Se denomina microondas a unas ondas electromagnéticas definidas en un rango de frecuencias determinado; generalmente de entre 300 MHz y 300 GHz, que supone un período de oscilación de 3 ns (3xl0
-9 s) a 3 ps (3xl0-12 s) y una longitud de onda en el rango de 1 m a 1 mm. Otras definiciones, por ejemplo las de los estándares IEC 60050 y IEEE 100 sitúan su rango de frecuencias entre 1 GHz y 300 GHz, es decir, longitudes de onda de entre 30 cm. a 1 mm.
El rango de las microondas está incluido en las bandas de radiofrecuencia, concretamente en las UHF (ultra-high frequency, frecuencia ultra alta en español) (0.3 - 3 GHz), 5HF (super-high frequency, super alta frecuencia) (3 - 30 GHz) y EHF (
extreme// high frequency, extremadamente alta frecuencia) (30 - 300 GHz).
Una de las aplicaciones más conocidas de las microondas es el horno microondas, que usa un magnetrón para producir ondas a una frecuencia de aproximadamente 2.45 GHz. Estas ondas hacen vibrar o rotar las moléculas de agua, lo cual genera calor. Debido a que la mayor parte de los alimentos contienen un importante porcentaje de agua, pueden ser fácilmente cocinados de esta manera.
USOS
En telecomunicaciones, las microondas son usadas en radiodifusión, ya que estas pasan fácilmente a través de la atmósfera con menos interferencia que otras longitudes de onda mayores. También hay más ancho de banda en el espectro de microondas que en el resto del espectro de radio. Usualmente, las microondas son usadas en programas informativos de televisión para transmitir una señal desde una localización remota a una estación de televisión mediante una camioneta especialmente equipada.
RED POR MICROONDAS
Una red por microondas es un tipo de red inalámbrica que utiliza microondas como medio de transmisión. El protocolo más frecuente es el IEEE 802.11b y transmite a 2.4 GHz, alcanzando velocidades de 11 Mbps (Megabits por segundo).
Otras redes utilizan el rango de 5,4 a 5,7 GHz para el protocolo IEEE 802.1 1a.
La antena utilizada generalmente en las microondas es la de tipo parabólico. El tamaño típico es de un diámetro de unos 3 metros. La antena es fijada rígidamente, y transmite un haz estrecho que debe estar perfectamente enfocado hacia la antena receptora.
Estas antenas de microondas se deben ubicar a una altura considerable sobre el nivel del suelo, con el fin de conseguir mayores separaciones posibles entre ellas y poder superar posibles obstáculos. Sin obstáculos intermedios la distancia máxima entre antenas es de aproximadamente 150 km, con antenas repetidoras , claro está que esta distancia se puede extender, si se aprovecha la característica de curvatura de la tierra, por medio de la cual las microondas se desvían o refractan en la atmósfera terrestre.
Por ejemplo dos antenas de microondas situadas a una altura de 100 m pueden separarse una distancia total de 82 km, esto se da bajo ciertas condiciones, como terreno y topografía. Es por ello que esta distancia puede variar de acuerdo a las condiciones que se manejen.
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 potencia dependiente a la distancia, reflexión y refracción debido a obstáculos y superficies reflectoras, y a pérdidas atmosféricas.
REFLECTOR PARABÓLICO: se construye de fibra de vidrio o aluminio. El caso de fibra de vidrio se construye con un laminado reforzado con resina poliester; la superficie se metaliza con Zinc.EFICIENCIA : en una antena se ve reducida la ganancia por las siguientes causas:
• Spill over: la potencia incidente es irradiada en todas las direcciones por el borde de la parábola (rendimiento 90%).
• El iluminador tiene un diagrama de emisión que abarca más que la superficie de la antena (rendimiento de 70%).
• El iluminador absorbe parte de la energía reflejada en la parábola por que obstruye el camino (rendimiento de 95%).
• La rugosidad del reflector produce una diferencia de fase en las ondas reflejadas (rendimiento de 93%).
• Se genera una diferencia de fase cuando el iluminador no está exactamente en el foco de la parábola (rend. 98%).
• Como el reflector no es un conductor ideal parte de la energía penetra en el material y es absorbida (rendimiento 99%).
Repetidor Unico (single repeater): la ubicación física del repetidor puede ser más allá del límite de 20km mencionado, considerando el uso optimizado de una antena donadora en el repetidor, con características directivas y de alta ganacia. El repetidor es asociado a una o más antenas de suscriptores que se encargan de iluminar las áreas de interés.
