Medios de Comunicaciòn

Comunicación vía microondas. 

Básicamente un enlace vía microondas consiste en tres componentes fundamentales: el transmisor, el receptor y el canal aéreo. El transmisor es el responsable de modular una señal digital a la frecuencia utilizada para transmitir, el canal aéreo representa un camino abierto entre el transmisor y el receptor, y como es de esperarse el receptor es el encargado de capturar la señal transmitida y llevarla de nuevo a señal digital.

El factor limitante de la propagación de la señal en enlaces microondas es la distancia que se debe cubrir entre el transmisor y el receptor, además esta distancia debe ser libre de obstáculos. Otro aspecto que se debe señalar es que, en estos enlaces, el camino entre el receptor y el transmisor debe tener una altura mínima sobre los obstáculos en la vía, para compensar este efecto se utilizan torres para ajustar dichas alturas.

Dispositivos de microondas

La ingeniería de microondas/milimétricas tiene que ver con todos aquellos dispositivos, componentes y sistemas que trabajen en el rango frecuencial de 300 MHz a 300 GHz. Debido a tan amplio margen de frecuencias, tales componentes encuentran aplicación en diversos sistemas de comunicación.

Ejemplo típico es un enlace de radiocomunicaciones terrestre a 6 GHz, en el cual detrás de las antenas emisora y receptora, hay toda una circuitería capaz de generar, distribuir, modular, amplificar, mezclar, filtrar y detectar la señal. Otros ejemplos lo constituyen los sistemas de comunicación por satélite, los sistemas radar y los sistemas de comunicación móviles, muy en boga en estos días.

Antenas y torres de microondas

La distancia cubierta por enlaces microondas puede ser incrementada por el uso de repetidoras, las cuales amplifican y redireccionan la señal, es importante destacar que los obstáculos de la señal pueden ser salvados a través de reflectores pasivos.

La señal de microondas transmitidas es distorsionada y atenuada mientras viaja desde el transmisor hasta el receptor, estas atenuaciones y distorsiones son causadas por una pérdida de poder dependiente a la distancia, reflexión y refracción debido a obstáculos y superficies reflectoras, y a pérdidas atmosféricas.

Algunas de las ventajas

Antenas relativamente pequeñas son efectivas.

A estas frecuencias las ondas de radio se comportan como ondas de luz, por ello la señal puede ser enfocada utilizando antenas parabólicas y antenas de embudo, además pueden ser reflejadas con reflectores pasivos.

Otra ventaja es el ancho de banda, que va de 2 a 24 GHz.

Desventajas

Las frecuencias son susceptibles a un fenómeno llamado Disminución de Multica mino (Multipath Fanding), lo que causa profundas disminuciones en el poder de las señales recibidas.

A estas frecuencias las pérdidas ambientales se transforman en un factor importante, la absorción de potencia causada por la lluvia puede afectar dramáticamente el comportamiento del canal.

Comunicación por infrarrojo

La radiación infrarroja o radiación térmica es un tipo de radiación electromagnética de mayor longitud de onda que la luz visible, pero menor que la de las microondas. Consecuentemente, tiene menor frecuencia que la luz visible y mayor que las microondas.

Su longitud de onda, entre 700 nanómetros y un milímetro, es la siguiente en longitud al rojo, el color de longitud de onda más larga de la luz visible.

Al hablar de comunicación inalámbrica lo primero que se piensa es en señales de radio. Sin embargo, olvidamos que nos comunicamos habitualmente con equipos electrónicos utilizando una tecnología que se ha vuelto muy común, extremadamente sofisticada y eficaz: las comunicaciones mediante infrarrojos. Cuando se opera un control remoto, lo que uno hace es comunicarse por medio de luz en la gama de los infrarrojos.

Un enlace de este tipo puede servir, por ejemplo, para enviar datos al robot desde sensores, establecer y detectar balizas en el entorno, comunicar varios robots entre sí, o para que una persona dé órdenes utilizando un aparato convencional de control remoto (como el de su TV).

Se pueden usar infrarrojos para la detección de obstáculos, prácticamente con los mismos elementos que se usan para la comunicación, aunque con una distribución física distinta, es posible hacer rebotar sobre un obstáculo la emisión de una señal infrarroja codificada tal como en los controles remotos y detectarla cuando llega de regreso al robot, con lo cual, en lugar de comunicación tenemos un sistema para la detección de obstáculos. Esta tarea se ha eficientizado al máximo en dispositivos como los GP2D02, GP2D05, GP2D12, etc., de Sharp, que utilizan infrarrojos para medir la distancia a la que se encuentran los objetos dentro de un determinado rango.

