A continuación, se comentarán conceptos sobre la televisión analógica y la digital, así como mediciones básicas en las señales de radiodifusión, y, para terminar, se describirán los tipos de modulación utilizados en radiodifusión.
2. Características de las señales electromagnéticas
Las ondas electromagnéticas se pueden definir como una perturbación de energía que se propaga en un medio, teniendo una característica fundamental que las diferencia del resto de ondas, esto es, que se propagan a lo largo del espacio con dos niveles energéticos perpendiculares entre sí. Estos niveles son el vector campo eléctrico (E) y el vector campo magnético (B). Se dice que son vectores porque tienen módulo, dirección y sentido.
El módulo de esos vectores (su longitud) en ese punto del espacio es el que va a indicar el nivel o valor del campo eléctrico o magnético. Se denomina intensidad de campo al nivel o intensidad de señal que adoptan los campos eléctrico y magnético. En transmisiones de radiodifusión, interesa el nivel de campo eléctrico, que, normalmente, va a venir dado por dBμV.
Onda electromagnética
Las ondas electromagnéticas se pueden clasificar según su frecuencia, cubriendo una amplia gama de frecuencias o longitudes de onda. Esta clasificación no tiene límites precisos y puede verse en el conocido espectro electromagnético.
Las características principales de las ondas electromagnéticas son:
1 No necesitan ningún medio de transmisión y pueden, por tanto, viajar en el vacío.
2 Su velocidad de propagación depende del medio físico; en el vacío viajan a la velocidad de la luz (300.000 km/s).
3 Se componen de campo eléctrico E y campo magnético B, campos definidos por vectores ortogonales.
4 Se caracterizan por su amplitud (A), frecuencia (f), longitud de onda (λ) y velocidad de propagación (v).
5 El sentido de propagación se corresponde con la perpendicular al plano definido por el campo eléctrico y magnético.
6 Están sujetas a interferencias y ruido.
7 En función de la trayectoria del vector campo eléctrico, tienen una polarización u otra.
Sabía que...
En el Primer Congreso Internacional de Electricidad, celebrado en París en 1900, se aplicó por primera vez el término “televisión” para definir la transmisión de imágenes animadas mediante un sistema de comunicación.
3. Magnitudes y unidades de las señales electromagnéticas de radiodifusión
Las magnitudes que determinan las características de las ondas electromagnéticas en los equipos de telecomunicaciones son:
1 Periodo (T): tiempo que tarda la onda en completar un ciclo. En una onda senoidal, el periodo es un ciclo, 360 grados o 2p radianes. La unidad de medida es el segundo (s).
2 Frecuencia (f) y pulsación (ω): la frecuencia es el número de ciclos que completa la onda en un intervalo de tiempo. Depende del periodo de la señal (tiempo que la señal comienza a repetirse de nuevo) según la siguiente expresión:
La unidad de medida es el hercio (Hz), que es el número de ciclos o periodos en un segundo.
Otras unidades de frecuencias muy utilizadas (en otros ámbitos) son las revoluciones por minuto (rpm) y los radianes por segundo (rad/s).
La pulsación viene expresada como:
ω = 2Πf
La unidad de medida de la pulsación viene dada en (rad/s).
1 Longitud de onda (λ): mínima distancia entre dos puntos de una onda que están en fase, es decir, longitud de un periodo de la señal. Su símbolo es λ y está relacionada con la velocidad de transmisión de la onda (V) y la frecuencia de la misma (f), de acuerdo con la siguiente expresión:
λ = V / f
La unidad de medida es el metro (m). En el vacío, V = c = 300.000 km/s.
1 Fase (θ): ángulo de adelanto o retraso de una señal respecto a otra. Se considera el periodo 360 grados. La unidad de medida es el grado (°).
2 Impedancia (Z): resistencia que presenta un circuito al paso de una corriente eléctrica variable. Su expresión es la siguiente:
Z = R + jX
Donde R es la parte real y X es la imaginaria. La parte imaginaria se puede descomponer a su vez en parte inductiva (XL) y parte capacitiva (XC), existiendo la siguiente relación entre ambas:
X = XL + XC
La unidad de medida es el Ω (ohmio).
1 Nivel de señal (V): dos valores pueden definir el nivel de señal, el valor medio y el valor eficaz:Valor medio de tensión: suma de los valores instantáneos de la tensión durante un periodo T de tiempo dividido entre el número de muestras.Valor eficaz de tensión: su definición la da la siguiente fórmula matemática. Su expresión matemática en el caso de una señal sinusoidal quedaría como:
La unidad de medida es el voltio (V).
Nota
El valor eficaz es el que expresan los aparatos de medida como el polímetro cuando se miden magnitudes alternas y no se debe confundir nunca con el valor medio de una señal.
4. Medición de señales analógicas y digitales
Se define señal como la variación de una magnitud de la onda electromagnética, como pueden ser la intensidad, la frecuencia, etc., que se utiliza para transmitir información.
La transmisión de una señal supone el paso de la misma a través de un determinado medio, (aire, cables, etc.).
Nota
Debido a diferentes fenómenos físicos (ruido, interferencia, distorsión), la señal que llega al receptor difiere de la emitida por el transmisor, es decir, que la señal que llega al receptor se degrada.
La propia naturaleza de las señales analógicas y digitales hace que no se puedan utilizar los mismos parámetros para medir la calidad de las señales digitales:
1 Una señal analógica es una magnitud física variable en el tiempo, que, dentro de un mismo rango, puede tomar valores infinitos de amplitud.
2 Una señal digital es una magnitud física variable en el tiempo que, dentro de un mismo rango, puede tomar un conjunto finito de valores de amplitud. En el espectro de frecuencia de una señal digital, no se revelan directamente las características de la señal, ni muchos de los problemas que puede presentar.
Para poder determinar cuantitativamente la importancia del nivel de ruido en un medio de transmisión, se podría