Cables de Par Trenzado y Fibra Óptica: Fundamentos y Características

Cables de Pares Simétricos: Tipos y Características

Los cables de pares simétricos consisten en un par de hilos conductores, por los que viaja la información, que mantienen una simetría constante a lo largo de su recorrido. La configuración de esta simetría define su uso principal:

• Pares paralelos: Si los hilos son paralelos, se trata de un cable de telefonía fija. Es el tipo de cable que comúnmente conecta la roseta de la pared al aparato telefónico.
• Pares trenzados: Si los hilos están entrelazados o trenzados, se trata de un cable de red. Este diseño se utiliza para reducir las interferencias electromagnéticas que se generan tanto interna como externamente.

Categorías de Cables de Par Trenzado

Los cables de par trenzado se clasifican en diferentes categorías según su construcción y capacidad de transmisión:

• Categoría 1: Voz, no apantallado. Velocidad máxima = 1 Mb/s.
• Categoría 2: Datos, no apantallado. Velocidad máxima = 4 Mb/s.
• Categoría 3: Datos, apantallado. Velocidad máxima = 10 Mb/s.
• Categoría 4: Datos, apantallado. Velocidad máxima = 16 Mb/s.
• Categoría 5: Datos, apantallado. Velocidad máxima = 100 Mb/s.
• Categoría 5e: Datos, apantallado. Velocidad máxima = 1 Gb/s.
• Categoría 6: Datos, apantallado. Velocidad máxima = 1 Gb/s.

Características Deseables de los Conductores

Para un rendimiento óptimo, los hilos conductores deben cumplir con las siguientes propiedades:

• Baja resistencia eléctrica.
• Gran resistencia mecánica.
• Larga duración y vida útil.
• Precio razonable y accesible.

Principios de la Fibra Óptica y Propagación de la Luz

La fibra óptica se basa en la capacidad de guiar la luz a través de un material. Para entender su funcionamiento, son clave los siguientes conceptos:

• Ángulo crítico: Es el ángulo de incidencia con el que un rayo de luz choca en la superficie de separación entre dos medios, de tal forma que el rayo se queda viajando por dicha superficie. Técnicamente, se dice que se ha refractado con un ángulo de 90º.
• Ángulo de aceptancia: Es el ángulo límite de incidencia. Si un rayo incide con un ángulo menor que este, se propagará por el interior de la fibra, ya que esta lo "acepta".

Hitos Históricos en las Comunicaciones Ópticas

• 1870 - John Tyndall: Comprueba que la luz puede ser guiada y demuestra que, para que esto ocurra, el índice de refracción de la guía debe ser mayor que el de su envolvente.
• 1880 - Fotófono: Alexander Graham Bell inventa el fotófono, un dispositivo que transmite sonido a través de un haz de luz.
• 1970 - Invención del láser: La luz láser es monocromática, coherente (todos los fotones vibran sincronizados) y altamente focalizable, características que resultaron fundamentales para el desarrollo de la fibra óptica.
• 1979: Se logran fabricar fibras ópticas con atenuaciones muy bajas, de solo 0.12 dB/km, abriendo la puerta a las comunicaciones a larga distancia.

Ventajas de la Fibra Óptica

• Gran ancho de banda.
• Baja pérdida de transmisión (atenuación).
• Inmunidad a las interferencias electromagnéticas.
• Inmunidad contra la detección externa (mayor seguridad).
• No necesita aislamiento eléctrico.
• Materia prima abundante y barata (silicio).
• No se corroe.
• Muy ligera.

Fundamentos de las Ondas y la Comunicación

Fenómenos de la Propagación de Ondas Electromagnéticas

• Reflexión: La onda rebota al incidir sobre una superficie, permaneciendo en el mismo medio.
• Refracción: La onda pasa de un medio a otro, lo que provoca un cambio en su velocidad y dirección.
• Absorción: Ocurre cuando una onda electromagnética entrega su energía al medio por el que se propaga.
• Difracción: Se produce cuando la onda electromagnética choca con un obstáculo de dimensiones similares a su longitud de onda, haciendo que la onda se curve y se propague en diferentes direcciones.

Elementos del Proceso de Comunicación

La comunicación es el intercambio de información entre dos o más entidades. Sus componentes básicos son:

• Fuente: Es quien crea la información, el origen del mensaje.
• Transductor: Transforma la información en una señal capaz de viajar por el medio.
• Emisor: Es el conjunto o entidad que envía la señal.
• Señal: Es una perturbación que viaja por el medio y contiene la información.
• Destino: Es la entidad a la que llega la información.
• Receptor: Es el conjunto formado por el transductor de recepción y el destino.

Conceptos Adicionales

Pasivado de un Metal

El pasivado de un metal es la formación de una fina capa de óxido en su superficie que lo protege de una mayor corrosión u oxidación.