Trabajo de Investigación sobre los tipos de antenas

https://docs.google.com/document/d/1jfiBHfF2vprSFEs4c1u4jNZVlzIRh7lEUSrDzr0KZu4/edit?usp=sharing

Programa Espacial Curiosity

Mars Science Laboratory (MSL), conocido popularmente como Curiosity, es el más sofisticado vehículo explorador desarrollado por la NASA. Si todo sale según lo programado, debería iniciar su descenso sobre la superficie del planeta Marte, en el cráter de gale, a las 5:31 UTC, este 6 de agosto.

Algo de Historia

MSL dio sus primeros pasos tras su aprobación en 2004, luego del rotundo éxito de los vehículos exploradores Spirit yOpportunity. De inmediato, se definió que debía ser el laboratorio móvil más capacitado jamás construido, superando por mucho la capacidad de adaptación, análisis, movimiento y acceso de los anteriores vehículos exploradores de Marte.

Retrasos en variados elementos de la misión y el alto costo alcanzado en el desarrollo del vehículo, casi obligan a cancelar la misión, una misión cuyo costo podría superar los 2500 millones de dólares. Sin embargo, la agencia siguió adelante y el MSL, bautizado oficialmente como Curiosity por una niña estadounidense de 12 años, pudo iniciar su viaje para responder a grandes interrogantes.

Lanzamiento de Curiosity

MSL fue enviado al espacio por la NASA y la United Launch Alliance (ULA) el día 26 de noviembre de 2011, a las 15:02 UTC, a bordo de un cohete Atlas V 541, desde la base aérea de Cabo Cañaveral.  El MSL, tenía una masa al ser lanzado de 3893 kilogramos, peso que considera las cuatro partes principales denominadas: etapa de crucero interplanetaria de 539 kilogramos de peso, la cápsula de entrada atmosférica, un verdadero escudo contra la fricción (el vehículo ingresa en la atmósfera marciana a una velocidad de 5,9 km/s) y las altas temperaturas (unos 2100º C), la etapa de descenso de 2401 kilogramos y el vehículo explorador Curiosity con 899 kilogramos.

Características 

Curiosity presenta una longitud de 3 metros y un ancho de 2,8 metros. La altura máxima del vehículo es de 2,2 metros, equipado además, con un brazo robótico de 2,1 metros de largo. El  rover, se moviliza sobre seis ruedas de 50 centímetros de diámetro y cada una de ellas posee un motor eléctrico independiente, facultadas para superar con total seguridad obstáculos de hasta 65 centímetros de altura.

Un elemento de vital importancia en la estructura de MSL Curiosity, es su soporte de energía, basado en un generador termoeléctrico de radioisótopos de tipo MMRTG capaz de generar calor para superar las bajísimas temperaturas de la superficie marciana y entregar además, 123 W de potencia eléctrica con 28 V de corriente continua. El MMRTG tiene una vida útil estimada en 14 años y si bien no alimenta directamente a los sistemas de la nave, si debe recargar permanentemente dos baterías de ion-litio.

Instrumentos Científicos 

El vehículo explorador, cuenta con 10 instrumentos científicos (los más avanzados jamás enviados al planeta rojo), incluyendo, espectrómetros y analizadores, detectores de radiación y  sensores ambientales. Estos equipos, están especialmente orientados a determinar si el planeta Marte fue, o si aun posee características que permitan soportar la vida microbiana.

Particularmente el instrumental de Curiosity, deberá determinar la naturaleza y el tipo de compuestos orgánicos en Marte e identificar estructuras que podrían ser resultado de procesos biológicos. También se desarrollaran estudios geológicos y geoquímicos, se estudiaran procesos de evolución planetaria, especialmente determinar el estado actual, la distribución y el ciclo del agua y el dióxido de carbono en Marte y por último, analizar la radiación en superficie.

Curiosity esta equipado con 4 cámaras científicas denominadas: MastCam y ChemCam ambas ubicadas en el mástil, la cámara MAHLI incorporada al brazo robótico y la cámara de descenso MARDI. A estas se suman otras 6 cámaras, 4 de ellas denominadas cámaras de ingeniería Hazcams montadas en el cuerpo del rover al frente y atrás, permitiendo obtener imágenes en 3D y dos cámaras de ingeniería Navcams, montadas en el mástil para conseguir panorámicas e imágenes en 3D que permitan observar con rapidez el entorno.

Rango de frecuencias celulares

Cobertura de Red

Una especificación telefónica importante en cualquier teléfono celular es la banda de frecuencia de funcionamiento. Las bandas de frecuencia que soporta una conexión telefónica móvil determinan si un dispositivo es compatible o no con los diferentes proveedores de servicio/ red.

Para garantizar el óptimo funcionamiento de tu teléfono celular en México, Estados Unidos o Canadá toma en cuenta la siguiente lista de frecuencias de banda disponibles.

