Factores que intervienen en las Telecomunicaciones

Reciente la palabra "Telecomunicación" se ha incorporado al vocabulario cotidiano; en la televisión y en los diarios encontramos anuncios que nos dicen que las telecomunicaciones nos cambiarán la vida y nos levarán hacia el progreso, y que tendremos cada vez más servicios deferentes: internet, teléfonos móviles con vídeo incorporado, etc., Su definición más sencilla es ésta: Es toda emisión , resección y transmisión, de signos, señales, escritos, imágenes, sonidos y cualquier tipo de datos, por cable, radio, medios ópticos u otros sistemas electromagnéticos.

Efectos del ruido en las Telecomunicaciones

1. El Ruido no correlacionado: Está presente sin importar si hay una señal presente o no. El ruido no correlacionado se puede dividir en dos categorías generales: externo e interno. Los ruidos no correlacionados son independientes de la señal y existen en su ausencia o en su presencia. La señal es perturbada por ellos, y no los determina. Pueden ser internos a un circuito o Externos a él. Se puede lidiar con los ruidos internos, y de hecho calcularlos. Son más inmanejables los Externos, aunque algunos son también ponderables. Ruidos no correlacionados internos El ruido interno es interferencia electromagnética generada dentro del circuito. Son ruidos internos a un circuito el térmico, el de disparo y el de tiempo de tránsito. Es importante destacar que cada uno de Estos ruidos es un componente del ruido interno total. Éste, denominado simplemente ruido interno, Puede calcularse por diferencias de ganancias o pérdidas, o medirse.

1.1 Ruido externo: El ruido externo es generado externamente a un circuito y se introduce al circuito. Las señales externamente generadas se consideran ruido, sólo si sus frecuencias caen dentro de la banda útil del filtro de entrada del circuito. Existen tres tipos principales de ruido externo: atmosférico, extraterrestre y hecho por el hombre.

1.1.1 Ruido atmosférico: El ruido atmosférico es la energía eléctrica que ocurre naturalmente, se origina dentro de la atmósfera de la Tierra. El ruido atmosférico es comúnmente llamado electricidad estática. La fuente de la mayoría de la electricidad estática son perturbaciones eléctricas naturales, tales como relámpagos. La electricidad estática frecuente mente viene en la forma de impulsos que despliegan su energía en un rango amplio de radio frecuencias. La magnitud de estos impulsos medida de los eventos que ocurren naturalmente ha sido observada que es inversamente proporcional a la frecuen­cia.

1.1.2 Ruido extraterrestre: El ruido extraterrestre se origina fuera de la atmósfera de la Tierra y, por lo tanto, a veces es llamado ruido del espacio profundo. El ruido extraterrestre se origina de la vía láctea, otras galaxias y el sol. El ruido extraterrestre se divide en dos categorías: solar y cósmico (galáctico). El ruido solar se genera directamente del calor del sol y es tiene dos componentes: una condición tranquila y una de alta intensidad debida a las perturbaciones esporádicas ocasionadas por las manchas explosiones y las manchas. La magnitud de estas perturbaciones causadas por una actividad de las manchas del sol sigue un patrón cíclico que se repite cada 11 anos. Las fuentes del ruido cósmico son las estrellas distantes, que radian ruido de la misma manera que nuestro sol. Debido a que las fuentes de ruido galáctico se localizan mas lejos que nuestro sol, su intensidad de ruido es relativamente pequeña. El ruido cósmico frecuentemente se llama ruido de cuerpo negro. El ruido extraterrestre contiene frecuencias de aproximadamente 8 MHz a 1.5 GHz.

1.1.3 El ruido solar: Se genera directamente del calor del sol. Existen dos componentes del ruido solar: una condición tranquila cuando una radiación relativamente constante existe y alta intensidad, perturbaciones esporádicas ocasionadas por una actividad de manchas de sol y explosiones solares. Las perturbaciones esporádicas vienen de ubica­ciones específicas sobre la superficie del sol. La magnitud de estas perturbaciones causa­das por una actividad de las manchas de sol sigue un patrón cíclico que se repite cada 11 años. Además, estos periodos de 11 años siguen un patrón supe cíclico el cual se realiza, aproximadamente cada 99 años, con una nueva intensidad máxima. Este ruido es de respuesta variada. Es el ruido extraterrestre más complejo, y se produce por la Actividad de la corteza de nuestro sol.

1.1.4 El ruido "hecho por el hombre": El ruido hecho por el hombre es simplemente el ruido que se puede atribuir al hombre. Las fuentes del ruido hecho por el hombre incluyen mecanismos que producen chispas tales como los conmutadores en los motores eléctricos, sistemas de ignición de automóviles, equipo de conmutación de potencia y luces fluorescentes. Dicho ruido también es impulsivo en su naturaleza y por lo tanto contiene un rango amplio de frecuencias que son propagadas por el espacio de la misma manera que las ondas radio. Este ruido es más intenso en las áreas más pobladas, metropolitanas e industriales, y a veces se le llama ruido industrial.

