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Pasos para ensamblar un PC

2008-10-28T11:30:00.000-07:00

En realidad los pasos para ensamblar un PC son muy sencillos ya que la mayoría de sus partes han sido estandarizados considerándose como bloques modulares siendo muy difícil conectarse incorrectamente.

Ensamble de componentes

Si bien el armado de una pc es una tarea relativamente sencilla, existe un punto en que debe ponerse mucha atención; se trata de la llamada electricidad estática. Si descuida este aspecto, algunos de los componentes más importantes de sistema puedan sufrir daños por ejemplo, la tarjeta madre, el microprocesador, la memoria RAM hasta el disco duro.

Colocación del microprocesador

Paso 1: Para preparar la inserción del microprocesador levante la placa del 21f-socket

Paso 2: Extraiga el microprocesador de su caja protectora; tómelo solo por los bordes y nunca tome sus terminales metálicas

Paso 3: inserte el microprocesador en el socket. Este circuito posee terminales que impiden conectarlo de manera incorrecta

Paso 4: cuando haya asentado bien sobre el socket baje la palanca para asegurarlo

Paso 5: para colocar el conjunto enfriador aplique una fina capa de grasa de silicona en la superficie del rectángulo metalico del microprocesador y en la parte inferior del disipador, por lo general la silicona se proporciona junto con la tarjeta madre o el ventilador.

Paso 6: con cuidado coloque el microprocesador asegurese que las uñas del socket encajen bien en las muescas del resorte de montaje del disipador.

Paso 7: conecte el cable del ventilador en uno de los socalos incluidos para tal fi en la tarjeta madre.

INSTALACION DE LA MEMORIA RAM

Paso 1: para colocar la memoria, extraiga el modulo de RAM de su empaque, verifique en que posición debe debe colocarse de modo que las muescas coincidan con los topes de sus socalos.

Paso 2: precione firme y cuidadosamente hasta que sienta los modulos estén bien insertados.

Paso 3: para estar seguro, verifique que las palancas de los extremos entren sin esfuerzo en las muescas laterales de los modulos, estas palancas pueden ser de colores diferentes.

INSTALACION DE LA TARJETA MADRE EN EL CHASIS

Paso 1: retire las tapas laterales del gabinete y localice la placa de montaje, aquí se colocara la tarjeta madre, observe que posee varios orificios para colocar tornillos o postes de montaje, pero solo algunos se utilizaran

Paso 2: provicionalmente, coloque la tarjeta madre sobre la placa de montaje asegurese que las ranuras de expansión concuerdan con las salidas existentes en la parte tracera del gabinete.

Paso 3: marque los orificios que empleara para los tornillos de montaje, coloque en estos huecos los postes para dichos tornillos.

Paso 4: antes de fijar la tarjeta madre tendrá que elegir entre las laminillas de puertos incluidos en el gabinete (aveces suministrada junto con la placa base) aquella que permita acceder a los puertos incorporados en la misma.

Paso 5: fijar la tarjeta madre cuidando que los puertos encajen en los orificios de la laminilla correspondiente atornilladas para que no se muera.

Paso 6: conecte los cables que vienen desde el panel frontal sirven para el encendido el reset los led indicadores y en su caso los puertos usb frontales

INSTALACION DE UNIDADES DE DISCO

Paso 1: localice la barra de 3,5 pulgadas, que tiene comunicación con el eyector en ella se introducirá la unidad de disquetes.

Paso 2: localice una bahía similar 3,5 pero sin comunicación con el eyector, coloque en el disco duro.

Paso 3: libere una de las bahías de 5,25 pulgadas para montar la unidad de cd-rom o dvd, las unidades que sean necesarios

Paso 4: antes de instalar ambas unidades mueva el jumper que cada una tiene en la parte superior, configure el quemador de cd como maestro y el dvd como esclavo de modo que pueda conectarse en el mismo puerto IDE, consulte la información que viene en la etiqueta de cada unidad para que pueda configurarse de esta manera.

CONEXIÓN ELECTRICA DE TODO EL SISTEMA

Paso 1: localiza el conector de alimentación de la tarjeta madre he insértelo en el socalo que le corresponde en la placa base ATX es imposible colocar incorrectamente este conector.

Paso 2: si la tarjeta madre y la fuente poseen un conector adicional de 4 hilos para alimentar el microprocesador, insértelo también.

Paso 3: localizar los cables planos que acompañan a la tarjeta madre, sirven para conectar las unidades de disco, lleve el extremo limpio asia la tarjeta madre y el extremo con los hilos torcidos hacia la unidad de disquete.

Paso 4: localice un pequeño conector de fuente de 4 hilos e insértelo hasta el socalo de la propia unidad.

Paso 5: para conectar el disco duro localice un cable plano con hilos muy delgados, este cable que se utilizara para el manejo de señales desde y hasta el disco duro tiene 3 conectores el conector negro se inserta en el disco duro, el gris libre por el momento, y el azul se conecta en la tarjeta madre.

Paso 6: utilice otro cable plano (por lo general incluido por algunas de las unidades ópticas) para hacer las conexiones de las unidades ópticas cd, dvd, casi siempre los cables para unidades ópticas son del tipo normal de 40 hilos.

Paso 7: no olvide conectar los cables de alimentación de 4 hilos uno por cada unidad en el dvd se conecta el cable de salida de audio y llévelo hasta el socket respectivo en la tarjeta madre.

CONEXIÓN DE PERIFERICOS

Paso 1: libere la laminilla posterior correspondiente a la ranura AGP

Paso 2: con cuidado y firmeza a la vez inserte la tarjeta de video en un sitio hasta que asiente periféricamente, en algunos casos se escucha el click este sonido característico indica que los seguros plásticos que esta placa tiene en su parte inferior has encajado perfectamente en su lugar.

Paso 3: asegure la tarjeta con un tornillo

Paso 4: si la tarjeta requiere una entrada de alimentación adicional no deje de colocarla, si no la pone el sistema no encenderá.

Paso 5: conecte los cable que vienen desde el panel frontal del gabinete, sirven para el encendido y apagado, para reiniciar el sistema para alimentar los led de encendido y D.D y para señal de bocina interna.

Paso 6: fije la tarjeta y proceda a cerrar el gabinete

Paso 7: conecte los periféricos básicos para probar el sistema teclado, raton, monitor, es recomendable que que los demás periféricos sean conectados después de la carga del sistema operativo.

Consideraciones sobre la limpieza de un pc:

Limpieza de interior del PC :

Para retirar el polvo te recomendamos utilizar un aparato soplador que sea capaz de lanza un chorro de aire. Si utilizas una aspiradora tienes que utilizar una brocha o pincel para ayudar en la remoción de grumos (combinación de polvo y grasa o polvo y humedad) teniendo precaución en el movimiento de los mismos para no dañar componentes o aflojar cables. Con el soplador inyecta aire POR TODOS LOS SECTORES. La fuente de energía de la computadora retiene la mayor cantidad de polvo por lo que hay que soplar por sus rejillas y por la cavidad del extractor del aire. Abre la ventana del floppy e introduce aire por ahí.

b.Herramientas recomendadas para la limpieza de la pc :

Las computadoras funcionan muy bien y estan protegidas cuando reciben mantenimiento .si no se limpian y se organizan con frecuencia, el disco duro se llena de información, el sistema de archivos se desordena y el rendimiento general disminuye.

