Embed Size (px)
DESCRIPTION
¿Qué es el espectro?
Citation preview
EL ESPECTRO
RADIOELECTRICO
“Grupos Itinerantes 2 - Sala Múltiple 2º Piso MINTIC"
Presentación: http://www.ustream.tv/channel/grupos-itinerantes
Lunes 12 de Marzo de 2012 – 3PM
AGENDA
1. Historia antigua a los Griegos – La Luz, el color y el sonido -
2. De los Griegos al siglo de las luces – la Ciencia Oc cidental -
3. De 1800 a 1912 – Nacimiento de la Radiocomunicación -
4. El Espectro radioeléctrico y los servicios de
Radiocomunicaciones
Desde sus orígenes, el ser humano semaravilló con LOS FENÓMENOS DE LANATURALEZA, los deificó, y reconoció a la luzdel sol como elemento esencial para lasupervivencia de la raza humana y al sonido,hecho palabra, como la materialización delpensamiento, el verbo creador……… .
• La luz, el color y el sonido
• Las primeras teorías documentadassobre la luz, el color y el sonidoprovinieron de los antiguos griegos.PLATÓN manifestó que la luz era uno delos cuatro "elementos" que componíanla materia; ARISTÓTELES consideró a laluz como un disturbio ( onda ) que viajabaa través del aire y DEMÓCRITO, que larealidad está compuesta por doscausas: el vacío y los átomosindivisibles, donde la luz era unapartícula emitida por el sol.
• Pero a PITÁGORAS se le debe laintroducción de la matemática a losfenómenos “espectrales” de la luz, elcolor y el sonido, conocidos así desdeentonces, en su voz griega original“ spectrum ” que significa: fantasma oentidad invisible o inmaterial.
El Sonido
Pitágoras concibió la relaciónde los números con lamúsica. Construyó unmonocordio y dedujo que lasdiferentes longitudes de unacuerda: su 1/2, 3/4 y 2/3, sonproporcionales a la vibraciónde la frecuencia fundamentalen las relaciones de: suoctava, su cuarta y su quintamusical.
LA MÚSICAFormación de la Escala Musical
262 294 330 349 392 440 494 524 Hz
Do Re Mi Fa Sol La Si Do
Siglos mas tarde, en el XVII, el alemán, AndreasWerckmeister, creó y estandarizó una “Escala musicaltemperada” en la que la relación de frecuencia entre untono y el siguiente fuera siempre igual a la raíz 12 de 2 (=1,05946). La “Escala musical temperada” fuepopularizada mas tarde por Juan Sebastián Bach
Galileo Galilei publicó su “Teoría
sobre la vibración de los cuerpos y
sus sonidos
EL ESPECTRO VOCAL
BAJO
BARITONO
TENOR
CONTRALTO
MEZZOSOPRANO
SOPRANO
82 Hz 396 Hz
MI 2 SOL 4
LA 2 LA 4
DO 3 DO 5
FA 3 LAb 5
LA 3 SIb 5
SI 3 DO 6
110 Hz 440 Hz
132 Hz 528 Hz
176 Hz 840 Hz
220 Hz 900 Hz
247 Hz 1056 Hz
La primera distribución tecnificada de voces humanas según su “tesitura” o rango de la voz, fue realizada en el Siglo XV
Rene Descartes1596 - 1659
René Descartes, filosofo, físico ymatemático francés. Descartes, aligual que Aristóteles, creía que laluz era un disturbio que viajaba através del plenum o del éter, comouna onda viaja a través del aire
Isaac Newton1642 - 1727
Físico y matemático Inglés,desarrolló los principios de lafísica moderna. Newton, al igualque Demócrito, declaraba que laluz estaba compuesta departículas diferenciadas
La Luz, Onda ó Partícula
Ing: William Orlando Pedraza P.
EL ESPECTRO
ELECTROMAGNÉTICO
EL ESPECTRO LUMÍNICO
EL ESPECTRO LUMINICO
VIOLETA
AZUL
VERDE
AMARILLO
ROJO 685 nm440 x10 a la 12 Hz
750 x10 a la 12 Hz 400 nm
EL ESPECTRO LUMÍNICO
COLOR LONGITUD DE ONDA FRECUENCIA
VIOLETA 405 nm 750 THz
AÑIL 440 nm 685 THz
AZUL 475 nm 635 THz
CIAN 510 nm 590 THz
VERDE 540 nm 555 THz
AMARILLO 575 nm 520 THz
NARANJA 605 nm 495 THz
ROJO 685 nm 440 THz
1 TERAHERTZ = 10 * 12 Hz
LA RFADIACIÓN INFRARROJA
• Por debajo de la luz visible, el efecto de laradiación electromagnética se expresa en unaumento del movimiento de átomos y moléculas,que se evidencia en forma de calor, conocidacomo la radiación Infrarroja o radiación Térmica,detectada por la piel humana de plantas yanimales. La luz infrarroja fue descubierta por SirFrederick William Herschel en 1800.
