velocidad angular (en rad/s)

¿Qué es un inductor?

Un inductor o bobina es un componente pasivo de un circuito eléctrico que, debido al fenómeno de la autoinducción, almacena energía en forma de campo magnético.

¿Qué es la reluctancia magnética?

La reluctancia magnética de un material es la resistencia que este posee al verse influenciado por un campo magnético. Se define como la relación entre la fuerza magnetomotriz (f.m.m.) (la unidad del SI es el amperio, aunque a menudo se la llama amperio vuelta) y el flujo magnético (SI: weber). El término lo acuñó Oliver Heaviside en 1888.

La reluctancia R de un circuito magnético uniforme se puede calcular como:

Donde:

R -> reluctancia, medida en amperio (también llamado amperio vuelta) por weber ( ^{A v}/_Weber ). Esta unidad es equivalente al inverso del Henrio (H^-1) multiplicado por el número de espiras .

l -> longitud del circuito, medida en metros.

μ -> permeabilidad magnética del material, medida en H/m (henrio/metro).

A -> Área de la sección del circuito (sección del núcleo magnético), en metros cuadrados.

Cuanto mayor sea la reluctancia de un material, más energía se requerirá para establecer un flujo magnético a través del mismo. El acero eléctrico es un material con una reluctancia sensiblemente baja como para fabricar máquinas eléctricas de alta eficiencia.