Si no se realiza periódicamente un escaneo del disco duro para corregir posibles errores o fallas, una limpieza de archivos y la desfragmentación del disco duro, la información estará más desprotegida y será más difícil de recuperar.
El mantenimiento que se debe hacer, se puede resumir en tres aspectos básicos importantes, los cuales son:

* diagnostico *diafregmacion *limpieza

3.- Mantenimiento Logico :

a.Desfragmentar el isco duro :

De todos los componentes de una PC, el disco duro es el más sensible y el que más requiere un cuidadoso mantenimiento.
La detección precoz de fallas puede evitar a tiempo un desastre con pérdida parcial o total de información.
Estos se instalan a partir del primer espacio disponible en el disco y si no cabe se fracciona, continuando en el próximo espacio vacío.
Todas las versiones de Windows incluyen el desfragmentador de disco.El proceso de desfragmentación total consume bastante tiempo , y aunque puede realizarse como tarea de fondo no resulta conveniente la ejecución simultanea de otro programa mientras se desfragmenta el disco, debiendo desactivarse también el protector de pantalla.

b. Utilizar Scandisk:

El programa skandisk se utiliza para examinar y reparar errores del disco duro o disquetes. Los errores del disco son defectos que aperecen con el tiempo como consecuencia del envejecimiento del disco. Si utilizas skandisk regularmente podras identificar y reparar errores del disco duro antes de que puedan llegar ser lo suficientemente serios como para causar perdidas permanetes de datos.
Skandisk no puedo arreglar fisicamente el discos. Si el disco esta arañado no se puede reparar, lo que si puede ser skandisk es marcar esa zona como defectuosa para que no se utilize en adelante. Si en las zonas defectuosas existe información grabada, skandisk intenta leerla y grabarla en zonas sanas de disco.

ancho de banda

2008-10-14T16:03:00.001-07:00

El ancho de banda de un bus es la cantidad de información que puede transferir por unidad de tiempo. Para calcular este valor, es necesario conocer tres aspectos:

La frecuencia de operación del bus.
El número y tipo de líneas de datos (cuidado, en los buses tradicionales además de estas líneas hay líneas de control para sincronización, arbitraje, etc, que no deben tenerse en cuenta).
El número de transferencias de información que pueden hacerse por ciclo de reloj.

Conocidos estos valores se puede calcular el ancho de banda como:

Por ejemplo, para calcular el ancho de banda del bus PCI, necesitamos saber que su frecuencia de funcionamiento es de 33 MHz, que tiene 32 líneas de datos y que realiza 1 transferencia de información por ciclo de reloj. Por lo tanto, su ancho de banda es de 132 MB/s.

Si tomamos como ejemplo el bus PCI Express x16, en este caso tenemos una frecuencia de 2.5 GHz, tiene 16 líneas de datos full-duplex (es decir, pueden transmitir inofrmación en ambos sentidos al mismo tiempo) y realiza 0.8 transferencias por ciclo (es decir, en un ciclo de reloj no le da tiempo a realizar una transferencia de información completa). Entonces, el ancho de banda en este caso es de 4 GB/s en cada sentido, gracias a la utilización de líneas full-duplex (8 GB/s en total).

El porqué de esta dieferencia abismal en los anchos de banda de ambos buses, en otra entrada que dejamos para el futuro. Una pista: las limitaciones en el ancho de banda de los buses suelen estar relacionadas con su longitud, el número de dispositivos conectados, el ruido y la disipación de calor.

ancho de banda

2008-10-14T16:03:00.000-07:00

El ancho de banda de un bus es la cantidad de información que puede transferir por unidad de tiempo. Para calcular este valor, es necesario conocer tres aspectos:

La frecuencia de operación del bus.
El número y tipo de líneas de datos (cuidado, en los buses tradicionales además de estas líneas hay líneas de control para sincronización, arbitraje, etc, que no deben tenerse en cuenta).
El número de transferencias de información que pueden hacerse por ciclo de reloj.

Conocidos estos valores se puede calcular el ancho de banda como:

ancho de banda

2008-10-14T16:02:00.000-07:00

El ancho de banda de un bus es la cantidad de información que puede transferir por unidad de tiempo. Para calcular este valor, es necesario conocer tres aspectos:

La frecuencia de operación del bus.
El número y tipo de líneas de datos (cuidado, en los buses tradicionales además de estas líneas hay líneas de control para sincronización, arbitraje, etc, que no deben tenerse en cuenta).
El número de transferencias de información que pueden hacerse por ciclo de reloj.

Conocidos estos valores se puede calcular el ancho de banda como:

ancho de banda

2008-10-14T15:45:00.000-07:00

El ancho de banda de un bus es la cantidad de información que puede transferir por unidad de tiempo. Para calcular este valor, es necesario conocer tres aspectos:

La frecuencia de operación del bus.
El número y tipo de líneas de datos (cuidado, en los buses tradicionales además de estas líneas hay líneas de control para sincronización, arbitraje, etc, que no deben tenerse en cuenta).
El número de transferencias de información que pueden hacerse por ciclo de reloj.

Conocidos estos valores se puede calcular el ancho de banda como:

BUS DEL SISTEMA

2008-10-14T15:12:00.000-07:00

El Bus se refiere al camino que recorren los datos desde una o varias fuentes hacia uno o varios destinos y es una serie de hilos contiguos. En el sentido estricto de la palabra, esta definición sólo se aplica a la interconexión entre el procesador y los periféricos.

Un bus es simplemente un conjunto compartido de pistas trazadas en la placa de circuito principal, al que se conectan todas las partes que controlan y forman el ordenador. Cuando un dato pasa de un componente a otro, viaja a lo largo de este camino común para alcanzar su destino. Cada chip de control y cada byte de memoria del PC están conectados directa o indirectamente al bus. Cuando un nuevo componente se inserta en uno de los conectores de expansión, queda unido directamente al bus, convirtiéndose en un objeto más de la unidad completa.

Cualquier información que entra o sale de un sistema ordenador se almacena temporalmente en al menos una de las distintas localizaciones que existen a lo largo del bus. La mayor parte de las veces el dato se sitúa en la memoria principal, que en la familia PC está formada por miles de posiciones de memoria de 8 bits. Pero algún dato puede acabar en un puerto, o registro, durante unos instantes, mientras espera que la CPU lo envíe a una posición adecuada.

Generalmente los puertos y registros almacenan sólo uno o dos bytes de información a la vez, y se utiliza normalmente como lugares de parada intermedia para los datos, que se están enviando de un lugar a otro.
Siempre que se utiliza una posición de memoria, o un puerto, como lugar de almacenamiento, su localización está marcada por una dirección que la identifica individualmente. Cuando el dato está listo para ser transferido, se transmite primero su dirección de destino por el bus de direcciones; el dato sigue a la zaga por el bus de datos.

Por tanto, el bus transporta algo más que datos. Lleva información de control, tales como las señales de temporización (del sistema reloj), las señales de interrupción, así como las direcciones de las miles de posiciones que forman tanto la memoria como los dispositivos que están conectados al bus.

Para diferenciar estas cuatro funciones diferentes, el bus está dividido en cuatro partes: líneas de potencia, bus de control, bus de direcciones y bus de datos.

La información codificada viaja a través de la computadora por un bus.

El bus soporta tres tipos principales de información: un grupo de cables transporta datos, tales como la letra A codificada; otro grupo lleva la dirección del componente al que van dirigidos los datos.

Cada componente acepta sólo la información que va dirigida a él; por ejemplo, la información enviada a la impresora no será aceptada de forma inadvertida por la unidad de disco.

La tercera clase de información son señales de tiempo, que sincronizan todo lo que hay conectado al bus para enviar y recibir mensajes en el instante correcto.

Una PC tiene muchos tipos de buses incluyendo los siguientes:

Processor Bus: Es la vía de comunicación entre el CPU y los chip inmediatos a el, comúnmente llamado chipset en los sistemas modernos. Este bus es usado para transferir datos entre el CPU y bus del sistema principal, por ejemplo, o entre el cpu y la memoria caché externa. El propósito de processor bus es conseguir mayor velocidad en la entrega de la información para y del CPU, este bus opera a una mayor rapidez que cualquier otro bus en la PC.

En este bus no existen los cuellos de botellas, el bus consiste de circuitos eléctricos para datos, dirección y control. Este bus opera con la misma velocidad del reloj a como lo hace el CPU externamente, ya que internamente el CPU puede trabajar a mayores velocidades.

Memory Bus: Es usado para transferir información entre la memoria principal y el CPU. Este bus es implementado en un chip dedicado, el cual es responsable de la comunicación. La información que viaja sobre el memory bus se hace a una velocidad mas baja que en el processor bus.

Este bus tiene el mismo ancho que el procesor bus, esto significa que en un sistema con CPU de 32 bits el memory bus es de 32 bits, esto definirá el tamaño de lo que se conoce como banco de memoria. Los slots para la memoria son conectados en el memory bus de la misma forma que son conectados los slots de E/S Bus.

