fibra óptica

 

Aquí pondré unos vídeos relacionados a la fibra óptica.

su uso, como es su propagación, material, como funciona, como se trabaja etc.

GUÍAS DE ONDA

GUÍAS DE ONDA

En electromagnetismo y en telecomunicación, una guía de onda es cualquier estructura física que guía ondas electromagnéticas.
Una guía de onda es un tubo conductor a través del cual se transmite la energía en la forma de ondas electromagnéticas. El tubo actúa como un contenedor que confina las ondas en un espacio cerrado. El efecto de [Faraday] atrapa cualquier campo electromagnético fuera de la guía.


propagación:

Los campos electromagnéticos son propagados a través de la guía de onda por medio de reflexiones en sus paredes internas, que son consideradas perfectamente conductoras. La intensidad de los campos es máxima en el centro a lo largo de la dimensión X, y debe disminuir a cero al llegar a las paredes, porque la existencia de cualquier campo paralelo a las mismas en su superficie causaría una corriente infinita en un conductor perfecto. Las guías de ondas, por supuesto, no pueden transportar la RF de esta forma.


Factor Energético:

La energía puede introducirse o extraerse de una guía de onda por medio de un campo eléctrico o magnético. Generalmente la transferencia de energía se da a través de una línea coaxial. Dos métodos posibles para acoplar una línea coaxial son utilizar el conductor interno de la línea, o a través de una espira. Se puede introducir una sonda, constituida por una pequeña extensión del conductor interno de la línea coaxial, orientada paralelamente a las líneas de campo eléctrico. También se puede colocar un lazo o espira que encierre algunas de las líneas de campo magnético. El punto en el cual obtenemos el acoplamiento máximo depende del modo de propagación en la guía o en la cavidad. El acoplamiento es máximo cuando el dispositivo de acoplamiento está en el campo más intenso.

Algunos sistemas de telecomunicaciones utilizan la propagación de ondas en el espacio libre, sin embargo también se puede transmitir información mediante el confinamiento de las ondas en cables o guías. En altas frecuencias las líneas de transmisión y los cables coaxiales presentan atenuaciones muy elevadas por lo que impiden que la transmisión de la información sea la adecuada, son imprácticos para aplicaciones en HF(alta frecuencia) o de bajo consumo de potencia, especialmente en el caso de las señales cuyas longitudes de onda son del orden de centímetros, esto es, microondas.

La transmisión de señales por guías de onda reduce la disipación de energía, es por ello que se utilizan en las frecuencias denominadas de microondas con el mismo propósito que las líneas de transmisión en frecuencias más bajas, ya que se presentan poca atenuación para el manejo de señales de alta frecuencia.

Ventajas.-

• Blindaje total, eliminando pérdidas por radiación.
• No hay pérdidas en el dieléctrico, pues no hay aisladores dentro.
• Las pérdidas por conductor son menores, pues solo se emplea un conductor.
• Mayor capacidad en el manejo de potencia.
• Construcción más simple que un coaxial

Desventajas.-

• La instalación y la operación de un sistema de GO son más complejas. Por ejemplo:
  • Los radios de curvatura deben ser mayores a una l para evitar atenuación.
  • Considerando la dilatación y contracción con la temperatura, se debe sujetar mediante soportes especiales.
  • Se debe mantener sujeta a presurización para mantener las condiciones de uniformidad del medio interior.

Modos de Operación.

Una GO puede propagar, en teoría, un número infinito de tipos distintos de onda electromagnética. Cada uno de estos tipos o modos presenta una configuración distinta de campos eléctrico y magnético, y la denominación de cada modo obedece a esa configuración.

Cada modo tiene una frecuencia crítica, debajo de la cual no se propagará.

Para un tamaño particular de GO, el modo correspondiente a la menor frecuencia de corte se denomina modo principal. Este será el único modo propagado si la frecuencia es mayor a la 1ª frecuencia de corte, pero menor a la frecuencia de corte del segundo modo.

La longitud de onda de corte del modo principal para una GO con aire en su interior es igual a dos veces la dimensión mayor (rectangular), o de 1.71 veces el diámetro (circular).

En general son posibles dos modos, que se denominan en consideración al campo que sea siempre transversal a la dirección de propagación: Transversal Eléctrico (TE) y Transversal Magnético (TM).

La longitud de onda de operación (l_g) para cualquier modo está dada por:

donde:

l = longitud de onda en el espacio libre.
l_c = longitud de onda para un modo particular de operación.
e_r = Constante dieléctrica relativa. (Aire = 1)

La ecuación anterior se puede también expresar como:

Tipos de Guías de Onda:

Existen muchos tipos de guías de onda, presentándoles aquí las más importantes:

• Guía de onda rectangular (circular, elíptica): Son aquellas cuya sección transversal es rectangular (circular, elíptica).