Para hacer llamadas, enviar mensajes de texto y usar conexión de datos GPRS / EDGE en el país de tu elección, necesitas un teléfono celular que al menos soporte una frecuencia de banda que es la requerida en ese país.

¿Como se fabrica la fibra óptica?

Diagrama a bloques de un Transmisor y un Receptor

Receptor

Un receptor de radio consiste en un circuito eléctrico, diseñado de tal forma que permite filtrar o separar una corriente pequeñísima, que se genera en la antena, por efecto de las ondas electromagnéticas (el fenómeno se llama inducción electromagnética) que llegan por el aire normalmente (aunque viajan por cualquier medio, inclusive el vacío) y luego amplificarla selectivamente, miles de veces, para enviarla hacia un elemento con un electroimán, que es el altavoz (o parlante), donde se transforman las ondas eléctricas en sonido.

En este circuito hay un condensador variable, que en las radios antiguas iba adosado a un botón de mando o perilla, de modo que al girarlo se varía la capacidad del condensador. El efecto de la variación de la capacidad del condensador en el circuito es filtrar corrientes de distinta frecuencia, y por lo tanto, escuchar lo transmitido por distintas emisoras de radio.

El receptor de radio más simple que podemos construir es el denominado en los orígenes de la radio receptor de galena.

Se llamaba así porque el material semiconductor que se utilizaba como diodo detector era una pequeña piedra de este material sobre la que hacía contacto un fino hilo metálico al que se denominaba barba de gato. Este componente es el antecesor inmediato de los diodos degermanio o silicio utilizados actualmente.

Transmisor

Un radiotransmisor es un dispositivo electrónico que, mediante una antena, irradia ondas electromagnéticas que contienen (o pueden contener) información, como ocurre en el caso de las señales de radio, televisión, telefonía móvil o cualquier otro tipo de radiocomunicación.

Transmisor en el área de comunicaciones es el origen de una sesión de comunicación. Un transmisor es un equipo que emite una señal, código o mensaje a través de un medio. Para lograr una sesión de comunicación se requiere: un transmisor, un medio y un receptor. En el ejemplo de una conversación telefónica cuando Juan llama a María, Juan es el transmisor, María es el receptor, y el medio es la línea telefónica.

El transmisor de radio es un caso particular de transmisor, en el cual el soporte físico de la comunicación son ondas electromagnéticas. El transmisor tiene como función codificar señales ópticas, mecánicas o eléctricas, amplificarlas, y emitirlas como ondas electromagnéticas a través de una antena. La codificación elegida se llama modulación. Ejemplos de modulación son: la amplitud modulada o la frecuencia modulada.

Rango de frecuencias de los canales de televisión

El modo de transmision empleado en la Televisión, se determina por la combinación de transmisor y receptor en un satélite. Los satélites geoestacionarios, usados para entregar señales de televisión, tienen algunos “transponders”, los cuales reciben una señal emitida en una frecuencia determinada desde una estación terrestre, o telepuerto, y la retransmiten hacia la tierra, a una estación de recepción (parabólica y decodificador) en otra frecuencia determinada.

Tabla de Equivalencias de Canales con Frecuencias empleadas en la Televisión de México.

Frecuencia de Canales de Televisión en VHF para México

Sistema M 525 líneas
Sistema N 625 líneas

Canal	Video (MHz)	Audio (MHz)
2	55.25	59.75
3	61.25	65.75
4	67.25	71.75
5	77.25	81.75
6	83.25	87.75
7	175.25	179.75
8	181.25	185.75
9	187.25	191.75
10	193.25	197.75
11	199.25	203.75
12	205.25	209.75
13	211.25	215.75

Frecuencia de Canales de Television en UHF para México

Sistema M 525 líneas
Sistema N 625 líneas

Canal	Video (MHz)	Audio (MHz)
14	471.25	475.75
15	477.25	481.75
16	483.25	487.75
17	489.25	493.75
18	495.25	499.75
19	501.25	505.75
20	507.25	511.75
21	513.60	517.75
22	519.25	523.75
23	525.25	529.75
24	531.25	535.75
25	537.25	541.75
26	543.25	547.75
27	549.25	553.75
28	555.25	559.75
29	561.25	565.75
30	567.25	571.75
31	573.25	577.75
32	579.25	583.75
33	585.25	589.75
34	591.25	595.75
35	597.25	601.75
36	603.25	607.75
37	609.25	613.75
38	615.25	619.75
39	621.25	625.75
40	627.25	631.75
41	633.25	637.75
42	639.25	643.75
43	645.25	649.75
44	651.25	655.75
45	657.25	661.75
46	663.25	667.75
47	669.25	673.75
48	675.25	679.75
49	681.25	685.75
50	687.25	691.75
51	693.25	697.75
52	699.25	703.75
53	705.25	709.75
54	711.25	715.75
55	717.25	721.75
56	723.25	727.75
57	729.25	733.75
58	735.25	739.75
59	741.25	745.75
60	747.25	751.75
61	753.25	757.75
62	759.25	763.75
63	765.25	769.75
64	771.25	775.75
65	777.25	781.75
66	783.25	787.75
67	789.25	793.75
68	795.25	799.75
69	801.25	805.75
70	807.25	811.75
71	813.25	817.75
72	819.25	823.75
73	825.25	829.75
74	831.25	835.75
75	837.25	841.75
76	843.25	847.75
77	849.25	853.75
78	855.25	859.75
79	861.25	865.75
80	867.25	871.75
81	873.25	877.75
82	879.25	883.75
83	885.25	889.75