Address Bus: En los sistemas actuales, este bus es considerado como parte de los buses del procesador y de la memoria. Este bus es usado para indicar exactamente que dirección en memoria o que dirección sobre el bus de sistema será usada en la operación de transferir un dato. El tamaño del bus de memoria controla la cantidad de memoria que el CPU puede direccional directamente.
I/O Bus: Son los buses que se encargan de la entrada y salida de los datos en todo el sistema. Las diferencias entre los tipos de buses que pertenecen a esta categoría consiste en la cantidad de datos que pueden transferir a la vez y la velocidad a la que pueden hacerlo.

FRONT SIDE BUS

Front Side Bus o su acrónimo FSB (traducido "Bus de la parte frontal"), es el término usado para referirse al bus bidireccional que dispone la CPU para comunicarse con el northbridge. Este bus incluye señales de datos, direcciones y control, así como señales de reloj que sincronizan su funcionamiento. La frecuencia de trabajo del microprocesador se obtiene como resultado de multiplicar la frecuencia de reloj del FSB (en MHz, no en MT/s) por un factor multiplicador. Este factor multiplicador, así como la frecuencia de reloj del FSB pueden alterarse a través de la configuración de la placa base, generálmente a través de la BIOS, permitiendo así el overclocking. Por ejemplo una CPU de 1400 MHz, podría funcionar con una frecuencia de reloj de 133 MHz y un factor multiplicador de 11.

La máxima velocidad teórica del FSB está determinada por su ancho de banda (que puede ser distinto de un sistema a otro) y la velocidad del reloj del chipset. Por ejemplo, un FSB de 32 bits de ancho, funcionando a 100MHz ofrece un máximo de 400 MB/s, teniendo en cuenta los clock ticks:

4 Bytes * 100 MHz = 400 MB/s.

Por otra parte si se usa la tecnología Quad Pumping, si el bus funciona a 100 MHz de señal de reloj, en cada ciclo de reloj hay cuatro transferencias de datos. Se dice entonces que el bus funciona a 400 MT/s, y su ancho de banda es:

4 Bytes * 100 MHz * 4 = 1600 MB/s.

Algunos ordenadores tienen una Memoria Caché L2 o L3 externa a la propia CPU conectados mediante un back side bus (Bus trasero o bus de la parte de atrás). El acceso a la memoria caché, conectada a este bus, es más rápido que el acceso a la Memoria RAM por el FSB. En la actualidad, la Caché L2, ha sido incluída en el chip del microprocesador, junto con la caché L1.

Historia y futuro

El FSB empezó a formar parte de la arquitectura de computadoras estándar desde que las aplicaciones requieren más memoria de la que el procesador podría retener.

Los más modernos FSB se utilizan a modo de conexión exclusiva principal entre la CPU y el Chipset. Éste chipset (generalmente compuesto por el trabajo en conjunto del northbridge y el southbridge) es el encargado de interconectar el resto de buses del sistema. Los buses como PCI, AGP, y buses de memoria se comunican con el chipset para permitir el correcto flujo de datos entre los diferentes dispositivos. Generalmente estos buses secundarios funcionan a una velocidad derivada de la velocidad del FSB.

Pese a la solución que dió al problema, siempre se ha pensado en que el FSB debería ser una tecnología con tendencia a desaparecer. Empresas como AMD siempre han criticado el FSB, ya que limita mucho las capacidades reales de un sistema generando mucha latencia y un tiempo de respuesta mayor, creando un auténtico cuello de botella para el resto de dispositivos. No fue hasta 2001 y la aparición de la tecnología Hypertransport cuando se pudo diseñar una tecnología capaz de reemplazar el uso del FSB. Actualmente empresas fabricantes de chipsets como NVIDIA, SiS ó VIA Technologies, ya han comenzado a eliminar el uso del FSB sustituyéndolo con la versión 3.0 de HyperTransport.

BUS DE DIRECCIONES

El bus de dirección (o direcciones) es un canal del microprocesador totalmente independiente al bus de datos donde se establece la dirección de memoria del dato en tránsito. El bus de dirección consiste en el conjunto de líneas eléctricas necesarias para establecer una dirección. La apacidad de la memoria que se puede direccionar depende de la cantidad de bits que conforman el bus de direcciones, siendo 2^n (dos elevado a la ene) el tamaño máximo en bytes del banco de memoria que se podrá direccionar con n líneas. Por ejemplo, para direccionar una memoria de 256 bytes, son necesarias al menos 8 líneas, pues 2^8 = 256. Adicionalmente pueden ser necesarias líneas de control para señalar cuando la dirección está disponible en el bus. Esto depende del diseño del propio bus.

BUSES MULTIPLEXADOS

Algunos diseños utilizan líneas eléctricas multiplexadas para el bus de dirección y el bus de datos. Esto significa que un mismo conjunto de líneas eléctricas se comportan unas veces como bus de dirección y otras veces como bus de datos, pero nunca al mismo tiempo. Una línea de control permite discernir cual de las dos funciones está activa.

CONCEPTO DE VELOCIDAD DE BUS

Es la velocidad a la que circula la información que sale o entra del micrprocesador, a más velocidad tendremos más prestaciones.

El resto de componentes del ordenador han de estar sincronizados a esas velocidades, si no lo están se pueden producir fallos en el funcionamiento del ordenador.

Buses

INTRODUCCIÓN AL CONCEPTO DE BUS

Se denomina bus, en informática, al conjunto de conexiones físicas (cables, placa de circuito impreso, etc.) que pueden compartirse con múltiples componentes de hardware para que se comuniquen entre sí.

El propósito de los buses es reducir el número de rutas necesarias para la comunicación entre los distintos componentes, al realizar las comunicaciones a través de un solo canal de datos. Ésta es la razón por la que, a veces, se utiliza la metáfora "autopista de datos".

En el caso en que sólo dos componentes de hardware se comuniquen a través de la línea, podemos hablar de puerto hardware ( puerto serial o puerto paralelo).

Características de un bus

Un bus se caracteriza por la cantidad de información que se transmite en forma simultánea. Este volumen se expresa en bits y corresponde al número de líneas físicas mediante las cuales se envía la información en forma simultánea. Un cable plano de 32 hilos permite la transmisión de 32 bits en paralelo. El término "ancho" se utiliza para designar el número de bits que un bus puede transmitir simultáneamente.

Por otra parte, la velocidad del bus se define a través de su frecuencia (que se expresa en Hercios o Hertz), es decir el número de paquetes de datos que pueden ser enviados o recibidos por segundo. Cada vez que se envían o reciben estos datos podemos hablar de ciclo.

De esta manera, es posible hallar la velocidad de transferencia máxima del bus (la cantidad de datos que puede transportar por unidad de tiempo) al multiplicar su ancho por la frecuencia. Por lo tanto, un bus con un ancho de 16 bits y una frecuencia de 133 MHz, tiene una velocidad de transferencia de:

16 * 133.10⁶ = 2128*10⁶ bit/s, o 2128*10⁶/8 = 266*10⁶ bytes/s o 266*10⁶ /1000 = 266*10³ KB/s o 259.7*10³ /1000 = 266 MB/s

Subconjunto de un bus

En realidad, cada bus se halla generalmente constituido por entre 50 y 100 líneas físicas distintas que se dividen a su vez en tres subconjuntos:

El bus de direcciones, (también conocido como bus de memoria) transporta las direcciones de memoria al que el procesador desea acceder, para leer o escribir datos. Se trata de un bus unidireccional.
El bus de datos transfiere tanto las instrucciones que provienen del procesador como las que se dirigen hacia él. Se trata de un bus bidireccional.
El bus de control (en ocasiones denominado bus de comando) transporta las órdenes y las señales de sincronización que provienen de la unidad de control y viajan hacia los distintos componentes de hardware. Se trata de un bus bidireccional en la medida en que también transmite señales de respuesta del hardware.

Los buses principales

Por lo general, dentro de un equipo, se distinguen dos buses principales:

el bus interno o sistema (que también se conoce como bus frontal o FSB). El bus interno permite al procesador comunicarse con la memoria central del sistema (la memoria RAM).
el bus de expansión (llamado algunas veces bus de entrada/salida) permite a diversos componentes de la placa madre (USB, puerto serial o paralelo, tarjetas insertadas en conectores PCI, discos duros, unidades de CD-ROM y CD-RW, etc.) comunicarse entre sí. Sin embargo, permite principalmente agregar nuevos dispositivos por medio de las ranuras de expansión que están a su vez conectadas al bus de entrada/salida.

