Google Earth y Excelente

 

UNIVERSIDAD NACIONAL TECNOLÓGICA DE LIMA SUR  

UNTELS  INGENERÍA ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES 

Sistemas de Radiodifusión y Televisión LABORATORIO 1 GOOGLE EARTH

DOCENTE:

Ing. Bernardo Elias Castro Pullcha

INTEGRANTES:   Cconislla Lopez, Flora S.  S.  Collado Arapa, Luz Elena A. Rojas Felix, Ernesto Sotelo Tolentino, Ivan Vallejo Coronado, Jhonatan D.

 

 

INTRODUCCIÓN Este trabajo se realizó con el hecho de saber que tan factible puede ser nuestro enlace microondas. Se utilizó como punto de origen nuestra casa de estudios UNTELS porque contamos con carreras de ingeniería y administración que deben ser reforzadas y al mismo tiempo ser un apoyo para el punto de destino el cual escogimos al Hospital de Emergencia Villa El Salvador. En este centro se concentra muchos equipos de alta tecnología de diagnóstico por imagen los cuales requieren mucha seguridad y cuidado. De este modo estaríamos haciendo nuestra primera prueba para luego desarrollar una comunicación entre el hospital y varias postas médicas, brindando teleconferencias a pacientes con VIH como también pacientes con TBC, residentes en esas postas, para tener una mejor atención y más conocimiento para la mejora en su tratamiento.

 

  LABORATORIO N° 1 1. OBJETIVOS    Utilizar GOOGLE EARTH como herramienta para el cálculo de los parámetros para el radioenlace microondas.   Aprender el entorno de GOOGLE EARTH.   Aprender a entablar radioenlaces con valores valores reales con ayuda del GOOGLE EARH.   Calcular las zonas de Fresnel.   Calcular la altura de las antenas.   Ver las diferentes variables que afectan al sistema y sus posibles respuestas.

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2. MATERIALES -

Software GOOGLE EARTH.

-

Calculado Calculadora ra científica.

-

PC con internet

3. MARCO TEORICO ZONA DE FRESNEL Se llama llam a zona de Fresnel al volumen volum en de espacio entre el el emisor  emisor de una onda electromagnética, acústica, electromagnética,  acústica,   etc.- y un receptor, de modo que el desfase el  desfase de las ondas en dicho volumen no supere los 180º.  Así, la fase la  fase mínima se produce para el rayo que une en línea recta al emisor y el receptor. Tomando su valor de fase como cero, la primera zona de Fresnel abarca hasta que la fase llegue a 180º, adoptando la forma de un elipsoide un  elipsoide de revolución.  revolución.  La segunda zona abarca hasta un desfase de 360º, y es un segundo elipsoide que contiene al primero. Del mismo modo se obtienen las zonas superiores. La obstrucción máxima permisible para considerar que no hay obstrucción 40% de la primera zona de Fresnel. La obstrucción máxima recomendada 20%. Para el caso de radiocomunicaciones de radiocomunicaciones depende del del factor  factor K (curvatura tierra) considerando que para un K=4/3 la primera zona de fresnel debe despejada al 100% mientras que para un estudio con K=2/3 se debe despejado el 60% de la primera zona de Fresnel.

es el es el de la estar tener

 

  Para establecer las zonas de Fresnel, primero debemos determinar la línea de vista de RF, de RF,   que de forma simple, es la línea recta que une los focos de las antenas las  antenas transmisora y receptora. La fórmula genérica de cálculo de las zonas de Fresnel es:

Rn = Donde:      

  

 



∗∗∗ + √ ∗∗∗

 

Rn = radio del elipsoide de Fresnel en metros (n=1, 2, 3...). d1 = distancia desde el transmisor al centro del elipsoide en metros. d2 = distancia desde el centro del elipsoide al receptor en metros.   = longitud de onda de la señal transmitida en metros.