Comunicación láser

La comunicación láser es aquella en la que se emplea una tecnología de comunicación óptica para transmitir la información a través de pulsos de luz (visible o infrarroja) en la atmósfera. Algo parecido a las redes de fibra óptica que también se valen de un láser –o diodo emisor- pero que, a diferencia de esta primera, no necesitan cables ópticos para guiar los haces de luz. Estos se concentran en una lente de recepción.

Curiosamente no se trata de algo nuevo, sino que este tipo de transmisiones vienen utilizándose desde hace años. De hecho, ya en 1880, Alexander Graham Bell y Sarah Orr crearon el fotófono, que permitía transportar el sonido sobre un haz de luz. La invención del láser en 1960, sin embargo, fue la que impulsó su desarrollo, sobre todo en el ámbito de la inteligencia militar. Actualmente, las comunicaciones basadas en luz se realizan básicamente a través de cables de fibra óptica.

VENTAJAS E INCONVENIENTES

Su principal virtud es su rapidez, contra la que poco tienen que hacer otros sistemas actuales. También es fácil de instalar, evita las interferencias electromagnéticas y tiene bajas tasas de error. Por no hablar de las ventajas que supone usar el fotón como medio de transporte en un espacio abierto y de que las tasas de bits de transmisión son tremenda mente elevadas.

Sin embargo, cuenta también con algunos inconvenientes como la posible dispersión, la absorción atmosférica –las moléculas del aire absorben parte de la luz y hacen que no llegue toda al receptor-, y otros fenómenos meteorológicos como la lluvia, la nieve y similares.

Además, requiere de una gran precisión y también es sensible a las turbulencias y a las fuentes de calor, que pueden ocasionar problemas en la transmisión de los datos. Cuando el aire sube de temperatura modifica también su densidad, algo que repercute directamente en “el trabajo” que hace la luz para atravesar lo. La polución, las luces de fondo y sombras, y similares son otros de los agentes que podrían acabar interfiriendo en la señal.

Fibras ópticas. 

La fibra óptica es un medio de transmisión, empleado habitualmente en redes de datos, consistente en 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 y superiores a las de cable convencional. Son el medio de transmisión por excelencia, al ser inmune a las interferencias electromagnéticas, y también se utilizan para redes locales donde se necesite aprovechar las ventajas de la fibra óptica por sobre otros medios de transmisión.

Proceso de fabricación

Para la creación de la preforma existen cuatro procesos que son principalmente utilizados.

La etapa de fabricación de la preforma puede ser a través de alguno de los siguientes métodos:

      M.C.V.D Modified Chemical Vapor Deposition

Fue desarrollado originalmente por Corning Glass y modificado por los Laboratorios Bell Telephone para su uso industrial. Utiliza un tubo de cuarzo puro de donde se parte y es depositado en su interior la mezcla de dióxido de silicio y aditivos de dopado en forma de capas concéntricas. A continuación, en el proceso industrial se instala el tubo en un torno giratorio. El tubo es calentado hasta alcanzar una temperatura comprendida entre 1400 °C y 1600 °C mediante un quemador de hidrógeno y oxígeno. Al girar el torno, el quemador comienza a desplazarse a lo largo del tubo. Por un extremo del tubo se introducen los aditivos de dopado, parte fundamental del proceso, ya que de la proporción de estos aditivos dependerá el perfil final del índice de refracción del núcleo. La deposición de las sucesivas capas se obtiene de las sucesivas pasadas del quemador, mientras el torno gira; quedando de esta forma sintetizado el núcleo de la fibra óptica. La operación que resta es el colapso, se logra igualmente con el continuo desplazamiento del quemador, solo que ahora a una temperatura comprendida entre 1700 °C y 1800 °C. Precisamente es esta temperatura la que garantiza el ablandamiento del cuarzo, convirtiéndose así el tubo en el cilindro macizo que constituye la preforma. Las dimensiones de la preforma suelen ser de un metro de longitud útil y de un centímetro de diámetro exterior.