El conjunto de chips

El conjunto de chips es el componente que envía datos entre los distintos buses del equipo para que todos los componentes que forman el equipo puedan a su vez comunicarse entre sí. Originalmente, el conjunto de chips estaba compuesto por un gran número de chips electrónicos (de allí su nombre). Por lo general, presenta dos componentes:

El Puente Norte (que también se conoce como controlador de memoria, se encarga de controlar las transferencias entre el procesador y la memoria RAM. Se encuentra ubicado físicamente cerca del procesador. También se lo conoce como GMCH que significa Concentrador de controladores gráficos y de memoria.
El Puente Sur (también denominado controlador de entrada/salida o controlador de expansión) administra las comunicaciones entre los distintos dispositivos periféricos de entrada-salida. También se lo conoce como ICH (Concentrador controlador de E/S).

Por lo general, se utiliza el término puente para designar un componente de interconexión entre dos buses.

Es interesante tener en cuenta que para que dos buses se comuniquen entre si, deben poseer el mismo ancho. Esto explica por qué los módulos de memoria RAM a veces deben instalarse en pares (por ejemplo, los primeros chips Pentium que tenían buses de procesador de 64 bits, necesitaban dos módulos de memoria con un ancho de 32 bits cada uno).

MULTIPLICADOR

Antes de ponernos "manos a la obra" debemos entender como se obtiene la velocidad del procesador. En la actualidad, la velocidad de la CPU viene dada por dos factores: La velocidad de reloj en la placa base (cuyo valor afecta a todos los componentes del ordenador) y el multiplicador de frecuencia (cuyo valor sólo afecta al procesador).

Estos valores, cuya configuración se realiza a través de la placa base, multiplicados el uno por el otro determinarán la velocidad en que trabajará el procesador.

Por ejemplo, imaginemos un ordenador que funciona a 600 Mhz, existen varias maneras para obtener esta cifra:

Velocidad bus placa base	Multiplicador de la CPU	Velocidad CPU
133 Mhz	x 4.5	= 600 Mhz.
100 Mhz	x 6	= 600 Mhz.

En nuestro caso, la velocidad final del procesador es la misma, pero sin embargo, con la primera configuración aumentamos la velocidad del bus de la placa base, acrecentando de esta manera el rendimiento de todos los dispositivos instalados en ella (BUS PCI, memorias...) Por el contrario, la segunda configuración resulta mucho más conservadora, y no forzamos ninguno de los componentes del ordenador.

El siguiente paso es averiguar que valores de velocidad de placa base y multiplicador de la CPU está utilizando la configuración actual del sistema y que valores admite. Para ello recurriremos al manual de la placa base donde con todo detalle obtendremos dicha información, con lo que podremos hacernos una idea de las combinaciones posibles. Si no disponemos del manual, recurriremos a la web del fabricante donde encontraremos completa información.

Actualmente la velocidad de la placa base oscila entre los 66, 75, 83, 100, 112 Mhz, aunque otras placas disponen de una selección más amplia 50, 55, 60, 90, 95, 105, 110, 115, 120, 125, 133 y 150 MHz. Esto nos permite todavía mayor flexibilidad a la hora de combinar frecuencias, y en todo caso, si nuestra CPU se niega a trabajar a más velocidad, siempre podemos hacer que, aún funcionando la CPU a una frecuencia parecida, el bus de la placa base vaya más rápido, obteniendo velocidades de transferencia CPU-bus PCI más altas, lo que provoca un aumento de rendimiento global del sistema.

Los dos valores que determinan la velocidad del procesador (frecuencia del bus o reloj y multiplicador) se encuentran en la placa base. El método utilizado para cambiarlos depende del modelo de placa placa base en cuestión. Hay varias formas:

FORMATO DE PINES SERIAL Y PARALELO

2008-10-09T13:53:00.000-07:00

conexion serial

Como crear una red con puerto serial y paralelo (LPT).

2008-10-09T13:43:00.000-07:00

Primero debemos tener en cuenta que hay que configurar un PC como Host y el otro como client (invitado).

Para crear primero el host.
Le damos inicio, todos los programas, accesorios, comunicaciones y asistente para conexion nueva.
Le damos siguiente.

Luego le damos en click en configurar una conexion avanzada y siguiente.

Clickiamos en conectar directamente a otro equipo y siguiente.

Seleccionamos la opcion host y le damos siguiente.

Seleccionamos el tipo de cable que deseamos usar ya sea serial o LPT. Damos click en sigte.

En este paso debemos de crear un nombre de usuario con contraseña para conectarnos al otro equipo. Le damos click en agregar para crear el nuevo usuario.

Escogemos el nombre de usuario y la contraseña. Despues siguiente

Finalizar.

Para crear el client (invitado).
Le damos inicio, todos los programas, accesorios, comunicaciones y asistente para conexion nueva.
Le damos siguiente.

Luego le damos en click en configurar una conexion avanzada y siguiente.

Clickiamos en conectar directamente a otro equipo y siguiente.

Seleccionamos la opcion Invitado y le damos siguiente.

Despues nombre del equipo de la PC que configuraste como Host, lo puedes encontrar en las propiedades de mi PC, depues pones el nombre y le das siguiente.

Escogemos el tipo de cable que deseamos conectar (debe estar configurado el mismo tipo de cable en ambas PCs).

Creamos el acceso directo en el escritorio y finalizar.

Hecho todo y, suponiendo que tienes ambas PC conectadas con el cable LPT o serial y que pusiste un ícono en el escritorio; Haces doble click al ícono y te aparecerá la ventana Conectar a [Nombre de máquina Host], colocas el nombre de usuario y contraseña que agregaste en la máquina Host y haces click en conectar. Comenzará a conectarse a la otra PC si todo sale bien.

RED AD-HOC INALAMBRICA

2008-10-02T15:27:00.000-07:00

Una red inalambrica en topologia ad-hoc es una red con dos o varios host sin AP.

Para empezar, debemos localizar el icono Mis sitios de red en el escritorio de nuestro ordenador. Una vez localizado(normalmente suele encontrarse debajo o muy próximo al icono Mi PC), hacemos click con el botón derecho del ratón y nos apareara el menú contextual en el que elegiremos la opción Propiedades.

En la ventana que aparece a continuación volvemos a hacer click con el botón derecho del ratón sobre el icono Conexiones de red inalámbricas y también seleccionamos la opción Propiedades como muestra la figura.

Aparecerá una nueva ventana, en la que tenemos que hacer clic con el botón izquierdo del ratón
sobre la pestaña Redes inalámbricas, y una vez dentro, pulsar en el botón Opciones Avanzadas, como muestra la figura.

De nuevo veremos una nueva ventana, en la que hay que comprobar que está seleccionada la opción Cualquier red disponible (punto de acceso preferido) o Sólo redes de equipo a equipo (ad hoc).

Después pulsamos sobre el botón Agregar señalado en la figura que apareció inicialmente y aparecerá otra ventana llamada Propiedades de red inalámbrica.

En primer lugar le daremos un nombre a la red. Para ello introduciremos el nombre que deseemos en la casilla Nombre de red (SSID), que en este caso hemos llamado DIEGOREDES

Para configurar nuestra IP nos dirigimos a la pestaña general de la ventana Propiedades de Conexiones de red inalámbricas y pinchamos sobre Protocolo de Internet (TCP/IP) y a continuación sobre el botón Propiedades.

Ingresamos la ip y la mascara de subred

Para ir incorporando equipos a la red, bastará con hacer doble clic con el botón izquierdo del ratón sobre el icono de Redes inalámbricas de la barra de tareas

pulsar el botón Ver redes inalámbricas para que nos permita ver las redes disponibles, tal y como se ve en la siguiente imagen.

para poner a funcionar la red deben estar los equipos en el mismo GRUPO de trabajo.

comunicacion satelital

2008-07-31T15:34:00.000-07:00

En las comunicaciones por satélite, las ondas electromagnéticas se transmiten gracias a la presencia en el espacio de satélites artificiales situados en órbita alrededor de la Tierra.

