Radiotransmisión

Las ondas de radio son fáciles de generar, pueden viajar distancias largas y penetrar edificios sin problemas, de modo que se utilizan mucho en la comunicación, tanto en interiores como en exteriores. Las ondas de radio también son omnidireccionales, lo que significan que viajan en todas las direcciones desde la fuente, por lo que el transmisor y el receptor no tienen que alinearse con cuidado fisicamente. Las propiedades de las ondas de radio dependen de la frecuencia. A bajas frecuencias, las ondas de radio cruzan bien los obstáculos, pero la potencia se reduce drásticamente con la distancia a la fuente, aproximadamente en proporción 1/r3 en el aire. A frecuencias altas, las ondas de radio tienden a viajar en línea recta y a rebotar en los obstáculos. También son absorbidas por la lluvia. En todas las frecuencias, las ondas de radio están sujetas a interferencia por los motores y otros equipos eléctricos. Por la capacidad del radio de viajar distancias largas, la interferencia entre usuarios es un problema. Por esta razón los gobiernos legislan estrictamente el uso de radiotransmisores. En las bandas VLF, LF y MF, las ondas de radio siguen el terreno, como se muestra en la figura 2.16 (a). Estas ondas se pueden detectar quizás en 1000 km en las frecuencias más bajas, y a menos en frecuencias más altas. La difusión de radio AM usa la banda MF, y es por ello que las estaciones de radio AM de Boston no se pueden oír con facilidad en Nueva York. Las ondas de radio en estas bandas cruzan con facilidad los edificios, y es por ello que los radios portátiles funcionan en interiores. El problema principal al usar estas bandas para comunicación de datos es el ancho de banda relativamente bajo que ofrecen.

Transmisión por microondas.

Por encima de los 100 MHz las ondas viajan en línea recta y, por tanto, se pueden enfocar en un haz estrecho. Concentrar la energía en un haz pequeño con una antena parabólica (como el tan familiar plato de televisión satélite) produce una señal mucho más alta en relación con el ruido, pero las antenas transmisoras y receptora deben estar muy bien alineadas entre sí. Además esta direccionalidad permite a transmisores múltiples alineados en una fila comunicarse con receptores múltiples en filas, sin interferencia. Antes de la fibra óptica, estas microondas formaron durante décadas el corazon del sistema de transmisión telefónica de larga distancia. De hecho, el nombre de la empresa de telecomunicaciones de larga distancia MCI proviene de Microwave Communications, Inc, porque su sistema entero se basó originalmente en torres de microondas (desde entonces ha modernizado las principales porciones de su red empleando fibras). Ya que las microondas viajan en línea recta, si las torres están muy separadas, partes de la tierra estorban. En consecuencia, se necesitan repetidoras periódicas. Cuando más altas sean las torres, más separadas pueden estar. La distancia entre la repetidora se elevan en forma muy aproximada con la raíz cuadrada de la altura de las torres. Con torres de 100 m de altura, las repetidoras pueden estar espaciadas a 80 km de distancia.


Transmisión por ondas de luz (rayo láser) La señalización óptica sin guías se ha usado durante siglos. Paul Revere utilizó señalización óptica binaria desde la vieja iglesia del Norte justo antes de su famoso viaje. Una aplicación más modernas es conectar las LAN de dos edificios por medio de láseres montados en sus azoteas. La señalización óptica coherente con láseres e inherentemente unidireccional, de modo que cada edificio necesita su propio láser y su propio fotodetector. Este esquema ofrece un ancho de banda muy alto y un costo muy bajo. También es relativamente fácil de instalar y, a diferencia de las microondas no requiere una licencia de la FCC (Federal communications Comisión, Comisión Federal de Comunicaciones). La ventaja del láser, un haz muy estrecho, es aquí también una debilidad. A puntar un rayo láser de 1mm de anchura a un blanco de 1mm a 500 metros de distancia requiere la puntería de una Annier Oakley moderna. Por lo general, se añaden lentes al sistema para desenfocar ligeramente el rayo. Una desventaja es que los rayos láser no pueden penetrar la lluvia ni la niebla densa, pero normalmente funciona bien en días soleados.
Satélite Las transmisiones vía satélites se parecen mucho más a las transmisiones con microondas por visión directa en la que las estaciones son satélites que están orbitando la tierra. El principio es el mismo que con las microondas terrestres, excepto que hay un satélite actuando como una antena súper alta y como repetidor (véase la figura 2.18). Aunque las señales que se transmiten vía satélite siguen teniendo que viajar en línea recta, las limitaciones impuestas sobre la distancia por la curvatura de la tierra son muy reducidas. De esta forma, los satélites retransmisores permiten que las señales de microondas se puedan transmitir a través de continentes y océanos como un único salto.