      V.A.D Vapor Axial Deposition

Su funcionamiento se basa en la técnica desarrollada por la Nippon Telephone and Telegraph (N.T.T), muy utilizado en Japón por compañías dedicadas a la fabricación de fibras ópticas. La materia prima que utiliza es la misma que el método M.C.V.D, su diferencia con éste radica, que en este último solamente se depositaba el núcleo, mientras que en este además del núcleo de la FO se deposita el revestimiento. Por esta razón debe cuidarse que en la zona de deposición axial o núcleo, se deposite más dióxido de germanio que en la periferia, lo que se logran a través de la introducción de los parámetros de diseño en el software que sirve de apoyo en el proceso de fabricación. A partir de un cilindro de vidrio auxiliar que sirve de soporte para la preforma, se inicia el proceso de creación de ésta, depositándose ordenadamente los materiales, a partir del extremo del cilindro quedando así conformada la llamada "preforma porosa". Conforme su tasa de crecimiento se va desprendiendo del cilindro auxiliar de vidrio. El siguiente paso consiste en el colapsado, donde se somete la preforma porosa a una temperatura comprendida entre los 1.500 °C y 1.700 °C, lográndose así el reblandecimiento del cuarzo. Quedando convertida la preforma porosa hueca en su interior en el cilindro macizo y transparente, mediante el cual se suele describir la preforma.

Ventajas

·        Una banda de paso muy ancha, lo que permite flujos muy elevados (del orden del Ghz).

·        Pequeño tamaño, por lo tanto, ocupa poco espacio.

·        Gran flexibilidad, el radio de curvatura puede ser inferior a 1 cm, lo que facilita la instalación enormemente.

·        Gran ligereza, el peso es del orden de algunos gramos por kilómetro, lo que resulta unas nueve veces menos que el de un cable convencional.

·        Inmunidad total a las perturbaciones de origen electromagnético, lo que implica una calidad de transmisión muy buena, ya que la señal es inmune a las tormentas, chisporroteo...

·        Gran seguridad: la intrusión en una fibra óptica es fácilmente detectable por el debilitamiento de la energía lumínica en recepción, además, no radia nada, lo que es particularmente interesante para aplicaciones que requieren alto nivel de confidencialidad.

·        No produce interferencias.

Desventajas

A pesar de las ventajas antes enumeradas, la fibra óptica presenta una serie de desventajas frente a otros medios de transmisión, siendo las más relevantes las siguientes:

·        La alta fragilidad de las fibras.

·        Necesidad de usar transmisores y receptores más costosos.

·        Los empalmes entre fibras son difíciles de realizar, especialmente en el campo, lo que dificulta las reparaciones en caso de ruptura del cable.

·        No puede transmitir electricidad para alimentar repetidores intermedios.

·        La necesidad de efectuar, en muchos casos, procesos de conversión eléctrica-óptica.

·        La fibra óptica convencional no puede transmitir potencias elevadas.

Conclusión

En la actualidad contamos con distintos medios de comunicación, lo cual es muy importante para nosotros, la manera en cómo podemos comunicarnos puede ser de manera vía satélite o de manera inalámbrica entre algunos otros medios.

Anteriormente pensábamos que solamente la comunicación era por el teléfono celular pero ahora como podemos ver existen otras maneras en las que la comunicación se puede dar como es el caso del horno de microondas, así es por este aparato también se tiene una comunicación que por medio de las antenas las ondas que emite, envían o recibe los datos, gracias a los avances de la tecnología es posible toda esta comunicación.

Ahora bien, otra manera en la que podemos tener una comunicación es por medio de infrarrojo, esto es de punto a punto que quiere decir pues que la información que se envía va en línea recta, un punto lo utilizamos como transmisor mientras el otro como receptor, aparte la manera en enviar la información es un poco más rápida que la del microondas.

Otra manera o medio de comunicación que tenemos es por el láser y las fibras ópticas si bien estos dos son mas favorables para utilizar ya que el láser es considerado con una amplia cantidad de poder mandar grandes cantidades de luz las cuales son necesarias para las fibras ópticas, al verlo así podemos decir que ambas necesitan estar comunicadas, para que se tenga una buena comunicación.

Bibliografía

 https://www.ecured.cu/Comunicaci%C3%B3n_v%C3%ADa_microondas

https://www.mediatrends.es/a/119023/comunicacion-laser-que-es/

https://telecomunicaciones2.webnode.mx/unidad-6/a6-6-comunicacion-por-infrarrojo-/

 https://telecomunicaciones2.webnode.mx/unidad-6/a6-3-fibras-opticas-/