Tipos de satélites de comunicaciones

El ACRIMSat

Un satélite actúa básicamente como un repetidor situado en el espacio: recibe las señales enviadas desde la estación terrestre y las reemite a otro satélite o de vuelta a los receptores terrestres. En realidad hay dos tipos de satélites de comunicaciones:

Satélites pasivos. Se limitan a reflejar la señal recibida sin llevar a cabo ningúna otra tarea.

Satélites activos.

Los satélites y sus órbitas

Los satélites son puestos en órbita mediante cohetes espaciales que los sitúan circundando la Tierra a distancias relativamente cercanas fuera de la atmósfera. Los tipos de satélites según sus órbitas son:

Satélites LEO (Low Earth Orbit, que significa órbitas bajas) Orbitan la Tierra a una distancia de 160-2000 km y su velocidad les permite dar una vuelta al mundo en 90 minutos. Se usan para proporcionar datos geológicos sobre movimiento de placas terrestres y para la industria de la telefonía satélite.

Satélites MEO (Medium Earth Orbit, órbitas medias). Son satélites con órbitas medianamente cercanas, de unos 10.000 km. Su uso se destina a comunicaciones de telefonía y televisión, y a las mediciones de experimentos espaciales.

Satélites HEO (Highly Elliptical Orbit, órbitas muy elípticas). Estos satélites no siguen una órbita circular, sino que su órbita es elíptica. Esto supone que alcanzan distancias mucho mayores en el punto de órbita más alejada. A menudo se utilizan para cartografiar la superficie de la Tierra, ya que pueden detectar un gran ángulo de superficie terrestre
Satélites GEO. Tienen una velocidad de traslación igual a la velocidad de rotación de la Tierra, lo que supone que se encuentren suspendidos sobre un mismo punto del globo terrestre. Por eso se llaman satélites geoestacionarios. Para que la Tierra y el satélite igualen sus velocidades es necesario que este último se encuentre a una distancia fija de 35.800 km sobre el ecuador. Se destinan a emisiones de televisión y de telefonía, a la transmisión de datos a larga distancia, y a la detección y difusión de datos meteorológicos.

Antenas parabólicas

Las antenas utilizadas preferentemente en las comunicaciones vía satélites son las antenas parabólicas, cada vez más frecuentes en las terrazas y tejados de nuestras ciudades. Tienen forma de parábola y la particularidad de que las señales que inciden sobre su superficie se reflejan e inciden sobre el foco de la parábola, donde se encuentra el elemento receptor.

Son antenas parabólicas de foco primario. Es importante que la antena esté correctamente orientada hacia el satélite, de forma que las señales lleguen paralelas al eje de la antena. Son muy utilizadas como antenas de instalaciones colectivas.

Una variante de este tipo de antena parabólica es la antena offset; este tipo de antena tiene un tamaño más reducido, y obtiene muy buen rendimiento. La forma parabólica de la superficie reflectante hace que las señales, al reflejarse, se concentren en un punto situado por debajo del foco de parábola. Por sus reducidas dimensiones se suelen utilizar en instalaciones individuales de recepción de señales de TV y datos vía satélite.

Otro tipo particular es la antena Cassegrain, que aumenta la eficacia y el rendimiento respecto a las anteriores y disponer de dos reflectores: el primario o parábola más grande, donde inciden los haces de señales es un primer contacto, y un reflector secundario (subreflector).

Fibra óptica

2008-07-31T15:28:00.000-07:00

La fibra óptica es un conductor de ondas en forma de filamento, generalmente de vidrio, aunque también puede ser de materiales plásticos. La fibra óptica es capaz de dirigir la luz a lo largo de su longitud usando la reflexión total interna. Normalmente la luz es emitida por un láser o un LED.

Las fibras son ampliamente utilizadas en telecomunicaciones, ya que permiten enviar gran cantidad de datos a gran velocidad, mayor que las comunicaciones de radio y cable. También se utilizan para redes locales. Son el medio de transmisión inmune a las interferencias por excelencia. Tienen un costo elevado.

Historia

Como resultado de estudios en física enfocados de la óptica, se descubrió un nuevo empleo para la luz llamado rayo láser. Este ultimo es usado con mayor vigor en el área de las telecomunicaciones debido a lo factible que es enviar mensajes con altas velocidades y con una amplia cobertura. Sin embargo, no existía un conducto para hacer viajar los fotones originados por el láser.

La posibilidad de controlar un rayo de luz, dirigirlo hacia una trayectoria recta se conoce desde hace mucho tiempo. El físico irlandés John Tyndall descubrió que la luz podía viajar dentro de un material (agua), curvándose por reflexión interna y en 1870 desmostró sus estudios a los miembros de la Royal Society. Este principio fue utilizado en su época para iluminar corrientes del agua en fuentes públicas. Más tarde J.L. Baird registró patentes que describían la utilización de bastones sólidos de vidrio en la trasmisión de luz, para su empleo en un primitivo sistema de televisión de colores.

El gran problema, sin embargo, es que las técnicas y los materiales usados no permitían la trasmisión de luz con buen rendimiento. Las pérdidas eran tan grandes y no habían dispositivos de acoplamiento óptico.

Solamente en 1950 las fibras ópticas comenzaron a interesar a los investigadores, con muchas aplicaciones prácticas que estaban siendo desarrolladas. En 1952, el físico Narinder Singh Kapany, apoyándose en los estudios de John Tyndall, realizó experimentos que condujeron a la invención de la fibra óptica.

Uno de los primeros usos de la fibra óptica fue emplear un haz de fibras para la transmisión de imágenes, que se usó en el endoscopio médico. Usando la fibra óptica, se consiguió un endoscopio semiflexible, el cual fue patentado por la Universidad de Michigan en 1956. En este invento se usaron unas nuevas fibras forradas con un material de bajo índice de refracción, ya que antes se impregnaban con aceites o ceras.

Charles Kao, en su tesis doctoral de 1956, estimó que las máximas pérdidas que debería tener la fibra óptica, para que resultara práctica en enlaces de comunicaciones, eran de 20 dB/km. En 1970 los investigadores Maurer, Keck, Schultz y Zimar que trabajaban para Corning Glass fabricaron la primera fibra óptica aplicando impurezas de titanio en sílice. Las pérdidas eran de 17 dB/km. Durante esta década las técnicas de fabricación se mejoraron, consiguiendo pérdidas de tan solo 0,5 dB/km. Y en 1978 ya se transmitía a 10 Gb km/segundos.

En 1966 un comunicado dirigido a la British Association for the Advancement of Science, los investigadores Charles Kao y G.A. Hockham, de Inglaterra, propusieron el uso de fibras de vidrio y luz, en lugar de electricidad y conductores metálicos, en la trasmisión de mensajes telefónicos. La obtención de tales fibras exigió grandes esfuerzos de los investigadores, ya que las fibras hasta entonces presentaban pérdidas de orden de 100 dB por kilómetro, además de una banda pasante estrecha y una enorme fragilidad mecánica. Mientras tanto, como resultado de los esfuerzos, se hicieron nuevas fibras con atenuación de 20 dB por kilómetro y una banda pasante de 1 GHz para un largo de 1 km, con la perspectiva de sustituir los cables coaxiales. La utilización de fibras de 100 µm de diámetro, envueltas en nylon resistente, permitirían la construcción de hilos tan fuertes que no puedan ser rotos con las manos. Hoy ya existen fibras ópticas con atenuaciones tan pequeñas como de 1 dB por kilómetro, lo que es muchísimo menor a las pérdidas de un cable coaxial.

El 22 de abril de 1977, General Telephone and Electronics envió la primera transmisión telefónica a través de fibra óptica, en 6 Mbit/s, en Long Beach, California.

El amplificador que marcó un antes y un después en el uso de la fibra óptica en conexiones interurbanas, reduciendo el coste de ellas, fue el amplificador óptico inventado por David Payne de la Universidad de Southampton, y por Emmanuel Desurvire en los laboratorios de Bell. A los cuales les fue dada la medalla Benjamin Franklin en 1988.

El primer enlace transoceánico con fibra óptica fue el TAT-8 que comenzó a operar en 1988. Desde entonces se ha empleado fibra óptica en multitud de enlaces transoceánicos o entre ciudades, y paulatinamente se va extendiendo su uso desde las redes troncales de las operadoras hacia los usuarios finales.