 Aplicando la fórmula se obtiene del radio de la primera zona de Fresnel (r 1 de la  Aplicando fórmula superior), conocida la distancia entre dos antenas y la frecuencia en la cual transmiten la señal, suponiendo al objeto situado en el punto central. En unidades del SI: del  SI:  

Donde:    

 

 





 = radio  =  radio  en en  metros metros  (m). D = distancia en  en kilómetros kilómetros  (km) ( f  =   = frecuencia frecuencia  de

 1 = 2  = 1  2   =  ,

la transmisión en  en gigahercios gigahercios  (GHz) (

Fig. 1

).

)

 

  Radioenlace Es una conexión entre diferentes equipos de telecomunicaciones usando ondas electromagnéticas. Se conoce como Enlace Estudio Transmisor o por sus siglas inglesas STL, Studio Transmiter Link. Un radioenlace consta de un pequeño transmisor de radio (TX) que envía la señal desde los estudios a un receptor (RX) que se encuentra en la planta, ambos con sus respectivas antenas. Se puede definir al radio enlace del servicio fijo, como sistemas de comunicaciones entre puntos fijos situados sobre la superficie terrestre, que proporcionan una capacidad de información, con características de calidad y disponibilidad determinadas. Típicamente estos enlaces se explotan entre los 800 MHz y 42 GHz.

Producto SAF

 

  RADIO ENLACES- MICROONDAS Se denomina microondas a unas ondas electromagnéticas definidas en un rango de frecuencias determinado; generalmente generalment e entre 300 MHz y 300 GHz, que supone un periodo de oscilación de 3ns a 3ps y una longitud de onda en el rango de 1m a mm. Las microondas son usadas en radiodifusión, ya que estas pasan fácilmente a través de la atmosfera con menos interferencia que otras longitudes de onda mayores. También hay más ancho de banda en el espectro de microondas que en el resto del espectro de radio. Usualmente, las microondas son usadas en programas informativos de televisión para transmitir una señal desde una localización remota a una estación de televisión mediante una camioneta especialmente equipada.

BANDA LICENCIADA Consiste en el hecho de que cualquier instalación que haga uso de uno de estos equipos requiere la solicitud de una licencia de uso del espectro radioeléctrico. Esto conlleva (como casi todo aquello que contempla el uso de la burocracia) pesadas gestiones con los organismos pertinentes (indotel).

¿Por qué las microondas causan interferencias a las redes wifi y bluetooth? El hecho de que los microondas causen interferencias a las redes Wifi se debe a que los microondas usan la misma frecuencia para calentar los alimentos que la que utilizan tecnologías como Wifi, Bluetooth, y ZigBee para transmitir la información: la banda de los 2.4GHz. La razón r azón es que la frecuencia f recuencia óptima ó ptima de  de  calentamiento dieléctrico dieléctric o de las moléculas de agua se encuentra alrededor de los 2.45GHz. Para entender cómo funciona este proceso hay que recordar que las moléculas de agua son bipolares, es decir, que tienen una parte positiva (hidrógeno) y una negativa (oxígeno). Por tanto, al aplicar un campo electromagnético variable (las ondas que qu e el microondas lanza contra el alimento), lo reorientando. que está sucediendo es produce que las moléculas de 2.450 agua millones están continuamente Este giro se a razón de unos milse lones de veces por segundo, lo que hace que las moléculas adquirieran una cantidad de energía considerable que, finalmente, pasa en forma de calor al alimento. El uso de la frecuencia de los 2450MHz se debe a que, en ese rango, se obtiene un momento un momento dipolar óptimo de las moléculas de agua, mientras se permite que las ondas continúen viajando con energía suficiente como para penetrar el alimento y provocar el mismo efecto en las moléculas de agua situadas en el interior del mismo, produciendo un calentamiento más o menos uniforme.

 

 

¿Y por qué se escapa esta energía en forma de ondas del microondas? La longitud de onda en la banda de los 2.4GHz es de 12’5cm, por eso mismo los agujeros de la malla metálica del microondas tienen tamaño mucho menor, para que las ondas choquen y sean absorbidas. Sin embargo, este sistema no crea una  jaula de Faraday perfecta, sino que se produce un fenómeno denominado denominado difracción  difracción y el cual consiste (tal y como vemos en la imagen inferior) en un esparcido o regeneración de las ondas al encontrar los puntos abiertos de la malla metálica.

