Radios de Microondas

Electro 6°

Electro 6°

• Tipos de Enlace de Radio

• Bandas de Frecuencia

• Propagación de las Ondas

Parte I

Electro 6°

• Analogicos y Digitales

• Terrestres

• Punto a Punto

• Troncales

• Punto - Multipunto

• Satelitales

Tipos de Enlace de Radio

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• VLF (Very Low Frequency): 3 - 30 KHz

• LF (Low Frequency): 30 - 300 KHz

• MF (Medium Frequency): 0.3 - 3 MHz

• HF (High Frequency): 3 - 30 MHz

• VHF (Very High Frequency): 30 - 300 MHz

• UHF (Ultra High Frequency): 0.3 - 3 GHz

• SHF (Super High Frequency): 3 - 30 GHz

• EHF (Extra High Frequency): 30 - 300 GHz

Bandas de Frecuencia

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• L (Low Band): 1 - 2 GHz

• S (Short Band): 2 - 4 GHz

• C (Compromise Band): 4 - 8 GHz

• X (Extra Band): 8 - 12.4 GHz

• Ku (Kurz Under Band): 12.4 - 18 GHz

• K (Kurz Band): 18 - 26.5 GHz

• Ka (Kurz Above Band): 26.5 - 40 GHz

• V : 50 - 75 GHz

Bandas de Frecuencia II

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Factores que favorecen el uso de altas frecuencias

• Antenas de dimensiones reducidas

• Mayor ancho de banda aprovechable

p/ej: 1% BW @ 1MHz = 10KHz (un canal de audio)

0,1% BW @ 6GHz = 6MHz (un canal de TV)

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• Onda Terrestre: VLF, LF, MF

• Onda Aerea: HF

• Onda Espacial: VHF, UHF, SHF, EHF

Propagación de las Ondas

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• Fading (desvanecimiento)

• Plano

• Selectivo

• Multipath (Trayecto Multiple)

• Distorsion de Retardo de Grupo

Factores que afectan el funcionamiento de los radios

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Arquitectura de los Radios

Parte II

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El Transceptor de Radio Basico

Modulador Transmisor Filtro deBranching TX

Demodulador Receptor Filtro deBranching RX

DiplexerF.I.

B.B. R.F

ANTENA

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AmplificadorF.I.

Filtro Post-Conversion

OsciladorLocal

P.A.

FrecuenciaIntermedia

Radio FrecuenciaMezclador

El Transmisor Basico

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Osciladores

• Estabilidad (en temperatura y envejecimiento)

• Ruido de fase

• Pulling

• Pushing

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• Osciladores a Cristal

• Osciladores a Cavidad Resonante

• D.R.O.s (Dielectric Resonator Oscillator)

• Sintetizadores

Tipos de Osciladores

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D.R.O.

Ejemplo de un D.R.O para 15 GHz

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Sintetizador

V.C.O.

PrescalerDivisorprogramable

Referencia

Buffer

Buffer

Integrador

Comparadorde Fase

10 kHz

10kHz

1GHz

100MHz

Electro 6°

Mezcladores (Up / Down - Converters)

F1

F2

F1 + F2

F1 - F2

Filtro

P/ej: F1 + F2

Generación de SSB mediante filtro

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F1 F2 F1 + F2

0°

90°

0°

90°

F1

U.S.B.

Mezcladores (Up / Down - Converters)

Generación SSB por desplazamiento de fase

Electro 6°

F1 F2 F1 - F2

90°

0°

0°

90°

F1

L.S.B.

Mezcladores (Up / Down - Converters)

Generación SSB por desplazamiento de fase

Electro 6°

Amplificadores RF - Tipos

• Estado Solido (Transistores bipolares, Fets)

• Tubos de Vacio (Klystron, TWT)

• Bajo Ruido / Baja Señal / Alta Ganancia

• Potencia (Pout > +20dBm)

• Lineales (clase A, AB)

• No Lineales (Clase C)

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Amplificadores RF - Parametros

• Ganancia

• Potencia (nominal, P1dB)

• Respuesta Amplitud vs. Frecuencia

• Distorsion por Intermodulacion

• Back - Off

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A.L.C.

T

Circuitos de Polarización (BIAS)

Amplificadores RF - Diagrama en Bloques

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Receptores - Tipos

• Radio Frecuencia Sintonizada (en desuso)

• Superheterodino

• Superheterodino de doble conversion

• Conversion Directa

• Hibridos

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Receptor Superheterodino - Diagrama en Bloques

T

O.L. A.G.C.

L.N.A. RF Salida F.I.

Filtro F.I.

Fol = Frf +/- FI

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Receptor Conversión directa - Diagrama en Bloques

T

O.L. A.G.C.

L.N.A. RF Salida B.B.

Filtro B.B.

Fol = Frf

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Modems

• Analogicos (AM - FM- PM)

• Digitales (FSK, ASK, PSK, QAM)

• Modulacion en Frecuencia Intermedia

• Modulacion Directa

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Filtro Nyquist

Filtro Nyquist

OSC

P

Q

Señal Modulada

0°

90°

Modulador Digital

Electro 6°

0°

90°

11

10

01

00

Constelacion

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Demodulador Digital Basico

Filtro Nyquist

Filtro Nyquist

OSC

Q

P

Señal Modulada

90°

0°

Electro 6°

Filtro

Filtro

vco

A/D

A/D

DECO CLK B.B.

Demodulador

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Parte III

Tecnologia de los Componentes de Radio

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Semiconductores

• Transistores Bipolares Si

• MESFET GaAs

• MMIC

• Diodos PIN, GUNN

• HEMTs

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Substratos

• Fibra Epoxi

• Duroid

• Alumina

• Vidrio

Electro 6°

• Circuladores

• Aisladores

• Conectores N, SMA, 3.5, APC

• Componentes depositados

• Wire-Bond

Otros

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Parte IV

Instrumental usado en Microondas

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Instrumentos Basicos

• Analizador de Espectro

• Medidor de Potencia

• Contador de Frecuencia

• Generador de RF

• Set de Transiciones y Atenuadores

• BERT

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Instrumentos Especificos

• Analizador de Enlaces de Microondas

• Analizador de Redes

• Analizador de Constelacion

• Simulador de Fading

• Generador de Barrido

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Accesorios

• Microscopio

• Acopladores Direccionales

• Shifters

• Splitters

• Atenuadores en Guia de Onda

• Patrones (p/ej. Modem Campeon)

• DC Block

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Parte V

Fallas Típicas

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Algunas Fallas Tipicas

• Errores Esporadicos

• Tasa de Error Excesiva

• Perdida de comunicación IDU - ODU

• Bajo Campo Recibido

• Baja Potencia

Electro 6°

Los Sospechosos de Siempre

• Fuentes de Alimentacion Secundarias

• Conectores

• Osciladores Locales

• Desajustes

• Semiconductores Varios

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Precauciones

• Jamas observar directamente un circuito de RF en funcionamiento

• Verificar periodicamente la puesta a tierra de los instrumentos

• Usar proteccion contra ESD

• Nunca trabajar solo con equipos de alta potencia

• No tocar con los dedos circuitos de RF en funcionamiento