Aplicaciones

Su uso es muy variado, desde comunicaciones digitales, pasando por sensores y llegando a usos decorativos, como árboles de navidad, veladores y otros elementos similares.

Comunicaciones con fibra óptica

La fibra óptica se emplea como medio de transmisión para las redes de telecomunicaciones, ya que por su flexibilidad los conductores ópticos pueden agruparse formando cables. Las fibras usadas en este campo son de plástico o de vidrio, y algunas veces de los dos tipos. Para usos interurbanos son de vidrio, por la baja atenuación que tienen.

Para las comunicaciones se emplean fibras multimodo y monomodo, usando las multimodo para distancias cortas (hasta 5000 m) y las monomodo para acoplamientos de larga distancia. Debido a que las fibras monomodo son más sensibles a los empalmes, soldaduras y conectores, las fibras y los componentes de éstas son de mayor costo que los de las fibras multimodo.

Sensores de fibra óptica

Las fibras ópticas se pueden utilizar como sensores para medir la tensión, la temperatura, la presión y otros parámetros. El tamaño pequeño y el hecho de que por ellas no circula corriente eléctrica le da ciertas ventajas respecto al sensor eléctrico.

Las fibras ópticas se utilizan como hidrófonos para los sismos o aplicaciones de sónar. Se ha desarrollado sistemas hidrofónicos con más de 100 sensores usando la fibra óptica. Los hidrófonos son usados por la industria de petróleo así como las marinas de guerra de algunos países. La compañía alemana Sennheiser desarrolló un micrófono que trabajaba con un láser y las fibras ópticas.

Los sensores de fibra óptica para la temperatura y la presión se han desarrollado para pozos petrolíferos. Estos sensores pueden trabajar a mayores temperaturas que los sensores de semiconductores.

Otro uso de la fibra óptica como un sensor es el giroscopio óptico que usa el Boeing 767 y el uso en microsensores del hidrógeno.

Más usos de la fibra óptica

Se puede usar como una guía de onda en aplicaciones médicas o industriales en las que es necesario guiar un haz de luz hasta un blanco que no se encuentra en la línea de visión.
La fibra óptica se puede emplear como sensor para medir tensiones, temperatura, presión así como otros parámetros.
Es posible usar latiguillos de fibra junto con lentes para fabricar instrumentos de visualización largos y delgados llamados endoscopios. Los endoscopios se usan en medicina para visualizar objetos a través de un agujero pequeño. Los endoscopios industriales se usan para propósitos similares, como por ejemplo, para inspeccionar el interior de turbinas.
Las fibras ópticas se han empleado también para usos decorativos incluyendo iluminación, árboles de Navidad.
Líneas de abonado
Las fibras ópticas son muy usadas en el campo de la iluminación. Para edificios donde la luz puede ser recogida en la azotea y ser llevada mediante fibra óptica a cualquier parte del edificio.
También es utilizada para trucar el sistema sensorial de los taxis provocando que el taxímetro (algunos le llaman cuentafichas) no marque el costo real del viaje.
Se emplea como componente en la confección del hormigón translúcido, invención creada por el arquitecto húngaro Ron Losonczi, que consiste en una mezcla de hormigón y fibra óptica formando un nuevo material que ofrece la resistencia del hormigón pero adicionalmente, presenta la particularidad de dejar traspasar la luz de par en par.

Características

La fibra óptica es una guía de ondas dieléctrica que opera a frecuencias ópticas.

Núcleo y revestimiento de la fibra óptica.

Cada filamento consta de un núcleo central de plástico o cristal (óxido de silicio y germanio) con un alto índice de refracción, rodeado de una capa de un material similar con un índice de refracción ligeramente menor. Cuando la luz llega a una superficie que limita con un índice de refracción menor, se refleja en gran parte, cuanto mayor sea la diferencia de índices y mayor el ángulo de incidencia, se habla entonces de reflexión interna total.

Así, en el interior de una fibra óptica, la luz se va reflejando contra las paredes en ángulos muy abiertos, de tal forma que prácticamente avanza por su centro. De este modo, se pueden guiar las señales luminosas sin pérdidas por largas distancias.

Funcionamiento

Los principios básicos de funcionamiento se justifican aplicando las leyes de la óptica geométrica, principalmente, la ley de la refracción (principio de reflexión interna total) y la ley de Snell.

Su funcionamiento se basa en transmitir por el núcleo de la fibra un haz de luz, tal que este no atraviese el núcleo, sino que se refleje y se siga propagando. Esto se consigue si el índice de refracción del núcleo es mayor al índice de refracción del revestimiento, y también si el ángulo de incidencia es superior al ángulo limite.

Ventajas

Su ancho de banda es muy grande (teóricamente de hasta 1 THz), mediante técnicas de multiplexación por división de frecuencias (WDM/DWDM), que permiten enviar hasta 100 haces de luz (cada uno con una longitud de onda diferente) a una velocidad de 10 Gb/s cada uno por una misma fibra, se llegan a obtener velocidades de transmisión totales de 10 Tb/s.
Es inmune totalmente a las interferencias electromagnéticas.

Desventajas

A pesar de las ventajas antes enumeradas, la fibra óptica presenta una serie de desventajas frente a otros medios de transmisión, siendo las más relevantes las siguientes:

La alta fragilidad de las fibras.
Necesidad de usar transmisores y receptores más caros
Los empalmes entre fibras son difíciles de realizar, especialmente en el campo, lo que dificulta las reparaciones en caso de rotura del cable
No puede transmitir electricidad para alimentar repetidores intermedios
La necesidad de efectuar, en muchos casos, procesos de conversión eléctrica-óptica
La fibra óptica convencional no puede transmitir potencias elevadas.^[1]
No existen memorias ópticas

Tipos

Las diferentes trayectorias que puede seguir un haz de luz en el interior de una fibra se denominan modos de propagación. Y según el modo de propagación tendremos dos tipos de fibra óptica: multimodo y monomodo.

Tipos de fibras óptica.

Fibra multimodo

Una fibra multimodo es aquella en la que los haces de luz pueden circular por más de un modo o camino. Esto supone que no llegan todos a la vez. Una fibra multimodo puede tener más de mil modos de propagación de luz. Las fibras multimodo se usan comúnmente en aplicaciones de corta distancia, menores a 1 km; es simple de diseñar y económico.

Su distancia máxima es de 2 km y usan diodos láser de baja intensidad.

El núcleo de una fibra multimodo tiene un índice de refracción superior, pero del mismo orden de magnitud, que el revestimiento. Debido al gran tamaño del núcleo de una fibra multimodo, es más fácil de conectar y tiene una mayor tolerancia a componentes de menor precisión.

Dependiendo el tipo de índice de refracción del núcleo, tenemos dos tipos de fibra multimodo:

Índice escalonado: en este tipo de fibra, el núcleo tiene un índice de refracción constante en toda la sección cilíndrica, tiene alta dispersión modal.
Índice gradual: mientras en este tipo, el índice de refracción no es constante, tiene menor dispersión modal y el núcleo se constituye de distintos materiales.

Fibra monomodo

Una fibra monomodo es una fibra óptica en la que sólo se propaga un modo de luz. Se logra reduciendo el diámetro del núcleo de la fibra hasta un tamaño (8,3 a 10 micrones) que sólo permite un modo de propagación. Su transmisión es paralela al eje de la fibra. A diferencia de las fibras multimodo, las fibras monomodo permiten alcanzar grandes distancias (hasta 100 km máximo, mediante un láser de alta intensidad) y transmitir elevadas tasas de información (decenas de Gb/s).

Componentes de la fibra óptica

Dentro de los componentes que se usan en la fibra óptica caben destacar los siguientes: los conectores, el tipo de emisor del haz de luz, los conversores de luz, etc.

Tipos de conectores

Estos elementos se encargan de conectar las líneas de fibra a un elemento, ya puede ser un transmisor o un receptor. Los tipos de conectores disponibles son muy variados, entre los que podemos encontrar se hallan los siguientes:

Tipos de conectores de la fibra óptica.