Las ondas que salen lo hacen con una energía muchísimo menor, puesto que han perdido gran parte de su intensidad en el choque con la malla metálica, por lo que estas señales residuales no deberían de ser nocivas para la salud, tal y como indican  los estudios llevados a cabo por la OMS.

OBJETIVO DEL ENLACE Debido a la inseguridad de esta ciudad estamos implementando este proyecto para salvaguardar todos los equipos que son muy costosos del hospital ya que queremos ofrecerle un servicio de seguridad y control del personal.

 

  4. PROCEDIMIENTO Institución de origen: UNTELS

I Institución de destino: Hospital de Emergencias Villa El Salvador

 

 

Interiores del hospital:

 

  1. Capturar nuestro origen que en este caso sería la UNTE UNTELS, LS, le colocam colocamos os un marcador de posición.

2. Capturar nuestro destino que en este caso se sería ría EL NUEVO H HOSPITAL OSPITAL D DE E EMERGENCIA

 

 

3. Realizar una con conexión exión (ruta) en el GOO GOOGLE GLE EARTH entre la UNTELS y EL NUEVO HOSPITAL DE EMERGENCIA

 

 

4. Observar a que distancia se encuentra el origen y el destino y los desniv desniveles eles del recorrido

 

 

Calculo de obstáculo

Punto de bloqueo

 

 

Datos: Distancia entre edificios: 2.07 Km.

PUNTO DEL OBJETO: Ubicación sobre nivel del suelo: 172 m. Distancia respecto al hospital (d1): 1.64 Km.

HOSPITAL DE EMERGENCIAS: Ubicación sobre nivel del suelo: 102 m.  Altura del del edificio: edificio: 14m.

UNTELS: Ubicación sobre nivel del suelo: 189 m.  Altura del del edificio: edificio: 11m

 

  Cálculos: 1. Radio de Fresnel

f= 13GHz

  = 0.023m  

λ=  =

RF1 =

∗.∗4∗4 √ ∗∗∗ √  +   =

 = 2.799m.

RF1=radio del elipsoide de Fresnel en metros(n=1, 2, 3…) d1 =distancia desde el transmisor al objetivo en metros.

d2=distancia desde el objetivo al receptor en metros.  =longitud de onda de la señal transmitida en metros.



 

 

2. Altura de las Antenas

Ha1 =

∗ −ℎ1} {  (ℎ0ℎ) ℎ0ℎ) −  (ℎℎ22 ℎ  ℎ22)  ∗∗

 

Donde:

H0=radio de la primera zona de Fresnel (h0=10.3148). hs=altura del obstaculo sobre el nivel del mar (hs=172). Ha1=altura de la antena 1 (ha1 = 2m). Ha2=altura de la antena 2. Hg1, hg2=altura de las estaciones sobre el nivel del mar (hg1= 204 , hg2 = 80). K=4/3 radio terrestre. a=6370000m hs=179m + 4m = 183m

Ha2 = 3m

Ha1 =

4 (200  ∗4 ( ) )  3  2.799183 −  2003   4 4 ∗∗ −116

 

Ha1 = 2.5m

 

 

La antena de la Universidad poseerá una altura de 3m.   La antena del Hospital poseerá una altura de 2.5m.   Hg1 +ha1 = h1 hg2 + ha2 = h2

3. Punto de Reflexión

Donde:

 ∗    +

d1 =

d2 =

 ∗   +

5 ∗2070  ..5+

d1 =

 = 762.97m 

 .5+ ∗2070

d2 =

 = 1307.03m 

 

 

CONCLUSIONES

.

  En este caso hubo un punto largo de bloqueo, pero nosotros agarramos el punto más

alto y eso lo tomamos como punto de bloqueo.

.

 El google earth es muy útil para hacer un análisis topográfico que nos facilitó ubicar las

alturas de las antenas y sobre todo nos acorto el tiempo.

.

  Realizando con los cálculos del radio fresnel en un principio encontramos obstáculos

luego acomodando los cálculos se logró superar ese contratiempo.