1.- Introduccion Sistemas De Rf.ucsp

Introducción sistemas de RF

Radiación y Radiocomunicación II

Introducción 1

Carga y corriente eléctrica

¿Qué es la electricidad? ¿Dónde está la electricidad? ¿Dónde la vemos? ¿Cómo se genera? Nuestra civilización depende de la electricidad

Algunos aparatos eléctricos de la vida cotidiana... ¿Cómo sería nuestra vida sin electricidad?

¿Qué entender por electricidad?

Nosotros utilizamos la electricidad

Pero ha existido desde el origen del universo. Incluso antes de la formación de la materia.

Tipos de cargas Positivas (+) Existen 2 tipos de cargas Negativa (-)

Un cuerpo está compuesto por muchas cargas.

Positivas (+) Existen 3 tipos de cuerpos según su carga eléctrica neta.

Negativa (-) Neutro

Tipos de cargas

¿Cómo saber la carga total de un cuerpo? Positivo

+ – + – + + + Negativo

– –

+ +

– –

Neutro

+ + + – – –

Cargas + = 5 Cargas – = 2 Carga total = +3 Cargas + = 2 Cargas – = 4 Carga total = -2 Cargas + = 3 Cargas – = 3 Carga total = 0

Tipos de cargas ¿Qué le ocurre a una peineta de plástico que ha sido frotada con el pelo?

¿Si los papeles están neutros, por qué la peineta atrae a los papeles? ¿Qué es la electroestática? ¿Qué es la electrodinámica?

Conductores y aisladores

Existen cargas que se pueden mover fácilmente.

Los metales en general son muy buenos conductores de la electricidad

Conductores y aisladores

Existen cargas, pero no se pueden mover fácilmente.

¿Dónde vemos aisladores?

Conductores y aisladores

Interacciones Eléctricas

Interacciones Eléctricas

El átomo…

Cuando el átomo gana o pierde un electrón se le denomina ión negativo o positivo, respectivamente.

Métodos de electrización

saltan más electrones de uno al otro ¿Por qué?

Métodos de electrización

Métodos de electrización

Métodos de electrización

c) Electrización por inducción Cuerpos neutros se inducen cargas

resultado -> cargado negativamente ¿Para qué sirve el electroscopio?

Métodos de electrización

Métodos de electrización

Métodos de electrización

La unidad de carga eléctrica… ¿En qué unidad se mide la carga eléctrica?

¿Cuál es la carga del electrón, y del protón?

Charles Coulomb (1736 – 1806) Físico francés

1C = ? e =? e =?

Voltaje

¿Qué significa una diferencia de potencial de 1 volt?

1Volt = ?

Alessandro Volta (1745-1827) junto a su pila voltaica

Voltaje

Voltaje

Voltaje

Corriente eléctrica

Corriente eléctrica

¿Cómo mido la corriente?

André Ampère (1775-1836)

Corriente eléctrica

Corriente eléctrica

Corriente eléctrica

Corriente eléctrica

¿Qué pasa si medimos el voltaje y la corriente que pasa por una resistencia?

Georg Simon Ohm (1787-1854) Físico alemán

Ley de OHM

Ley de OHM

¡¡Existe una proporción directa entre voltaje y corriente!!

¿Qué pasa si variamos la temperatura de la resistencia?

Ley de OHM

¿Cómo expresamos esta relación matemáticamente?

= constante = R(ohm)

¿De qué depende la resistencia? ¿Qué es la superconductividad?

Resistencia eléctrica

Resistencia eléctrica Algunas resistividades…

Potencia y ley de joule

Potencia y ley de Joule ¿Cómo medimos el gasto de un dispositivo electrónico? Midiendo la potencia disipada

Resistencia eléctrica

¿Qué significa 1 watt de potencia?

¿Qué me cobran cuando pago la cuenta de la luz?

James Watt (1736-1819)

Potencia y ley de JOULE

¿Qué es la POTENCIA? Potencia

Energía Tiempo

Ley de Joule

Potencia

corriente voltaje

Circuitos eléctrica

Circuitos eléctricos

Leyes de Kirchoff

La energía se tiene que conservar en un circuito cerrado

¿Cómo se escribe la conservación para los circuitos en serie y en paralelo?

Gustav Robert Kirchhoff

Leyes de Kirchoff

Leyes de Kirchoff

Objetivos de la asignatura ■

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■

Mostrar la estructura real de los subsistemas de RF en sistemas de comunicaciones. Estudiar las limitaciones de los subsistemas actuales y su especificación. Buscar la configuración electrónica más adecuada a cada una de las funciones de un sistema. Diseñar subsistemas de aplicación real con componentes de mercado. Radiación y Radiocomunicación II

Introducción 42

Sistemas de RF en comunicaciones

Por Línea En banda base Sistemas de Comunicaciones

Sobre portadora

Por Radio Radiación y Radiocomunicación II

Introducción 44

Sistemas de Comunicaciones Distorsión

Fuente

Transmisor

Oscilador

Oscilador

Canal

Distorsión

Receptor

Ruido

Presentación

Ruido

Interferencias Radiación y Radiocomunicación II

Introducción 45

Técnicas digitales o analógicas Digital Codificado

Fuente

Codificado

Fuente

Codificado

Reloj

Transmisor Multiplexado

Fuente

Analógico

Modulación

Osc. Radiación y Radiocomunicación II

IF/RF

Amp

Osc. Introducción 46

Técnicas digitales o analógicas Analógico

Digital

Amp

RF/IF

Osc.