• Guía de onda de haz: Guía de Onda constituida por una sucesión de lentes o espejos, capaz de guiar una onda electromagnética.

• Guía de onda tabicada: Formada por dos cilindros metálicos coaxiales unidos en toda su longitud por un tabique radial metálico.

• Guía de onda acanalada, guiada en V; guiada en H: Guía de onda rectangular que incluye resaltes conductores interiores a lo largo de una de cada una de las paredes de mayor dimensión.

• Guía de onda carga periódicamente: Guía de onda en las que la propagación viene determinada por las variaciones regularmente espaciadas de las propiedades del medio, de las dimensiones del medio o de las superficie de contorno.

• Guía de onda dieléctrica: Formada íntegramente por uno o varios materiales dieléctricos, sin ninguna pared conductora.

Guías Rectangulares.-

El modo principal para éstas es el TE₁₀, en el cual el campo eléctrico varía senoidalmente visto desde A, y es uniforme respecto a B, como se observa en la figura siguiente (línea contínua). El campo magnético presenta líneas siempre perpendiculares a las líneas de campo E, formando lazos (línea punteada). Su frecuencia de corte se presenta cuando l_c = 2A.

 l_c = 2A
Modo TE₁₀ 

Para propagar solamente el modo principal (TE₁₀), las dimensiones de la guía deben cumplir: 2A>l, l >A, y l>2B. La primera condición permite el modo principal, la segunda evita el modo TE₂₀, y la tercera evita el modo TE₀₁.

En general, para las guías rectangulares la longitud de onda de corte está dada por:

(Se debe multiplicar por la raíz de la constante dieléctrica relativa en caso diferente de aire en el interior)

De la ecuación anterior, expresando la frecuencia de corte:

(Dividir entre la raíz de la constante dieléctrica relativa del medio, si es diferente de aire en el interior).

El factor de fase b, se establece de la siguiente manera:

donde f es la frecuencia transmitida en la línea.

Guías Circulares.-

En la designación de los modos, m indica el número de ciclos completos de variación de campo alrededor de la circunferencia; n indica el número de medios ciclos de variación que existen a lo largo del diámetro.

Su modo principal es el TE₁₁, y l_c = 1.71 d, donde d es el diámetro interior. El siguiente modo es TM₀₁, (l_c =1.31 d) y el tercer modo de una GO circular es el TE₂₁.( l_c=1.03 d).
Éstos se muestran:

funcionamiento de guia de onda con una corneta

-------CARTA DE SMITH--------

    PROBLEMAS DE CARTA DE SMITH

Aldea Digital

¿Que es la aldea digital?

Es un evento que fomenta el interés por la cultura digital y provee las herramientas necesarias para la adquisición de habilidades digitales por medio de una oferta única de actividades relacionadas con la tecnología, como talleres, conferencias, capacitaciones y entretenimiento, acompañada de una gran infraestructura tecnológica que facilitará el encuentro de especialistas para colaborar en proyectos enfocados a erradicar la brecha digital.


el evento fue realizado en  el Zócalo de la Ciudad de México Del 16 al 26 de marzo de 2013.
De 10:00 a 20:00 hrs. 
El acceso al evento cierra a las 19:00hrs.

en la cual hay Entretenimiento digital, conferencias, cursos, conciertos, experiencias interactivas y exhibición de gadgets, entre muchas actividades más.

sin ningún costo

Al ser un evento gratuito y promover cursos de inducción, Aldea Digital 2013 consiguió atraer a curiosos y uno que otro fanático que pasaba por el Centro Histórico de la capital del país. Hasta ahora los datos oficiales indican que 154 mil personas se registraron y acudieron al evento. De este total un 46% fueron mujeres y 54% hombres; de todo el universo de asistentes un 12% fueron niños y 7% adultos mayores.

De acuerdo a Héctor Slim, director general de Telmex, el costo de los equipos de cómputo es una de las principales limitantes para que la población acceda a Internet.

El lograr que existan espacios públicos donde la gente, no sólo se conecte a la Red, sino que se capacite para aprovecharla como una poderosa herramienta de educación se logra realmente la inclusión digital de la población.

Al parecer todo resultó bien para Aldea Digital, y aunque los problemas de conectividad que se presentaron durante la inauguración amenazaron con opacar el evento, los organizadores decidieron extenderlo por toda una semana. Ahora la mirada estará puesta en Campus Party, el próximo gran evento de tecnología en México.

