ESPECTRO
Es
un conjunto de ondas que van desde las ondas con mayor longitud como las ondas
de radio, hasta los que tienen menor longitud como los rayos Gamma.
Entre
estos dos límites están: las ondas de radio, las microondas, los infrarrojos, la luz visible, la luz ultravioleta y los rayos X
Las
características propias de cada tipo de onda no solo es su longitud de onda, sino también su frecuencia y energía. Las
ondas con mayor longitud de onda tienen menor frecuencia y viceversa.
Rango de
frecuencias
Las
ondas
electromagnéticas abarcan un
amplio rango de frecuencias. Este rango de frecuencias y longitudes de onda es
denominado espectro electromagnético.
Referido
a un objeto se denomina espectro electromagnético a la radiación
electromagnética que emite o absorbe una sustancia. Dicha radiación sirve para identificar la sustancia.
Los espectros se pueden observar mediante espectroscopio que permitir observar el espectro y realizar
medidas como la longitud de onda, la frecuencia y la intensidad de la radiación.
La parte del espectro más
familiar a los seres humanos es probablemente la luz, la porción visible del
espectro electromagnético. La luz se ubica aproximadamente entre las
frecuencias de 7,5*1014 Hz y 3,8*1014 Hz, correspondientes a longitudes de onda
desde cerca de 400 nm (violeta/azul) a 800 nm (rojo).
Normalmente
los cuerpos están expuestos a otras regiones del espectro electromagnético,
incluyendo los campos de la red de distribución eléctrica CA (Corriente
Alterna), a 50/60 Hz, Rayos X / Radiación Roentgen, Ultravioleta (en las
frecuencias más altas de la luz visible), Infrarrojo (en las frecuencias más
bajas de la luz visible) y muchas otras. Radio es el término utilizado para la
porción del espectro electromagnético en la cual las ondas pueden ser
transmitidas aplicando corriente alterna a una antena. Esto abarca el rango de
3 Hz a 300 GHz, pero normalmente el término se reserva para las frecuencias
inferiores a 1 GHz
Entre
la radio y el infrarrojo encontramos la región de las
microonda con frecuencias de 1 GHz a 300 GHz, y
longitudes de onda de 30 cm a 1 mm.
Diagrama del espectro
electromagnético, mostrando el tipo, longitud de onda con
ejemplos, frecuencia y temperatura de emisión de cuerpo negro
Bandas del espectro electromagnético
Para su estudio, el espectro
electromagnético se divide en segmentos o bandas, aunque esta
división es inexacta. Existen ondas que tienen una frecuencia, pero varios
usos, por lo que algunas frecuencias pueden quedar en ocasiones incluidas en
dos rangos.
ESPECTRO
RADIOELÉCTRICO
El
Espectro Radioeléctrico es un recurso natural, de carácter limitado, que
constituye un bien de dominio público, sobre el cual el Estado ejerce su
soberanía. Es asimismo, un medio intangible que puede utilizarse para la
prestación de diversos servicios de comunicaciones, de manera combinada o no
con medios tangibles como cables, fibra óptica, entre otros.
Está
compuesto por un conjunto de frecuencias que se agrupan en “bandas de
frecuencias” y puede ser utilizado por los titulares de una Licencia Única de
Telecomunicaciones para la prestación de Servicios de comunicaciones
inalámbricas, radiodifusión sonora y televisión (Servicios de Radiodifusión
(AM, FM, TV), Internet, Telefonía Fija y Celular, brindados por un prestador o
licenciatario); o por titulares de Autorizaciones para operar Sistemas
relacionados con seguridad, defensa, emergencias, transporte e investigación
científica, así como aplicaciones industriales y domésticas (Sistemas de
Radionavegación Marítimas y Aeronáuticas, Sistemas de Seguridad (Aeropuertos,
Alarmas, Radiolocalización de vehículos, Monitoreo, etc.), diversos Sistemas y
Servicios Radioeléctricos tanto de uso civil como militar (Fuerzas de
Seguridad, Policía, Bomberos, Defensa Civil, Salud Pública, Radioaficionados,
Radiotaxis, Radiomensajes, etc.)). Es uno de los elementos sobre los que se
basa el sector de la información y las comunicaciones para su desarrollo y,
para todo ciudadano, se traduce en un medio para acceder a la información.
Actualmente
la demanda de espectro para la consolidación de servicios inalámbricos como los
sistemas de comunicaciones móviles, las redes de televisión digital terrestre o
los diversos sistemas de acceso inalámbrico de banda ancha, es elevada, sin
embargo hay que tomar en cuenta que no todas las porciones – o bandas – del
mismo son aptas para cualquier servicio o sistema, sino que por el contrario,
determinadas zonas del espectro están especialmente indicadas para proporcionar
servicios concretos.
Entonces, para que dichos sistemas
de comunicaciones puedan funcionar correctamente y sin interferir a otros, el
espectro se divide y se atribuyen bandas específicas para la operación de los
servicios mencionados. En él sólo deben operar usuarios autorizados,
entendiendo que dicha autorización permite garantizar el normal funcionamiento
y calidad de los servicios que se prestan u operan haciendo uso del espectro.