FC, que se usa en la transmisión de datos y en las telecomunicaciones.
FDDI, se usa para redes de fibra óptica.
LC y MT-Array que se utilizan en transmisiones de alta densidad de datos.
SC y SC-Dúplex se utilizan para la transmisión de datos.
ST se usa en redes de edificios y en sistemas de seguridad.

Emisores del haz de luz

Estos dispositivos se encargan de emitir el haz de luz que permite la transmisión de datos, estos emisores pueden ser de dos tipos:

LEDs. Utilizan una corriente de 50 a 100 mA, su velocidad es lenta, solo se puede usar en fibras multimodo, pero su uso es fácil y su tiempo de vida es muy grande, además de ser económicos.
Lasers. Este tipo de emisor usa una corriente de 5 a 40 mA, son muy rápidos, se puede usar con los dos tipos de fibra, monomodo y multimodo, pero por el contrario su uso es difícil, su tiempo de vida es largo pero menor que el de los LEDs y también son mucho más costosos.

Conversores Luz-Corriente eléctrica

Este tipo de conversores convierten las señales ópticas que proceden de la fibra en señales eléctricas. Se limitan a obtener una corriente a partir de la luz modulada incidente, esta corriente es proporcional a la potencia recibida, y por tanto, a la forma de onda de la señal moduladora.

Se fundamenta en el fenómeno opuesto a la recombinación, es decir, en la generación de pares electrón-hueco a partir de los fotones. El tipo más sencillo de detector corresponde a una unión semiconductora P-N.

Las condiciones que debe cumplir un fotodetector para su utilización en el campo de las comunicaciones, son las siguientes:

La corriente inversa (en ausencia de luz) debe de ser muy pequeña, para así poder detectar señales ópticas muy débiles (alta sensibilidad).
Rapidez de respuesta (gran ancho de banda).
El nivel de ruido generado por el propio dispositivo ha de ser mínimo.

Hay dos tipos de detectores los fotodiodos PIN y los de avalancha APD.

Detectores PIN: Su nombre viene de que se componen de una unión P-N y entre esa unión se intercala una nueva zona de material intrínseco (I), la cual mejora la eficacia del detector.

Se utiliza principalmente en sistemas que permiten una fácil discriminación entre posibles niveles de luz y en distancias cortas.

Detectores APD: El mecanismo de estos detectores consiste en lanzar un electrón a gran velocidad (con la energía suficiente), contra un átomo para que sea capaz de arrancarle otro electrón.

Estos detectores se pueden clasificar en tres tipos:

de silicio: presentan un bajo nivel de ruido y un rendimiento de hasta el 90% trabajando en primera ventana. Requieren alta tensión de alimentación (200-300V).
de germanio: aptos para trabajar con longitudes de onda comprendidas entre 1000 y 1300 nm y con un rendimiento del 70%.
de compuestos de los grupos III y V.

Cables de fibra óptica

Un cable de fibra óptica esta compuesto por un grupo de fibras ópticas por el cual se transmiten señales luminosas. Las fibras ópticas comparten su espacio con hiladuras de aramida que le confieren la necesaria resistencia a la tracción.

Sección de un cable de fibra óptica.

Los cables de fibra óptica proporcionan una alternativa sobre los coaxiales en la industria de la electrónica y las telecomunicaciones. Así, un cable con 8 fibras ópticas tiene un tamaño bastante más pequeño que los utilizados habitualmente, puede soportar las mismas comunicaciones que 60 cables de 1623 pares de cobre o 4 cables coaxiales de 8 tubos, todo ello con una distancia entre repetidores mucho mayor.

Por otro lado, el peso del cable de fibra óptica es muchísimo menor que el de los coaxiales, ya que una bobina del cable de 8 fibras antes citado puede pesar del orden de 30 kg/km, lo que permite efectuar tendidos de 2 a 4 km de una sola vez, mientras que en el caso de los cables de cobre no son prácticas distancias superiores a 250 - 300 m.

Conectores de cable de fibra óptica.

Conectores

Los conectores más comunes usados en la fibra óptica para redes de área local son los conectores ST y SC.

El conector SC (Straight Connection) es un conector de inserción directa que suele utilizarse en conmutadores Ethernet de tipo Gigabit. El conector ST (Straight Tip) es un conector similar al SC, pero requiere un giro del conector para su inserción, de modo similar a los conectores coaxiales.

Láser

2008-07-31T15:19:00.000-07:00

Un láser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, Amplificación de Luz por Emisión Estimulada de Radiación) es un dispositivo que utiliza un efecto de la mecánica cuántica, la emisión inducida o estimulada, para generar un haz de luz coherente de un medio adecuado y con el tamaño, la forma y la pureza controlados.

Historia

En 1916, Albert Einstein estableció los fundamentos para el desarrollo de los láseres y de sus predecesores, los máseres (que emiten microondas), utilizando la ley de radiación de Max Planck basada en los conceptos de emisión espontánea e inducida de radiación. La teoría fue olvidada hasta después de la Segunda Guerra Mundial, cuando fue demostrada definitivamente por Willis Eugene Lamb y R. C. Rutherford.

En 1953, Charles H. Townes y los estudiantes de postgrado James P. Gordon y Herbert J. Zeiger construyeron el primer máser: un dispositivo que funcionaba con los mismos principios físicos que el láser pero que produce un haz coherente de microondas. El máser de Townes era incapaz de funcionar en continuo. Nicolay Gennadiyevich Basov y Aleksandr Mikhailovich Prokhorov de la Unión Soviética trabajaron independientemente en el oscilador cuántico y resolvieron el problema de obtener un máser de salida de luz continua, utilizando sistemas con más de dos niveles de energía. Townes, Basov y Prokhorov compartieron el Premio Nobel de Física en 1964 por "los trabajos fundamentales en el campo de la electrónica cuántica", los cuales condujeron a la construcción de osciladores y amplificadores basados en los principios de los máser-láser.

Townes y Arthur Leonard Schawlow son considerados los inventores del láser, el cual patentaron en 1960. Dos años después, Robert Hall inventa el láser semiconductor. En 1969 se encuentra la primera aplicación industrial del láser al ser utilizado en las soldaduras de los elementos de chapa en la fabricación de vehículos y, al año siguiente Gordon Gould patenta otras muchas aplicaciones prácticas para el láser.

El 16/05/1980, un grupo de físicos de la Universidad de Hull liderados por Geoffrey Pret registran la primera emisión láser en el rango de los rayos X. Cinco años después se comienza a comercializar el disco compacto, donde un haz láser de baja potencia "lee" los datos codificados en forma de pequeños orificios (puntos y rayas) sobre un disco óptico con una cara reflectante. Posteriormente esa secuencia de datos digitales se transforman en una señal analógica permitiendo la escucha de los archivos musicales. Inmediatamente después la tecnología desarrollada se usa en el campo del almacenamiento masivo de datos. En 1994 en el Reino Unido, se utiliza por primera vez la tecnología láser en cinemómetros para detectar conductores con exceso de velocidad. Posteriormente se extiende su uso por todo el mundo.

Ya en el siglo XXI, científicos de la Universidad de St. Andrews crean un láser que puede manipular objetos muy pequeños. Al mismo tiempo, científicos japoneses crean objetos del tamaño de un glóbulo rojo utilizando el láser. En 2002, científicos australianos "teletransportan" con éxito un haz de luz láser de un lugar a otro.^[1] Dos años después el escáner láser permite al Museo Británico efectuar exhibiciones virtuales.^[2] En 2006, científicos de la compañía Intel descubren la forma de trabajar con un chip láser hecho con silicio abriendo las puertas para el desarrollo de redes de comunicación mucho más rápidas y eficientes.^[3

Procesos

Componentes principales:
1. Medio activo para la formación del láser
2. Energía bombeada para el láser
3. Espejo reflectante al 100%
4. Espejo reflectante al 99%
5. Emisión del rayo láser

Los láseres constan de un medio activo capaz de generar el láser. Hay cuatro procesos básicos que se producen en la generación del láser, denominados bombeo, emisión espontánea de radiación, emisión estimulada de radiación y absorción.

Bombeo

Se provoca mediante una fuente de radiación como puede ser una lámpara, el paso de una corriente eléctrica o el uso de cualquier otro tipo de fuente energética que provoque una emisión.