Onda Electromagnética y Tipos de señales

La radiación electromagnética es un tipo de campo electromagnético variable, es decir, una combinación de campos eléctricos y magnéticos oscilantes, que se propagan a través del espacio transportando energía de un lugar a otro.

La radiación electromagnética puede manifestarse de diversas maneras como calor radiado, luz visible, rayos X o rayos gamma. A diferencia de otros tipos de onda, como el sonido, que necesitan un medio material para propagarse, la radiación electromagnética se puede propagar en el vacío. En el siglo XIX se pensaba que existía una sustancia indetectable, llamada éter, que ocupaba el vacío y servía de medio de propagación de las ondas electromagnéticas. El estudio teórico de la radiación electromagnética se denomina electrodinámica y es un subcampo del electromagnetismo.

Atendiendo a su longitud de onda, la radiación electromagnética recibe diferentes nombres, y varía desde los energéticos rayos gamma (con una longitud de onda del orden de picómetros) hasta las ondas de radio (longitudes de onda del orden de kilómetros), pasando por el espectro visible (cuya longitud de onda está en el rango de las décimas de micrómetro). El rango completo de longitudes de onda es lo que se denomina el espectro electromagnético.

El espectro visible es un minúsculo intervalo que va desde la longitud de onda correspondiente al color violeta (aproximadamente 400 nanómetros) hasta la longitud de onda correspondiente al color rojo (aproximadamente 700 nm).

En telecomunicaciones se clasifican las ondas mediante un convenio internacional de frecuencias en función del empleo al que están destinadas como se observa en la tabla, además se debe considerar un tipo especial llamado microondas, que se sitúan su rango de frecuencias entre 1 GHz y 300 GHz, es decir, longitudes de onda de entre 30 centímetros a 1 milímetro, que tienen la capacidad de atravesar la ionosfera terrestre, permitiendo la comunicación satelital.

Parámetros de la Señal :

• Valor de pico (VP): Es el valor máximo que alcanza una señal; también se le llama amplitud. Si el máximo positivo es igual al máximo negativo, denominamos valor de pico a pico (Vpp) a la suma sin signo de los dos valores. Por tanto, [Vpp=2Vp].

• Periodo (T): Es el tiempo que tarda en ejecutar un ciclo. Entendemos por ciclo cada repetición de la señal. El periodo se mide en segundos, y se emplean más habitualmente los submúltiplos.

•Frecuencia (F): Es el número de ciclos que una señal periódica ejecuta por segundo, y su unidad es el Hercio (Hz).

Señal Analógica

Una señal analógica es un tipo de señal generada por algún tipo de fenómeno electromagnético y que es representable por una función matemática continua en la que es variable su amplitud y periodo (representando un dato de información) en función del tiempo. Algunas magnitudes físicas comúnmente portadoras de una señal de este tipo son eléctricas como la intensidad, la tensión y la potencia, pero también pueden ser hidráulicas como la presión, térmicas como la temperatura, mecánicas, etc.

En la naturaleza, el conjunto de señales que percibimos son analógicas, así la luz, el sonido, la energía etc, son señales que tienen una variación continua. Incluso la descomposición de la luz en el arco iris vemos como se realiza de una forma suave y continúa.

Una onda sinusoidal es una señal analógica de una sola frecuencia. Los voltajes de la voz y del video son señales analógicas que varían de acuerdo con el sonido o variaciones de la luz que corresponden a la información que se está transmitiendo.

La señal digital es un tipo de señal generada por algún tipo de fenómeno electromagnético en que cada signo que codifica el contenido de la misma puede ser analizado en término de algunas magnitudes que representan valores discretos, en lugar de valores dentro de un cierto rango.

Ventajas de las señales digitales

-Ante la atenuación, puede ser amplificada y reconstruida al mismo tiempo, gracias a los sistemas de regeneración de señales.

-Cuenta con sistemas de detección y corrección de errores, en la recepción.

-Facilidad para el procesamiento de la señal. Cualquier operación es fácilmente realizable a través de cualquier software de edición o procesamiento de señal.

-Permite la generación infinita con perdidas mínimas en la calidad. Esta ventaja sólo es aplicable a los formatos de disco óptico; la cinta magnética digital, aunque en menor medida que la analógica (que sólo soporta como mucho 4 o 5 generaciones), también va perdiendo información con la multigeneración.

-Las señales digitales se ven menos afectadas a causa del ruido ambiental en comparación con las señales analógicas.