Fundamentos Físicos de la Comunicación: Señales, Medios de Transmisión y Sistemas Satelitales

Fundamentos de la Comunicación y Sistemas de Transmisión

La comunicación es el proceso de transmisión de información de un lugar a otro. Para establecerla de manera efectiva, se requiere la interacción de tres elementos fundamentales:

• Un sistema emisor.
• Un canal de comunicación.
• Un sistema receptor.

Clasificación de Señales en Sistemas de Comunicación

Señales Analógicas

Son aquellas perturbaciones que varían de forma continua de un momento a otro. Su valor en cualquier instante está directamente relacionado con el valor del instante anterior.

Señales Digitales

Son perturbaciones discretas o no continuas. El valor de la señal en un momento dado no necesariamente tiene relación con el valor de su instante anterior.

Tipos de Transmisión de Información

Transmisión Alámbrica

Se realiza a través de conexiones físicas (medios guiados) que unen el sistema emisor y el sistema receptor.

Transmisión Inalámbrica

Se lleva a cabo por medios no canalizados, utilizando la propagación de ondas electromagnéticas.

Medios de Comunicación Físicos (Alámbricos)

Cable de Pares Trenzados

Utilizado históricamente en telefonía fija. Consiste en dos hilos de cobre trenzados que conducen la señal eléctrica.

Cables Coaxiales

Compuesto por un hilo de cobre central separado por un aislante de una malla metálica exterior. Esta estructura protege la señal de interferencias externas. Son comunes, por ejemplo, en la conexión de la antena al televisor.

Fibra Óptica

Medio de alta velocidad y baja pérdida de fuerza de la señal, ideal para largas distancias (kilómetros). Está compuesta por:

• Vidrio puro (núcleo).
• Recubrimiento de vidrio con revestimiento (cubierta protectora).

Sistemas de Comunicación Históricos y Componentes

Sistemas de Comunicación a Distancia

Telégrafo

Fue el sistema predominante y el primero en permitir la comunicación a distancia en tiempo real. Su mecanismo se basa en una estación emisora y otra receptora unidas por un cable.

Teléfono

Dispositivo que permite la transmisión de voz. Sus componentes clave son:

• Micrófono: Posee una membrana flexible que vibra con las ondas del aire. Esta vibración produce un cambio de estado en un componente eléctrico, generando la señal eléctrica por variación en la intensidad de la corriente.
• Auricular: Recoge la señal eléctrica, produce cambios en una membrana metálica y reproduce el sonido original.

Componentes de Transmisión Inalámbrica

Antenas

Dispositivos esenciales que convierten las ondas electromagnéticas en impulsos eléctricos (en recepción) o impulsos eléctricos en ondas electromagnéticas (en emisión).

Propagación y Características de las Ondas

Ondas Electromagnéticas

Son una forma de onda de corriente eléctrica que se propaga a la velocidad de la luz. Se distinguen de las ondas de sonido por su frecuencia.

Las características fundamentales de una Onda son:

• Longitud de onda
• Amplitud
• Frecuencia
• Periodo

Sistemas de Comunicación por Satélite

Los sistemas satelitales se dividen en dos grandes grupos de elementos:

Elementos Terrenos (Estaciones Terrestres)

La estación central recibe la señal del satélite y la reenvía. Las terminales terrestres reciben esta señal y facilitan la interconexión de redes.

Elementos Espaciales (Satélites)

Su función principal es repetir y amplificar la señal recibida. Utilizan placas solares para su funcionamiento y son puestos en órbita fuera de la atmósfera terrestre.

Fuentes Comunes de Radiación Electromagnética

Diversos aparatos y sistemas generan radiación electromagnética en nuestro entorno diario, incluyendo:

• Líneas de transporte y uso de la energía eléctrica.
• Hornos microondas.
• Ordenadores (computadoras).
• Antenas de telefonía móvil.
• Antenas transmisoras de radio y televisión.