Boletín electrónico Nº 52 - Octubre, 2008

 
 
El espectro Radioeléctrico
 
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Todos conocemos que nuestros aparatos de radio sintonizan distintas "bandas de frecuencias" que generalmente denominamos: Onda Media, Onda Corta, FM (VHF), etc. Estas "bandas" son divisiones del "espectro radioeléctrico" que por convención se han hecho para distribuir los distintos servicios de telecomunicaciones. Cada una de estas gamas de frecuencias poseen características particulares que permiten diferentes posibilidades de recepción (calidad y alcance entre otros); por esto es de interés que se conozca las características principales de cada una de ellas.

Antes de empezar con las características de cada Banda de Frecuencias; conviene aclarar que se denomina Espectro Radioeléctrico a la porción del Espectro Electromagnético ocupado por las ondas electromagnéticas de radio, o sea las que se usan para telecomunicaciones. En forma general, el Espectro Electromagnético esta compuesto por las ondas de radio, las infrarrojas, la luz visible, la luz ultravioleta, los rayos X y los rayos gamas: todas estas son formas de energía similares, pero se diferencian entre sí por la FRECUENCIA y la LONGITUD de su onda.

Las Frecuencias se miden en "Hertzios" (ciclos por segundo): en telecomunicaciones se usan los siguientes múltiplos de esta medida para las frecuencias de radio:

múltiplo

abreb.

Hertz

también denominado:

KiloHertz

 
MegaHertz

 

GigaHertz 

KHz

 

MHz

 

GHz

1.000Hz

 

 1.000KHz
 

 

1.000MHz

Kilociclos(Kc/s)
 

 

 Megaciclos (Mc/s)

 

 

Gigaciclos (Gc/s)

 

La división del espectro radioeléctrico:

DISTRIBUCIÓN CONVENCIONAL DEL ESPECTRO RADIOELECTRICO

SIGLA

DENOMINACIÓN

LONGITUD DE ONDA

GAMA DE FRECUENC.

CARACTERISTICAS

USO TIPICO

VLF

VERY LOW FRECUENCIES Frecuencias muy bajas

30.000 m
a
10.000 m

10 KHz
a
30 KHz

Propagación por onda de tierra, atenuación débil. Caracteristicas estables.

ENLACES DE RADIO A GRAN DISTANCIA

LF

LOW FRECUENCIES Frecuencias bajas

10.000 m.
a
1.000 m.

30 KHz
a
300 KHz

Similar a la anterior, pero de características menos estables.

Enlaces de radio a gran distancia, ayuda a la navegación aérea y marítima.

MF

MEDIUM FRECUENCIES Frecuencias medias

1.000 m.
a
100 m.

300 KHz
a
3 MHz

Similar a la precedente pero con una absorción elevada durante el día. Propagación prevalentemente Ionosferica durante le noche.

RADIODIFUSIÓN

HF

HIGH FRECUENCIES Frecuencias altas

100 m.
a
l0 m.

3 MHz
a
30 MHz

Propagación prevalentemente Ionosferica con fuertes variaciones estacionales y en las diferentes horas del día y de la noche.

COMUNICACIONES DE TODO TIPO A MEDIA Y LARGA DISTANCIA

VHF

VERY HIGH FRECUENCIES Frecuencias muy altas

10 m.
a
1 m.

30 MHz
a
300 MHz

Prevalentemente propagación directa, esporádicamente propagación Ionosferica o Troposferica.

Enlaces de radio a corta distancia, TELEVISIÓN, FRECUENCIA MODULADA

UHF

ULTRA HIGH FRECUENCIES Frecuencias ultra altas

1 m.
a
10 cm.

de 300 MHz
a 3 GHz

Exclusivamente propagación directa, posibilidad de enlaces por reflexión o a través de satélites artificiales.

Enlaces de radio, Radar, Ayuda a la navegación aérea, TELEVISIÓN

SHF

SUPER HIGH FRECUENCIES Frecuencias superaltas

10 cm.
a
1 cm.

de 3 GHz
a 30 GHz

COMO LA PRECEDENTE

Radar, Enlaces de radio

EHF

EXTRA HIGH FRECUENCIES Frecuencias extra-altas

1 cm.
a
1 mm.

30 GHz
a
300 GHz

COMO LA PRECEDENTE

COMO LA PRECEDENTE

EHF

EXTRA HIGH FRECUENCIES Frecuencias extra-altas

1 mm.
a
0,1 mm.