Los capitalinos pueden acceder a los más de 20 talleres de capacitación sobre: Cómo encender una computadora, cómo crear una empresa en Internet, manejo de redes sociales, educación en línea y diseño 3D en línea.

Uno de los servicios es la máxima velocidad de acceso a Internet a 20 Gbps, préstamo de más de 5 mil 200 computadoras, entre otras actividades gratuitas.

CARTA DE SMITH

-------LINKS DE LOS VIDEOS DE LA CARTA DE SMITH------

Carta de Smith 1



Carta de Smith 2



Carta de Smith 3



Carta de Smith 4



Carta de Smith 5



Carta de Smith 6


Carta de Smith 7

PROBLEMAS

EJERCICIO 2-9

EJERCICIO 2-12

EJERCICIO 2-13

EJERCICIO 2-15

PROBLEMAS

ejercicio 2-2

ejercicio 2-3

Nikola Tesla

Nikola Tesla (Smiljan, 10 de julio de 1856 – Nueva York, 7 de enero de 1943) fue un físico, matemático, ingeniero eléctrico y célebre inventor que revolucionó la teoría eléctrica desarrollando las bases para la generación de corriente alterna. La unidad de inducción del campo magnético del Sistema Internacional de Unidades lleva el nombre de tesla (T) en su honor.

Tesla nació en el pueblo de Smiljan en la Frontera Militar (Vojna Krajina) austrohúngara, se educó en Graz y posteriormente en Praga, donde estudió ingeniería eléctrica. En 1881 viajó a Budapest para trabajar en una compañía de telégrafos estadounidense. Al año siguiente se trasladó a París para trabajar en una de las compañías de Thomas Alva Edison, donde realizó su mayor aporte: la teoría de la corriente alterna, lo cual le permitió idear el primer motor eléctrico de inducción en 1882.

Tesla logró transmitir energía electromagnética sin cables, construyendo el primer radiotransmisor. Presentó la patente correspondiente en 1897, dos años después de que Guglielmo Marconi lograra su primera transmisión de radio. Marconi registró su patente el 10 de noviembre de 1900 y fue rechazada por ser considerada una copia de la patente de Tesla. Se inició un litigio entre la compañía de Marconi y Tesla. 

A finales del siglo XIX, Tesla demostró que usando una red eléctrica resonante y usando lo que en aquél tiempo se conocía como "corriente alterna de alta frecuencia" (hoy se considera de baja frecuencia) sólo se necesitaba un conductor para alimentar un sistema eléctrico, sin necesidad de otro metal ni un conductor de tierra. Tesla llamó a este fenómeno la "transmisión de energía eléctrica a través de un único cable sin retorno". Ideó y diseñó los circuitos eléctricos resonantes formados por una bobina y un condensador, claves de la emisión y recepción de ondas radioeléctricas con selectividad y potencia gracias al fenómeno de la resonancia. Lo que de hecho creaba y transmitía eran ondas electromagnéticas a partir de alternadores de alta frecuencia sólo que no lo aplicó a la trasmisión de señales de radio como hizo Marconi sino a un intento de trasmitir energía eléctrica a distancia sin usar cables.

 Demostró de esta forma que todo tipo de aparatos podían ser alimentados a través de un único cable sin un conductor de retorno.

En 1891 inventó la bobina de Tesla.

En su honor se llamó 'Tesla' a la unidad de medida del campo magnético en el Sistema Internacional de Unidades.

Nikola Tesla ideó un sistema de transmisión de electricidad inalámbrico, de tal suerte que la energía podría ser llevada de un lugar a otro mediante ondas de naturaleza no hertzianas. Dicho sistema se basaba en la capacidad de la ionosfera para conducir electricidad, la potencia se transmitía a una frecuencia de 6 Hz con una enorme torre llamada Wardenclyffe Tower, para valerse de la resonancia Schumann como medio de transporte. Hoy día se sabe que esta frecuencia es de 7,83 Hz y no de 6 , lo que explica la gran necesidad de Nikola Tesla de usar enormes potencias para sus experimentos.

Tesla, podría ser considerado el mayor científico y el mejor inventor de la historia (al menos conocido). Entre su amplia lista de creaciones, se comenta que llegó a inventar entre 700 y 1600 dispositivos, de los cuales la gran mayoría se desconocen.