Así, las porciones de frecuencias que conforman el espectro deben ser:
“ atribuidas”
a uno o más servicios
“ asignadas” a determinado usuario
Atribución
de bandas:
El Cuadro Nacional de Atribución de
Bandas de Frecuencias contiene el detalle del espectro discriminado en las
distintas bandas de frecuencias vigentes y los servicios autorizados para su
uso. La Comisión de la Ley Federal de Telecomunicaciones mantiene actualizado
el Cuadro ante una nueva atribución o modificación de atribución de bandas para
servicios nuevos o existentes.
La
atribución de una banda a un servicio puede ser con categoría primaria o
secundaria, significando esto que, si el servicio posee categoría primaria,
está protegido contra interferencias, mientras que si su categoría es
secundaria, no sólo no se encuentra protegido contra interferencias sino que
además tiene prohibido interferir, y llegado el caso, se deberá arbitrar los
medios para cesar las interferencias.
Asignación
de frecuencias
Las
frecuencias asignadas a cada usuario se autorizan mediante el dictado de una
resolución o disposición, permitiéndole instalar y poner en funcionamiento
estaciones radioeléctricas en los distintos domicilios para los cuales ha
solicitado el permiso de uso. Las frecuencias pueden asignarse a uno o más
usuarios, dependiendo del tipo de sistema que resulte óptimo utilizar en cada
caso, por lo cual la asignación puede ser en modalidad compartida, tal el caso
de las empresas de remises, como en modalidad exclusiva, como por ejemplo, los
radiotaxis.
La instalación de una estación base
contempla dos facetas diferentes: la arquitectónica (obra civil) regulada por
los Municipios mediante Ordenes Municipales sobre lo cual la LFT no tiene
competencia.
Todo
titular de una estación radioeléctrica debe contar con la autorización que
otorga esta LFT, debiendo esta estación ser habilitada en los términos de la
Resolución de acuerdo con la normativa vigente, así como estar al día con el
pago del Espectro Radioeléctrico a abonar por el uso de frecuencias en función
del real aprovechamiento que cada usuario hace del mismo.
Clasificacion
del Espectro Radioelectrico
“I.
Espectro de uso libre: son aquellas bandas de frecuencias que pueden ser
utilizadas por el público en general sin necesidad de concesión, permiso o
registro.
II.
Espectro para usos determinados: son aquellas bandas de frecuencias
otorgadas mediante concesión y que pueden ser utilizadas para los servicios que
autorice la Secretaría en el título correspondiente.
III.
Espectro para uso oficial: Son aquellas bandas de frecuencia destinadas
para el uso exclusivo de la administración pública federal, gobiernos estatales
y municipales, organismos autónomos constitucionales y concesionarios de
servicios públicos, en éste último caso, cuando sean necesarias para la
operación y seguridad del servicio de que se trate, otorgadas mediante
asignación directa. Los concesionarios de servicios públicos, previo a la
asignación directa de las frecuencias destinadas para uso oficial, deberán
haber acreditado ante la Secretaría, la necesidad de contar con el uso de
dichas bandas de frecuencia, para la operación y seguridad del servicio que
prestan y quedarán obligados a pagar por el uso de las bandas de frecuencia que
se menciona en el párrafo que antecede, la contraprestación que fije la
autoridad correspondiente y a no prestar comercialmente servicios de
telecomunicaciones con el espectro para uso oficial que les sea asignado, no
pudiendo compartirlo con terceros ya que será única y exclusivamente para la
operación y seguridad del servicio público concesionado.
IV.
Espectro para usos experimentales: son aquellas bandas de frecuencias que
podrá otorgar la Secretaría, mediante concesión directa e intransferible, para
comprobar la viabilidad técnica y económica de tecnologías en desarrollo tanto
en el país como en el extranjero, para fines científicos o para pruebas
temporales de equipo.
V.
Espectro reservado: son aquellas bandas de frecuencias no asignadas ni
concesionadas por la Secretaría.”
La modulación de amplitud (AM)
es una técnica utilizada en la comunicación electrónica, más comúnmente para la
transmisión de información a través de una onda transversal de televisión. La
modulación en amplitud (AM) funciona mediante la variación de la amplitud de la
señal transmitida en relación con la información que se envía. Contrastando
esta con la modulación de frecuencia, en la que se varía la frecuencia, y la
modulación de fase, en la que se varía la fase. A mediados de la década de
1870, una forma de modulación de amplitud, inicialmente llamada
"corrientes ondulatorias", fue el primer método para enviar con éxito
audio a través de líneas telefónicas con una calidad aceptable.
La frecuencia modulada (FM) o modulación de frecuencia es una modulación angular que transmite información a través de una onda portadora variando su frecuencia. En aplicaciones analógicas, la frecuencia instantánea de la señal modulada es proporcional al
valor instantáneo de la señal moduladora. Datos digitales pueden ser enviados por el desplazamiento de la onda de
frecuencia entre un conjunto de valores discretos, una modulación conocida como
FSK.