300 GHz
a
3.000 GHz

COMO LA PRECEDENTE

COMO LA PRECEDENTE

Ejemplos prácticos:

Banda de AM:

f = 990 KHz

Banda FM:

f = 99.9 MHz

Banda Celular 1:

f = 850 MHz

Banda Celular 2:

f = 1900 MHz

303 metros

3 metros

0,35 metros

0,15 metros

 

Esta división del ESPECTRO DE FRECUENCIAS fue establecida y llevado al Reglamento de las Radiocomunicaciones por el CONSEJO CONSULTIVO INTERNACIONAL DE LAS COMUNICACIONES DE RADIO (CCIR) de la UIT en el año 1953 Actualmente el CCIR se denomina UIT-R y sigue siendo uno de los Sectores de la UIT

(http://www.itu.int/ITU-R/index.asp?category=information&rlink=rhome&lang=es).

Debido a que la radiodifusión nació en los Estados Unidos de América las denominaciones de las divisiones se encuentran en idioma inglés y de allí las abreviaturas tal cual las conocemos adoptadas en la Convención de Radio celebrada en Atlantic City en 1947.

A su vez la UNIÓN INTERNACIONAL DE TELECOMUNICACIONES (UIT-ITU) dividió al planeta en tres regiones, en las cuales la distribución de las frecuencias para los distintos usos y servicios son similares para los países que integran una región determinada. La REGIÓN 1 es Europa, Africa, El Medio Oriente, Mongolia y las Repúblicas de la ex-Unión Soviética.  La REGIÓN 2 son los países de las Américas.  La REGIÓN 3 es el resto del Mundo, principalmente Asia y Oceanía.

 

 

Muchas estaciones locales de radio comercial de todo el mundo aún utilizan ondas portadoras de frecuencia media, comprendidas entre 500 y 1 700 kilociclos o kilohertz (kHz), para transmitir su programación diaria. Esta banda de frecuencias, comprendida dentro de la banda MF (Medium Frequencies - Frecuencias Medias), se conoce como OM (Onda Media) o MW (Medium Wave). Sus longitudes de onda se miden en metros, partiendo desde los 1 000 m y disminuyendo progresivamente hasta llegar a los 100 m . Por tanto, como se podrá apreciar, la longitud de onda disminuye a medida que aumenta la frecuencia.

Cuando el oscilador del transmisor de ondas de radio genera frecuencias más altas, comprendidas entre 3 y 30 millones de ciclos por segundo o megahertz (MHz), nos encontramos ante frecuencias altas de OC (onda corta) o SW (Short Wave), insertadas dentro de la banda HF (High Frequencies – Altas Frecuencias), que cubren distancias mucho mayores que las ondas largas y medias. Esas frecuencias de ondas cortas (OC) la emplean, fundamentalmente, estaciones de radio comerciales y gubernamentales que transmiten programas dirigidos a otros países. Cuando las ondas de radio alcanzan esas altas frecuencias, su longitud se reduce, progresivamente, desde los 100 a los 10 metros.

Dentro del espectro electromagnético de las ondas de radiofrecuencia se incluye también la frecuencia modulada (FM) y las ondas de televisión, que ocupan las bandas de VHF (Very High FrequenciesFrecuencias Muy Altas) y UHF (Ultra High Frequencies Frecuencias Ultra Alta). Dentro de la banda de UHF funcionan también los teléfonos móviles o celulares, los receptores GPS (Global Positioning System – Sistema de Posicionamiento Global) y las comunicaciones espaciales.

A continuación de la UHF se encuentran las bandas SHF (Super High Frequencies Frecuencias Superaltas) y EHF (Extremely High FrequenciesFrecuencias Extremadamente Altas). En la banda SHF funcionan los satélites de comunicación, radares, enlaces por microonda y los hornos domésticos de microondas. En la banda EHF funcionan también las señales de radares y equipos de radionavegación.

Esencialmente hay tres tipos de propagación, la de onda superficial, la ionosférica y la directa. La frecuencia de transición de una forma a la otra no es un valor fijo sino que se produce alrededor de los siguientes valores.

·      Onda Superficial por debajo de los 3000 KHz (LF y MF)

·      Onda Ionosférica: entre 3 MHz y 30 MHz (HF)

·       Onda Directa por encima de 30 MHz (VHF, UHF, SHF, etc)

En el caso de las telecomunicaciones de radio en móviles, observamos que todas las bandas están comprendidas en el mismo tipo de onda y la cobertura solo varia con la banda empleada debido a la difracción y penetración en lugares cerrados

 

Ruben Kustra
Director
Posgrado Telecomunicaciones
ITBA

 

Información adicional: El Instituto Tecnológico de Buenos Aires, Centro Regional de Capacitación de la CITEL y nodo del Centro de Excelencia para la Región Américas de la Unión Internacional de Telecomunicaciones ofrecerá el curso a distancia de de  Sistemas 3G-4G del Primera parte: Del 01 al 14 de diciembre de  2008 y Segunda parte: Del 26 de Enero de 2009 al 20 de febrero de 2009. Se ofrecerán 15 becas del monto completo de la matrícula. Este artículo es parte del material del curso y el Prof. Kustra es uno de los tutores..

 

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