La antena opuesta a la BTS donadora ilumina la mayor parte del área pretendida y opera típicamente con un 75% de la potencia total de transmisión proveída por el repetidor; otra, direccionada para la BTS, opera con el 25% restante de la potencia y atiende a un área menor, en principio el área con deficiencia de señal que debería ser atendida por la BTS.
Esta configuración es la ideal para topografías llanas o planas y tiene como característica marcante un mayor grado de confiabilidad de atención, teniendo en vista que solamente un segmento pierde servicio en el caso de falla de uno de los repetidores.
Repetidores em cascada (cascade repeaters): los sites repetidores son montados en série (o en linea) del punto de vista de la topografía. Cada repetidor puede ser instalado y configurado de forma idéntica a la del repetidor único: la antena opuesta a la BTS donadora ilumina la mayor parte del área pretendida, operando típicamente con el 75% de la potencia total de transmisión proveída por el repetidor; otra, direccionada para la BTS, opera con el 25% restante de la potencia y atiende a un área menor, en principio al área con deficiencia de señal que debería ser atendida por la BTS o por el repetidor anterior.
Es importante en este punto observar un detalle: el segundo (último) repetidor de la cascada tiene como estación donadora no la BTS, sino el repetidor anterior. Eso, naturalmente resulta en una degradación proporcional en el desempeño global de la celda, lo que debe ser considerado cuando se pretende usar más de dos repetidores en una aplicación en cascada. Esta configuración es indicada para los casos de regiones accidentadas, con dificultades de linea de visada. El radio de cobertura típico obtenido puede ser de 60km.
Repetidores em cascada (cascade repeaters): los sites repetidores son montados en série (o en linea) del punto de vista de la topografía. Cada repetidor puede ser instalado y configurado de forma idéntica a la del repetidor único: la antena opuesta a la BTS donadora ilumina la mayor parte del área pretendida, operando típicamente con el 75% de la potencia total de transmisión proveída por el repetidor; otra, direccionada para la BTS, opera con el 25% restante de la potencia y atiende a un área menor, en principio al área con deficiencia de señal que debería ser atendida por la BTS o por el repetidor anterior.
Es importante en este punto observar un detalle: el segundo (último) repetidor de la cascada tiene como estación donadora no la BTS, sino el repetidor anterior. Eso, naturalmente resulta en una degradación proporcional en el desempeño global de la celda, lo que debe ser considerado cuando se pretende usar más de dos repetidores en una aplicación en cascada. Esta configuración es indicada para los casos de regiones accidentadas, con dificultades de linea de visada. El radio de cobertura típico obtenido puede ser de 60km.
INTERNET POR MICROONDAS
Muchas empresas que se dedican a ofrecer servicios de Internet, lo hacen a través de las microondas, logrando velocidades de transmisión y recepción de
datos de 2.048 Mbps (nivel estándar ET5I, El), o múltiplos.
¿Cómo funciona este servicio?
El servicio utiliza una antena que se coloca en un área despejada sin obstáculos de edificios, árboles u otras cosas que pudieran entorpecer una buena recepción en el edificio o la casa del receptor y se coloca un módem que interconecta la antena con la computadora. La comunicación entre el módem y la computadora se realiza a través de una tarjeta de red, que deberá estar instalada en la computadora.
RADIOCOMUNICACIONES
¿Cómo Se Puede Propagar Energía Electromagnética?
La ionosfera está constituida por un plasma, es decir un conjunto de particulas cargadas de ambos signos que tiene una carga neta nula o prácticamente nula, y que presenta un comportamiento colectivo.
Las cargas que existen en la ionosfera son consecuencia directa de la radiación cósmica y muy especialmente de la solar.
Cuando una onda electromagnética incide en un plasma, éste se puede comportar como un metal o como un dieléctrico, dependiendo de que la frecuencia de la onda sea muy baja o muy alta, respectivamente. Todo plasma tiene una frecuencia característica que delimita su comportamiento como conductor de su comportamiento como dieléctrico:
La frecuencia de corte o frecuencia de plasma.
Esta frecuencia aumenta proporcionalmente con la raíz cuadrada de la densidad de partículas cargadas.
Los mecanismos óptimos para transmitir energía electromagnética a grandes distancias dependen en gran medida de la frecuencia de la onda.
La transmisión de señal en una dirección privilegiada recibe habitualmente el nombre de
transmisión punto apunto o LOS (Line Of Sight). Este es el mecanismo de propagación más habitual en los sistemas de comunicación modernos. Así pues, no resulta extraño que las microondas sean tan relevantes en la transmisión de señal a largas distancias.