Demodulación

Multiplexado

Receptor

Decodificado

Recepción

Decodificado

Recepción

Decodificado

Recepción

Osc. Radiación y Radiocomunicación II

Reloj Introducción 47

Frecuencias 1 KHz

10 a 100MHz Circuitos Integrados Digitales (DSP)

2a 20GHz

Circuitos Integrados Analógicos (RFIC)

1 THz

Circuitos de Circuitos Componentes Ópticos Discretos Circuitos con Líneas de Transmisión

Onda Media HF Óptica VHF Microondas Milimétricas Onda Corta UHF Radiación y Radiocomunicación II

Introducción 48

Tema 1. Introducción a los sistemas RF

Fuente de señal

Modulador

Amp.

Amp.

Antena

Distorsión

Oscilador 1

Oscilador 2

TX

Canal de radiofrecuencia Ruido

Interferencias Distorsión

Antena

Amp.

Amp.

Demodulador

Sistema de Presentación

Ruido

RX

Oscilador 1

Oscilador 2

Radiación y Radiocomunicación II

Introducción 49

Tema 2. Procesos de distorsión y ruido

Fuente de señal

Modulador

Amp.

Amp.

Antena

Distorsión

Oscilador 1

Oscilador 2

TX

Canal de radiofrecuencia Ruido

Interferencias Distorsión

Antena

Amp.

Amp.

Demodulador

Sistema de Presentación

Ruido

RX

Oscilador 1

Oscilador 2

Radiación y Radiocomunicación II

Introducción 50

Tema 3. Osciladores de RF

Fuente de señal

Modulador

Amp.

Amp.

Antena

Distorsión

Oscilador 1

Oscilador 2

TX

Canal de radiofrecuencia Ruido

Interferencias Distorsión

Antena

Amp.

Amp.

Demodulador

Sistema de Presentación

Ruido

RX

Oscilador 1

Oscilador 2

Radiación y Radiocomunicación II

Introducción 51

Tema 4. Mezcla y conversión de frecuencia

Fuente de señal

Modulador

Amp.

Amp.

Antena

Distorsión

Oscilador 1

Oscilador 2

TX

Canal de radiofrecuencia Ruido

Interferencias Distorsión

Antena

Amp.

Amp.

Demodulador

Sistema de Presentación

Ruido

RX

Oscilador 1

Oscilador 2

Radiación y Radiocomunicación II

Introducción 52

Tema 5. Amplificadores de RF

Fuente de señal

Modulador

Amp.

Amp.

Antena

Distorsión

Oscilador 1

Oscilador 2

TX

Canal de radiofrecuencia Ruido

Interferencias Distorsión

Antena

Amp.

Amp.

Demodulador

Sistema de Presentación

Ruido

RX

Oscilador 1

Oscilador 2

Radiación y Radiocomunicación II

Introducción 53

Tema 6. Filtros de RF

Fuente de señal

Modulador

Amp.

Amp.

Antena

Distorsión

Oscilador 1

Oscilador 2

TX

Canal de radiofrecuencia Ruido

Interferencias Distorsión

Antena

Amp.

Amp.

Demodulador

Sistema de Presentación

Ruido

RX

Oscilador 1

Oscilador 2

Radiación y Radiocomunicación II

Introducción 54

Tema 7. Modulación y demodulación lineal Tema 8. Modulación y demodulación FM/PM

Fuente de señal

Modulador

Amp.

Amp.

Antena

Distorsión

Oscilador 1

Oscilador 2

TX

Canal de radiofrecuencia Ruido

Interferencias Distorsión

Antena

Amp.

Amp.

Demodulador

Sistema de Presentación

Ruido

RX

Oscilador 1

Oscilador 2

Radiación y Radiocomunicación II

Introducción 55

Tema 9. Transmisores de RF

Fuente de señal

Modulador

Amp.

Amp.

Antena

Distorsión

Oscilador 1

Oscilador 2

TX

Canal de radiofrecuencia Ruido

Interferencias Distorsión

Antena

Amp.

Amp.

Demodulador

Sistema de Presentación

Ruido

RX

Oscilador 1

Oscilador 2

Radiación y Radiocomunicación II

Introducción 56

Tema 10. Receptores de RF

Fuente de señal

Modulador

Amp.

Amp.

Antena

Distorsión

Oscilador 1

Oscilador 2

TX

Canal de radiofrecuencia Ruido

Interferencias Distorsión

Antena

Amp.

Amp.

Demodulador

Sistema de Presentación

Ruido

RX

Oscilador 1

Oscilador 2

Radiación y Radiocomunicación II

Introducción 57

Bibliografía

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M. Sierra-Pérez, B. Galocha, J.L. Fernandez y M. Sierra Castañer “Electrónica de Comunicaciones” Editorial Prentice Hall. 2003. Miller. “Basic Electronic Communication” Prentice Hall Erst. “Receiving System Design” Ed. Prentice Hall. 1992. S.A. Maas. “Microwave Mixers” Artech House 1993.

Radiación y Radiocomunicación II

Introducción 58