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1.2 Ruido Interno: El ruido interno es la interferencia eléctrica generada dentro de un dispositivo. El mayor contribuyente de este ruido en el receptor es la primera etapa de amplificación, debido a que aquí existen la señal recibida es bien pequeña y cualquier ruido insertado en este punto tendrá un valor comparativo con respecto al nivel de la señal recibida.
Existen principalmente tres tipos de ruido generado internamente: térmico, de disparo y tiempo de tránsito.

1.2.1 Ruido Térmico: El ruido térmico está́ asociado con el movimiento browniano de electrones dentro de un conductor. El movimiento browniano fue primeramente observado por el botá́nico inglé́s, Robert Brown mientras observaba granos de polen bajo un microscopio. Su contra parte electrónica fue reconocido en 1927 por J. B. Johnson de los Laboratorios Bell. En 1928, un tratamiento teó́rico cuantitativo fue proporcionado por H. Nyquist.
Los electrones dentro de un conductor llevan una carga negativa unitaria y la velocidad media cuadrática de un electrón es proporcional a la temperatura absoluta. Debido a que el movimiento de electrones es totalmente aleatorio y en todas direcciones, el voltaje promedio producido en la sustancia por su movimiento es de 0 Vcd. Tal movimiento aleatorio le da una elevación a una componente de ca.
Esta componente ca tiene varios nombres, los cuales incluyen ruido térmico, ruido Browniano, ruido Johnson, ruido aleatorio, ruido resistivo y ruido blanco.

1.2.2 Ruido de disparo: El ruido de disparo es causado por la llegada aleatoria de portadoras (huecos y electrones) en el elemento de salida de un dispositivo electrónico, tal como un diodo, transistor de efecto de campo (FET), transistor bipolar (BJT) o tubo de vacio. El ruido de disparo fue observado por primera vez en la corriente del ánodo de los amplificadores de tubo de vacío y fue descrito por W. Schottky en 1918. Las portadoras de corriente (para ca y cd) no se mueven en un flujo continuo y estable porque la distancia con que viajan varia debido a sus trayectorias de movimiento aleatorio. El ruido de disparo está variando aleatoriamente y está sobreimpuesto en cualquier señal presente.

1.2.3 Ruido de tiempo de tránsito: Cualquier modificación a una corriente de portadores conforme pasa desde la entrada hasta la salida de un dispositivo (tal como del emisor al colector de un transistor) produce una variación aleatoria irregular calificada como ruido de tránsito. Cuando el tiempo que toma a la portadora propagarse a través de un dispositivo es una parte apreciable de tiempo de un ciclo de la señal, el ruido se hace notable. El ruido del tiempo de tránsito en los transistores se determina por la movilidad del ion, los voltajes de polarización y la construcción real del transistor. Los portadores que viajan del emisor al colector sufren de retardos de tiempo del emisor, los retardos de tiempo del tránsito de la base y los retardos de tiempo de la recombinación y propagación del colector. En altas frecuencias y si los retardos de tránsito son excesivos, el dispositivo puede agregar más ruido que amplificación a la señal.

1.3 El ruido correlacionado: Es una energía eléctrica no deseada que está presente como un resultado directo de una señal, tales como las distorsiones armónica y de intermodulación. Las distorsiones armónica y de intermodulación son formas de distorsión no lineal; son producidas por la amplificación no lineal. El ruido correlacionado no puede estar presente en un circuito a menos que exista una señal de entrada. Simplemente dicho, no hay señal, ¡no hay ruido! Las distorsiones armónica y de intermodulación cambian la forma de la onda en el dominio del tiempo y el contenido espectral en el dominio de la frecuencia.

1.3.1 La distorsión armónica: Es un parámetro técnico utilizado para definir la señal de audio que sale de un sistema. La distorsión armónica se produce cuando la señal de salida de un sistema no equivale a la señal que entró en él. Esta falta de linealidad afecta a la forma de la onda, porque el equipo ha introducido armónicos que no estaban en la señal de entrada. Puesto que son armónicos, es decir múltiplos de la señal de entrada, esta distorsión no es tan disonante y es más difícil de detectar. En todo sistema de audio siempre se produce una pequeña distorsión de la señal, dado que todos los equipos actuales introducen alguna no linealidad...
La distorsión armónica no siempre implica pérdida de calidad. De hecho, la distorsión se considera un efecto de sonido imprescindible para ciertos géneros musicales (básicamente rock) y así, se suele saturar artificialmente la señal básica producida por ciertos instrumentos (como guitarras eléctricas). En este sentido, la distorsión apareció en la música primero como consecuencia indeseada de la saturación de las etapas del sistema de amplificación (debido al uso de amplificadores de escasa potencia y pastillas humbuckers), y después se crearon unidades de efecto que producían artificialmente ese efecto, con independencia del equipo utilizado.

1.3.2 Ruido de intermodulación: Se produce cuando las señales de dos líneas independientes se intermodulan y forman un producto que cae dentro de una banda de frecuencias que difiere de ambas entradas, pero que puede caer dentro de una banda de una tercera señal. Un modem mal ajustado puede transmitir un tono de frecuencia intenso cuando no está transmitiendo datos, produciendo así este tipo de ruido.