Comunicación electrónica: señales, medios de transmisión y modulación

Fundamentos de la Comunicación Electrónica

La comunicación es la transmisión de información de un lugar a otro. En términos tecnológicos, para establecer una comunicación necesitamos un sistema emisor, un canal de comunicación para transmitir el mensaje y un sistema receptor.

Tipos de Señales

Las señales pueden ser analógicas o digitales:

• Analógica: Las perturbaciones varían de un momento a otro de forma continua.
• Digital: Las perturbaciones no son continuas, es decir, el valor que tienen en un determinado momento no tiene relación con el valor que tenían en el momento anterior.

Sistemas de Transmisión

Pueden ser alámbricos o inalámbricos:

• Alámbrica: Se lleva a cabo mediante conexiones físicas entre el sistema emisor y el sistema receptor.
• Inalámbrica: Se realiza a través de medios no canalizados, como la atmósfera, el agua del océano o el vacío del espacio exterior.

Medios de Comunicación Alámbricos

Los medios de comunicación alámbricos utilizan cables y la señal que transporta la información es de tipo eléctrico.

• Cable de pares: Es el cable utilizado en telefonía fija. Consta de dos hilos de cobre que transmiten la señal eléctrica.
• Cables coaxiales: Están formados por un alma de cobre que transmite la señal y que está separada por un aislante de una malla metálica de cobre o aluminio que la protege de las interferencias eléctricas exteriores.
• Fibra óptica: Es capaz de enviar señales a varios kilómetros de distancia sin pérdida significativa de fuerza, permite una mayor velocidad de transmisión, evita interferencias electromagnéticas exteriores y protege de accesos no autorizados.

Sistemas de Comunicación: Ejemplos Históricos

• El telégrafo: Fue el primer sistema de comunicación a distancia en tiempo real y durante mucho tiempo fue el sistema predominante de comunicación. Su mecanismo consiste en una estación emisora y otra receptora enlazada por un único cable.
• El teléfono: La aparición del teléfono fijo revoluciona las comunicaciones, pues permite mensajes de sonido simultáneamente y en ambos sentidos.
  • El micrófono: Consta de una membrana sensible que vibra con las ondas de sonido transmitidas por el aire. Dicha vibración produce un cambio de estado en un componente eléctrico que produce una señal eléctrica por variación en la intensidad de la corriente.
  • El auricular: Recoge la señal eléctrica y reproduce dichos cambios en una membrana metálica. Esta, al ser atraída y repelida continuamente, reproduce el sonido original.

Medios de Comunicación Inalámbricos: Ondas Electromagnéticas

Las antenas son dispositivos encargados de convertir las ondas electromagnéticas en impulsos eléctricos (recepción) y viceversa (envío).

Las ondas electromagnéticas se propagan por el espacio a la velocidad de la luz. Se caracterizan, como las ondas de sonido, por su frecuencia.

Características de una Onda

• Longitud de onda, λ: Espacio recorrido por una onda en un ciclo completo.
• Amplitud, A: Máximo valor que alcanza la onda. Depende de la energía que posea la onda y va disminuyendo a lo largo de su recorrido.
• Frecuencia, f: Número de veces que oscila la onda por segundo. Se mide en hercios (Hz).
• Periodo, T: Tiempo que tarda la onda en hacer un ciclo completo. Su inversa es la frecuencia.

El conjunto de todas las ondas electromagnéticas ordenadas teniendo en cuenta su frecuencia constituyen el espectro electromagnético.

La Modulación

• Las emisiones de radio son señales de radiofrecuencia que, al ser captadas por el receptor, dan lugar a un ruido ininteligible. Para transmitir mensajes, se mezcla la señal de audio con la señal de radiofrecuencia, que ahora se convierte en portadora del mensaje. A esto se le llama señal modulada.
• Amplitud modulada, AM: Se utiliza la amplitud de la onda para transportar el audio: la amplitud de la portadora cambia mientras que la frecuencia permanece constante.
• Frecuencia modulada, FM: La frecuencia de la onda portadora cambia en función de la amplitud y la frecuencia del audio: la amplitud de la portadora permanece constante.