Entre los más destacables y que han llegado al conocimiento del público en general, podemos destacar:
•Transferencia inalámbrica de energía
•Corriente Alterna, corriente de impulso y corriente oscilante
•Armas de energía directa
•Radio
•Bombilla sin filamento
•Dispositivos de electroterapia
•Sistemas de propulsión por medios electromagnéticos (sin necesidad de partes móviles)
•Extracción de energía en grandes cantidades, desde cualquier punto de la Tierra
•Avión de despegue vertical (se dice que Tesla fue el verdadero inventor del primer avión)
•Bobina de Tesla
•Tecnología de radar
•Lámpara fluorescente
•Rayo de la muerte
•Submarino eléctrico
•Oscilador Vibracional Mecánico
•Una posible máquina para causar terremotos
•Teslascopio
•Control remoto
•Ondas Tesla
•Rayos T
•Transmisión de vídeo e imágenes por métodos inalámbricos
•Métodos y herramientas para el control climático
•Envío de electricidad con un solo cable
•Rayos X

the curiosity

the curiosity

TIPOS DE CABLE COAXIAL

Cable coaxial

El cable coaxial es un cable utilizado para transportar señales eléctricas de alta frecuencias que posee dos conductores concentricos uno central, llamado vivo, encargado de llevar la información, y uno exterior, de aspecto tubular, llamado malla o blindaje, que sirve como referencia de tierra y retorno de las corrientes Entre ambos se encuentra una capa aislante llamada dieléctrico de cuyas características dependerá principalmente la calidad del cable. Todo el conjunto suele estar protegido por una cubierta aislante.

El conductor central puede estar constituido por un alambre sólido o por varios hilos retorcidos de cobre mientras que el exterior puede ser una malla trenzada, una lámina enrollada o un tubo corrugado de cobre o aluminio.

Debido a la necesidad de manejar frecuencias cada vez más altas y a la digitalización de las transmisiones, en años recientes se ha sustituido paulatinamente el uso del cable coaxial por el de fibra óptica, en particular para distancias superiores a varios kilómetros, porque el ancho de banda de esta última es muy superior.

Características:

La característica principal de la familia RG-58 es el núcleo central de cobre

 Tipos:

- RG-58/U: Núcleo de cobre sólido.

- RG-58 A/U: Núcleo de hilos trenzados.

- RG-59: Transmisión en banda ancha (TV).

- RG-6: Mayor diámetro que el RG-59 y considerado para frecuencias más altas que este, pero también utilizado para transmisiones de banda ancha

- RG-62: Redes ARCnert.

La mayoría de los cables coaxiales tienen una impedancia característica de 50, 52, 75, o 93 Ω. La industria de RF usa nombres de tipo estándar para cables coaxiales. En las conexiones de televisión (por cable, satélite o antena), los cables RG-6 son los más comúnmente usados para el empleo en el hogar, y la mayoría de conexiones fuera de Europa es por conectores F.

Aquí mostramos unas tablas con las características:

En esta  tabla se muestran los parámetros fisicos y eléctricos de los tipos de cable coaxial denominados como LMR-XX.

Desibel

           Desibel:

Equivale a la décima parte de un bel. Una unidad de referencia para medir la potencia de una señal o la intensidad de un sonido. El nombre bel viene del físico norteamericano Alexander Graham Bell (1847-1922).

El decibel es una unidad relativa de una señal, tal como la potencia, voltaje. Los logaritmos son muy usados debido a que la señal en decibeles (dB) puede ser fácilmente sumada o restada y también por la razón de que el oído humano responde naturalmente a niveles de señal en una forma aproximadamente logarítmica.

GANANCIA DE POTENCIA EN DECIBELES

La ganancia de Potencia G de un amplificador es la razón entre la potencia de salida y la potencia de entrada.

                                           G = P₂ / P ₁    


_ejemplo: 
Si un circuito determinado tiene una ganancia de potencia de 100, su ganancia en decibeles es:
G' = 10*log₁₀(100) = 20 dB
La ganancia G' es adimensional, pero para estar seguros de no confundirla con la ganancia normal de potencia G, se añade la palabra decibel (dB). Cada vez que una respuesta se expresa en decibeles automáticamente se sabrá que se trata de la ganancia en decibeles de potencia y no de la ganancia normal de potencia.








  
   
  
  

Espectro Electromagnetico

                                Espectro Electromagnético

Se denomina espectro electromagnético a la distribución energética del conjunto de las ondas electromagnéticas. Referido a un objeto se denomina espectro electromagnético o simplemente espectro a la radiación electromagnética que emite o absorbe una sustancia. Dicha radiación sirve para identificar la sustancia de manera análoga a una huella dactilar. Los espectros se pueden observar mediante espectroscopios que, permiten realizar medidas sobre el mismo, como son la longitud de onda, la frecuencia y la intensidad de la radiación.