INFRARROJO
800 nm 685 nm
LA RADIACIÓN ULTRAVIOLETA
A comienzo del siglo XIX, Johannes Wilhelm Ritter (1776-1810)descubrió que el Sol, además de la luz visible, emite unaradiación de longitud de onda mas alta que va desde los 190hasta los 400 nanómetros (nm millonésima de milímetro). Laradiación Ultravioleta se encuentra dividida en tres subre gionesespectrales:
• UV-A, que es la continuación de la radiación visible.• UV-B: llamada también UV biológica, llega a la Tierra muy
atenuada por la capa de ozono. Representa el 0.25% de toda laradiación solar que llega a la Tierra
• UV-C: Radiación que es absorbida totalmente por la atmósfe ra.
UV-A UV-B UV-C
400 nm 320 nm 280 nm 190 nm
Ing: William Orlando Pedraza P.
EL ESPECTRO
ELECTROMAGNÉTICO
4. EL ESPECTRO
RADIOELECTRICO
EL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICOJAMES MAXWELL
• Los postulados de Maxwell implican que los camposeléctricos y magnéticos, cuando son variables en el tiempo,se crean mutuamente y pueden propagarse a través delespacio formando las llamadas ondas electromagnéticas.Maxwell concluyó que la luz visible era una ondaelectromagnética.
E
B
El escocés JAMES CLERK MAXWELL, fue el físico masimportante del siglo XIX. 40 años después de que MichaelFaraday descubriera que un cambio en la corriente eléctricaque atraviesa un cable crea un campo magnético, en 1873publicó una teoría que unificó dos conceptos de la física quese estaban desarrollando rápidamente y que habían sidoconsiderados como dos fenómenos separados: la electricida dy el magnetismo. Su nueva teoría fue llamada: “ la teoría de lasondas electromagnéticas ".
• HEINRICH HERTZ, físico alemán, siguiendo lasteorías de Maxwell, en 1888 demostróprácticamente la existencia de las “ondasradioeléctricas. y demostró que las ondas deradio, al igual que las de la luz, podían reflejarse yrefractarse. Hertz falleció a la temprana edad de36 años, dejando las bases para el desarrollo dela futura radiocomunicación.
En homenaje póstumo, la Academia de Ciencias, en 1925, honró aHeinrich Hertz denominando a la unidad de frecuencia: el “He rtz”.
La UIT denominó a estas ondas que se propagan por el espacio si nguía artificial: “ondas radioeléctricas o Hertzianas”, si tuandoconvencionalmente su límite por debajo de los 3000 GigaHert z.
EL ESPECTRO RADIOELECTRICOHEINRICH HERTZ
EL ESPECTRO RADIOELÉCTRICO
– El espectro radioeléctrico ocupa tan solo un rango defrecuencias del espectro electromagnético.
3000 GHz3 KHz
ERE
E. Acústico I. Rojo E. Visible U.V. RX RG R. Cósmicos
10 Hz25
0 Hz
LA UNIDAD DE FRECUENCIA
La Unidad de Frecuencia es el Hertz
• 1 Hertz = 1 CicloSegundo
Múltiplos Utilizados en Radiocomunicaciones
Hertz o Hertzio Hz Unidad (1)
KiloHertz KHz 1000 Hertz (10 a la 3)
MegaHertz MHz Un Millón de Hertz (10 a la 6)
GigaHertz GHz 10 a la 9 Hertz
TeraHertz THz 10 a la 12 Hertz
PetaHertz PHz 10 a la 15 Hertz
ALEXANDER POPOV. Hacia 1895 el ingeniero rusoAlexander Popov encontró el mejor sistema para radiar ycaptar las ondas: la antena .
El oscilador de Hertz, el detector del frances Branly y laantena de Popov fueron los tres elementosindispensables para establecer la primera comunicaciónpor radio el 24 de marzo de 1896, con un sistemacompleto de recepción-emisión de mensajes telegráficosutilizando el sistema Morse y añadiendo al sistemareceptor un hilo metálico extendido para elevar la antenaa la atmósfera.
EL ESPECTRO RADIOELECTRICOALEXANDER POPOV
Popov transmitió el primer mensaje entre dos edificios de la Universidad deSan Petersburgo, situados a una distancia de 250 metros. El t exto de esteprimer mensaje telegráfico fue: " Heinrich Hertz ”.