La frecuencia modulada es usada comúnmente en
las radiofrecuencias de muy alta frecuencia por la alta fidelidad de la radiodifusión de la música y el habla. El sonido de la televisión analógica también es difundido por medio de
FM. Un formulario de banda estrecha se utiliza para comunicaciones de voz en la radio comercial y en las
configuraciones de aficionados. El tipo usado en la radiodifusión FM es
generalmente llamado amplia-FM o W-FM (de la siglas en inglés "Wide-FM"). En la radio de dos
vías, la banda estrecha o N-FM (de la siglas en inglés "Narrow-FM") es utilizada para
ahorrar ancho de banda. Además, se utiliza para enviar señales al espacio.
DIFERENCIAS
El espectro radioeléctrico es una porción menos energética del espectro electromagnético, situada entre unos 3 Hz y unos 300
GHz. El hercio es la
unidad de medida de la frecuencia de las ondas, y corresponde a un ciclo por
segundo. Las ondas electromagnéticas de esta región del espectro, se pueden transmitir
aplicando la corriente alterna originada en un generador a una antena.
Aunque se emplea la palabra radio, las transmisiones de televisión, radio, radar y telefonía móvil están incluidas
en esta clase de emisiones de radiofrecuencia. Otros usos son audio, vídeo, radionavegación, servicios de emergencia y transmisión de datos por radio
digital; tanto en el ámbito civil como militar. También son usadas por los radioaficionados.
MODULACION
Modulación engloba el conjunto de
técnicas que se usan para transportar información sobre una onda portadora, típicamente una
onda sinusoidal. Estas técnicas
permiten un mejor aprovechamiento del canal de comunicación lo que posibilita
transmitir más información en forma simultánea además de mejorar la resistencia
contra posibles ruidos e interferencias. Según la American National Standard
for Telecommunications, la modulación es el proceso, o el resultado del proceso,
de variar una característica de una onda portadora de acuerdo con una señal que
transporta información. El propósito de la modulación es sobreponer señales en
las ondas portadoras.
Básicamente,
la modulación consiste en hacer que un parámetro de la onda portadora cambie de
valor de acuerdo con las variaciones de la señal moduladora, que es la
información que queremos transmitir.
Una
señal portadora es una onda eléctrica modificada en alguno de sus parámetros
por la señal de información (sonido, imagen o datos) y que se transporta por el
canal de comunicaciones.
El
uso de una onda
portadora también
soluciona muchos otros problemas de circuito, antena, propagación y ruido. Por
ello, una antena práctica debe tener un tamaño aproximado al de la longitud de
onda de la onda
electromagnética de la señal que
se va a transmitir. Si las ondas de sonido se difundieran directamente en forma
de señales electromagnéticas , la antena tendría que tener más de un kilómetro
de altura. Usando frecuencias mucho más altas para la portadora, el tamaño de
la antena se reduce significativamente porque las frecuencias más altas tienen
longitudes de ondas más cortas.
El
proceso de recuperar la información de las ondas portadoras se denomina
demodulación. En esencia, es invertir los pasos utilizados para modular los
datos. En general, a medida que los esquemas de transmisión o modulación
(compresión) se hacen más complejos y la velocidad de transmisión de datos
aumenta, la inmunidad al ruido se reduce y la cobertura disminuye.
Uno
de los objetivos de las comunicaciones es utilizar una frecuencia portadora
como frecuencia básica de una comunicación, pero modificándola siguiendo un
proceso denominado modulación para codificar la información en la onda
portadora.
Las
formas básicas de Modulación Analógica son:
Amplitud
Modulación en Amplitud - Doble banda
lateral con portadora - AM
Doble banda lateral sin portadora -
DBL-SP
Banda lateral única - BLU
Angular
Modulación en Frecuencia - FM
Modulación en Fase - PM
Modulación
Se denomina
modulación al proceso de colocar la información contenida en una señal,
generalmente de baja frecuencia, sobre una señal de alta frecuencia. Debido a
este proceso la señal de alta frecuencia denominada portadora, sufrirá la
modificación de alguna de sus parámetros, siendo dicha modificación
proporcional a la amplitud de la señal de baja frecuencia denominada
moduladora.A la señal resultante de este proceso se la denomina señal modulada
y la misma es la señal que se transmite.
Demodulación
Es el proceso
mediante el cual es posible recuperar la señal de datos de una señal modulada.
Un MODEM es un dispositivo de transmisión
que contiene un modulador y un demodulador.
Es necesario
modular las señales por diferentes razones:
1) Si todos los
usuarios transmiten a la frecuencia de la señal original o moduladora, no será
posible reconocer la información inteligente contenida en dicha señal, debido a
la interferencia entre las señales transmitidas por diferentes usuarios.
2) A altas
frecuencias se tiene mayor eficiencia en la transmisión, de acuerdo al medio
que se emplee.
3) Se aprovecha
mejor el espectro electromagnético, ya que permite la multiplexación por
frecuencias.
4) En caso de
transmisión inalámbrica, las antenas tienen medidas más razonables.
En
resumen, la modulación permite aprovechar mejor el canal de comunicación ya que
posibilita transmitir más información en forma simultánea por un mismo canal
y/o proteger la información de posibles interferencias y ruidos.
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