El espectro electromagnético se extiende desde la radiación de menor longitud de onda, como los rayos gamma y los rayos X, pasando por la luz ultravioleta, la luz visible y los rayos infrarrojos, hasta las ondas electromagnéticas de mayor longitud de onda, como son las ondas de radio. Se cree que el límite para la longitud de onda más pequeña posible es la longitud de Planck mientras que el límite máximo sería el tamaño del Universo aunque formalmente el espectro electromagnético es infinito y continuo.

Microondas

Cabe destacar que las frecuencias entre 1 GHz y 300 GHz, son llamadas microondas. Estas frecuencias abarcan parte del rango de UHF y todo el rango de SHF y EHF. Estas ondas se utilizan en numerosos sistemas, como múltiples dispositivos de transmisión de datos, radares y hornos microondas.

Infrarrojo

 Las ondas infrarrojas están en el rango de 0,7 a 100 micrómetros. La radiación infrarroja se asocia generalmente con el calor. Ellas son producidas por cuerpos que generan calor, aunque a veces pueden ser generadas por algunos diodos emisores de luz y algunos láseres.

Las señales son usadas para algunos sistemas especiales de comunicaciones, como en astronomía para detectar estrellas y otros cuerpos y para guías en armas, en los que se usan detectores de calor para descubrir cuerpos móviles en la oscuridad. También se usan en los mandos a distancia de los televisores y otros aparatos, en los que un transmisor de estas ondas envía una señal codificada al receptor del televisor. En últimas fechas se ha estado implementando conexiones de área local LAN por medio de dispositivos que trabajan con infrarrojos, pero debido a los nuevos estándares de comunicación estas conexiones han perdido su versatilidad.

Espectro visible

Por encima de la frecuencia de las radiaciones infrarrojas se encuentra lo que comúnmente es llamado luz, un tipo especial de radiación electromagnética que tiene una longitud de onda en el intervalo de 0,4 a 0,8 micrómetros. Este es el rango en el que el sol y las estrellas similares a las que emiten la mayor parte de su radiación. Probablemente, no es una coincidencia que el ojo humano sea sensible a las longitudes de onda que emite el sol con más fuerza. La luz visible (y la luz del infrarrojo cercano) es normalmente absorbida y emitida por los electrones en las moléculas y los átomos que se mueven de un nivel de energía a otro. La unidad usual para expresar las longitudes de onda es el Angstrom. La luz que vemos con nuestros ojos es realmente una parte muy pequeña del espectro electromagnético, la radiación electromagnética con una longitud de onda entre 380 nm y 760 nm (790-400 terahercios) es detectada por el ojo humano y se percibe como luz visible. Otras longitudes de onda, especialmente en el infrarrojo cercano (más de 760 nm) y ultravioleta (menor de 380 nm) también se refiere a veces como la luz, especialmente cuando la visibilidad a los seres humanos no es relevante. Si la radiación tiene una frecuencia en la región visible del espectro electromagnético se refleja en un objeto, por ejemplo, un tazón de fruta, y luego golpea los ojos, esto da lugar a la percepción visual de la escena. Nuestro sistema visual del cerebro procesa la multitud de frecuencias se refleja en diferentes tonos y matices, y a través de este, no del todo entendido fenómeno psico-físico, la mayoría de la gente percibe un tazón de fruta; Un arco iris muestra la óptica (visible) la parte del espectro electromagnético.

Ultravioleta

La luz ultravioleta cubre el intervalo de 4 a 400 nm. El Sol es una importante fuente emisora de rayos en esta frecuencia, los cuales causan cáncer de piel a exposiciones prolongadas. Este tipo de onda no se usa en las telecomunicaciones, sus aplicaciones son principalmente en el campo de la medicina.

Rayos X

La denominación rayos X designa a una radiación electromagnética, invisible, capaz de atravesar cuerpos opacos y de impresionar las películas fotográficas. La longitud de onda está entre 10 a 0,01 nanómetros, correspondiendo a frecuencias en el rango de 30 a 3.000 PHz (de 50 a 5.000 veces la frecuencia de la luz visible).

Rayos gamma

La radiación gamma es un tipo de radiación electromagnética producida generalmente por elementos radiactivos o procesos subatómicos como la aniquilación de un par positrón-electrón. Este tipo de radiación de tal magnitud también es producida en fenómenos astrofísicos de gran violencia.

Debido a las altas energías que poseen, los rayos gamma constituyen un tipo de radiación ionizante capaz de penetrar en la materia más profundamente que la radiación alfa o beta. Dada su alta energía pueden causar grave daño al núcleo de las células, por lo que son usados para esterilizar equipos médicos y alimentos.