Nadie había podido conseguir una comunicación a largasdistancias, hasta que en 1901 el italiano GuillermoMarconi logró transmitir la primera señal radio -telegráfica a través del Atlántico, entre la estación inglesade Poldhu y Terranova (en el Caribe), a una distancia de3.500 Km., empleando una antena vertical.
Al año siguiente, Marconi tenía montadas ya 40estaciones radiotelegráficas sobre las costas deInglaterra, sus colonias, Estados Unidos, Italia y otrospaíses, e iniciaba el servicio de radiotelegramastransatlánticos.
Para 1903 el prestigioso periódico “Times” efectuaba un cont rato con Marconipara la transmisión de noticias por ese medio entre el Viejo y el NuevoMundo. Marconi desarrollo comercialmente la radio y alguno s sectores leotorgaron el titulo padre de la radiocomunicación .
EL ESPECTRO RADIOELECTRICOGUILLERMO MARCONI
DIVISIÓN DEL ESPECTRO RADIOELECTRICO
–La división de las bandas del espectro radioeléctrico fueestablecida en 1953 por el “Comité Consultivo Internaciona l deRadiocomunicaciones CCIR” como aplicación de los acuerdosde la Convención de Atlantic City en 1947. La denominación delas divisiones se encuentran en idioma inglés y de allí lasabreviaturas tal cual se conocen hoy en día.
–El espectro radioeléctrico comprende un rango defrecuencias que van desde los 3 KHz hasta los 3000 GHz, así:
VLF LF MF HF VHF UHF SHF EHF
3000 GHz3 KHz
EHF – FIJO – B. 38 - INV. ESPACIAL – MÓVIL X SATÉLITE
SHF – FIJO – MÓVIL - LMDS - RADIOASTRONOMÍA - SATÉLITES
UHF – FIJO – MÓVIL / TRUNKING – CELULAR – PCS – IMT 2000
VHF – FIJO – MÓVIL / RADIO FM – TELEVISIÓN
HF – SERVICIOS FIJOS Y MÓVILES / SMM / SMA
MF – R. AFICIONADOS – RADIODIFUSIÓN SONORA
LF - SERVICIOS FIJO Y MÓVIL AERONÁUTICO
VLF - SERVICIOS FIJO Y MÓVIL MARÍTIMO
ATRIBUCIÓN DEL ESPECTRO A LOS SERVICIOS DE TELECOMUNICACIONES
3 KHz 30 KHz
30 KHz 300 KHz
300 KHz 3000 KHz
3 MHz
30 MHz
300 MHz
30 MHz
300 MHz
3000 MHz
3 GHz
30 GHz
30 GHz
300 GHz
LOS SERVICIOS RADIOELECTRICOS DEL RR-UIT
Servicio fijo: Servicio de operacionesportuarias
Servicio deradiodeterminación porsatélite
Servicio de ayudas a lameteorología
Servicio fijo por satélite Servicio de movimiento debarcos
Servicio de radionavegación Servicio de exploración de laTierra por satélite
Servicio entre satélites Servicio móvil aeronáutico Servi cio de radionavegaciónpor satélite
Servicio de meteorología porsatélite
Servicio de operacionesespaciales
Servicio móvil aeronáutico(R)
Servicio deradiodeterminación porsatélite
Servicio de frecuencias patróny de señales horarias
servicio móvil: Servicio móvil aeronáutico(OR)
Servicio de radionavegaciónmarítima
Servicio de frecuencias patróny de señales horarias porsatélite
Servicio móvil por satélite Servicio móvil aeronáuticopor satélite
Servicio de radionavegaciónmarítima por satélite
servicio de investigaciónespacial
Servicio móvil terrestre Servicio móvil aeronáutico(R) por satélite
Servicio de radionavegaciónaeronáutica
Servicio de aficionados
Servicio móvil terrestre porsatélite
Servicio de radiodifusión Servicio de radionavegaciónaeronáutica por satélite
servicio de aficionados porsatélite
Servicio móvil marítimo Servicio de radiodifusiónpor satélite
Servicio de radiolocalización servicio de radioastronomía
Servicio móvil marítimo porsatélite
Servicio deradiodeterminación
Servicio de radiolocalizaciónpor satélite
Servicio de seguridad
Servicio especial
GRACIAS POR SU ATENCIÓN
“Grupos Itinerantes 2 - Sala Múltiple 2º Piso MINTIC"
Presentación: http://www.ustream.tv/channel/grupos-itinerantes
Lunes 12 de Marzo de 2012 – 3PM
Ing. William O. Pedraza Pineda