Emisión espontánea de radiación [

Los electrones que vuelven al estado fundamental emiten fotones. Es un proceso aleatorio y la radiación resultante está formada por fotones que se desplazan en distintas direcciones y con fases distintas generándose una radiación monocromática incoherente.

Emisión estimulada de radiación

La emisión estimulada, base de la generación de radiación de un láser, se produce cuando un átomo en estado excitado recibe un estímulo externo que lo lleva a emitir fotones y así retornar a un estado menos excitado. El estímulo en cuestión proviene de la llegada de un fotón con energía similar a la diferencia de energía entre los dos estados. Los fotones así emitidos por el átomo estimulado poseen fase, energía y dirección similares a las del fotón externo que les dio origen. La emisión estimulada descrita es la raíz de muchas de las características de la luz láser. No sólo produce luz coherente y monocroma, sino que también "amplifica" la emisión de luz, ya que por cada fotón que incide sobre un átomo excitado se genera otro fotón.

Absorción

Proceso mediante el cual se absorbe un fotón. El sistema atómico se excita a un estado de energía más alto, pasando un electrón al estado metaestable. Este fenómeno compite con el de la emisión estimulada de radiación.

Aplicaciones

El tamaño de los láseres varía ampliamente, desde diodos láser microscópicos (arriba) con numerosas aplicaciones, al láser de cristales de neodimio con un tamaño similar al de un campo de fútbol, (abajo) usado para la fusión de confinamiento inercial, investigación sobre armas nucleares de destrucción masiva u otros experimentos físicos en los que se presenten altas densidades de energía

Cuando se inventó en 1960, se denominaron como "una solución buscando un problema a resolver". Desde entonces se han vuelto omnipresentes. Se pueden encontrar en miles de variadas aplicaciones en cualquier sector de la sociedad actual. Estas incluyen campos tan dispares como la electrónica de consumo, las tecnologías de la información (informática), análisis en ciencia, métodos de diagnóstico en medicina, así como el mecanizado, soldadura o sistemas de corte en sectores industriales y militares.

En bastantes aplicaciones, los beneficios de los láseres se deben a sus propiedades físicas como la coherencia, la alta monocromaticidad y la capacidad de alcanzar potencias extremadamente altas. A modo de ejemplo, un haz láser altamente coherente puede ser enfocado por debajo de su límite de difracción que, a longitudes de onda visibles, corresponde solamente a unos pocos nanómetros. Esta propiedad permite al láser grabar gigabytes de información en las microscópicas cavidades de un DVD o CD. También permite a un láser de media o baja potencia alcanzar intensidades muy altas y usarlo para cortar, quemar o incluso sublimar materiales.

El rayo láser se emplea en el proceso de fabricación de grabar o marcar metales, plásticos y vidrio. Otros usos son:

Diodos láser, usados en punteros láser, impresoras laser, y reproductores de CD, DVD, Blu-Ray, HD-DVD;
Láser de punto cuántico
Láser de dióxido de carbono - usado en industria para corte y soldado
Láser Excimer, que produce luz ultravioleta y se utiliza en la fabricación de semiconductores y en la cirugía ocular Lasik;
Láser neodimio-YAG, un láser de alto poder que opera con luz infrarroja; se utiliza para cortar, soldar y marcar metales y otros materiales.
YAG dopado con erbio, 1645 nm
YAG dopado con tulio, 2015 nm
YAG dopado con holmio, 2090 nm, un láser de alto poder que opera con luz infrarroja, es absorbido de manera explosiva por tejidos impregnados de humedad en secciones de menos de un milímetro de espesor. Generalmente opera en modo pulsante y pasa a través de dispositivos quirúrgicos de fibra óptica. Se utiliza para quitar manchas de los dientes, vaporizar tumores cancerígenos y deshacer cálculos renales y vesiculares.
Láser de Zafiro dopado con Titanio, es un láser infrarrojo fácilmente sintonizable que se utiliza en espectroscopía.
Láser de fibra dopada con erbio, un tipo de láser formado de una fibra óptica especialmente fabricada, que se utiliza como amplificador para comunicaciones ópticas.
Láser de colorante, formados por un colorante organico operan en el UV-VIS de modo pulsado, usados en espectroscopia por su facil sintonizacion y su bajo precio.

Radiofrecuencia

2008-07-31T15:06:00.000-07:00

radiofrecuencia, también denominado espectro de radiofrecuencia o RF, se aplica a la porción menos energética del espectro electromagnético, situada entre unos 3 Hz y unos 300 GHz. Las ondas electromagnéticas de esta región del espectro se pueden transmitir aplicando la corriente alterna originada en un generador a una antena. La radiofrecuencia se puede dividir en las siguientes bandas del espectro:

Nombre	Abreviatura inglesa	Banda ITU	Frecuencias	Longitud de onda
			Inferior a 3 Hz	> 100.000 km
Extra baja frecuencia Extremely low frequency	ELF	1	3-30 Hz	100.000 km – 10.000 km
Super baja frecuencia Super low frequency	SLF	2	30-300 Hz	10.000 km – 1000 km
Ultra baja frecuencia Ultra low frequency	ULF	3	300–3000 Hz	1000 km – 100 km
Muy baja frecuencia Very low frequency	VLF	4	3–30 kHz	100 km – 10 km
Baja frecuencia Low frequency	LF	5	30–300 kHz	10 km – 1 km
Media frecuencia Medium frequency	MF	6	300–3000 kHz	1 km – 100 m
Alta frecuencia High frequency	HF	7	3–30 MHz	100 m – 10 m
Muy alta frecuencia Very high frequency	VHF	8	30–300 MHz	10 m – 1 m
Ultra alta frecuencia Ultra high frequency	UHF	9	300–3000 MHz	1 m – 100 mm
Super alta frecuencia Super high frequency	SHF	10	3-30 GHz	100 mm – 10 mm
Extra alta frecuencia Extremely high frequency	EHF	11	30-300 GHz	10 mm – 1 mm
			Por encima de los 300 GHz	<>

A partir de 1 GHz las bandas entran dentro del espectro de las microondas. Por encima de 300 GHz la absorción de la radiación electromagnética por la atmósfera terrestre es tan alta que la atmósfera se vuelve opaca a ella, hasta que, en los denominados rangos de frecuencia infrarrojos y ópticos, vuelve de nuevo a ser transparente.

Las bandas ELF, SLF, ULF y VLF comparten el espectro de la AF (audiofrecuencia), que se encuentra entre 20 y 20000 Hz aproximadamente. Sin embargo, éstas se tratan de ondas de presión, como el sonido, por lo que se desplazan a la velocidad del sonido sobre un medio material. Mientras que las ondas de radiofrecuencia, al ser ondas electromagnéticas, se desplazan a la velocidad de la luz y sin necesidad de un medio material.

Los conectores eléctricos diseñados para trabajar con frecuencias de radio se conocen como conectores RF. RF también es el nombre del conector estándar de audio/video, también conocido como BNC (BayoNet Connector).

Usos de la radiofrecuencia

Uno de sus primeros usos fue en el ámbito naval, para el envío de mensajes en código Morse

entre los buques y tierra o entre buques.

Actualmente, la radio toma muchas otras formas, incluyendo redes inalámbricas, comunicaciones móviles de todo tipo, así como la radiodifusión.

Antes de la llegada de la televisión, la radiodifusión comercial incluía no solo noticias y música, sino dramas, comedias, shows de variedades, concursos y muchas otras formas de entretenimiento, siendo la radio el único medio de representación dramática que solamente utilizaba el sonido.

Otros usos de la radio son:

Audio

La forma más antigua de radiodifusión de audio fue la radiotelegrafía marin a, ya mínimamente utilizada. Una onda continua (CW), era conmutada on-off por un manipulador para crear código Morse, que se oía en el receptor como un tono intermitente.
Música y voz mediante radio en modulación de amplitud (AM).
Música y voz, con una mayor fidelidad que la AM, mediante radio en modulación de frecuencia (FM).
Música, voz y servicios interactivos con el sistema de radio digital DAB empleando multiplexación en frecuencia OFDM para la transmisión física de las señales.
Servicios RDS, en sub-banda de FM, de transmisión de datos que permiten transmitir el nombre de la estación y el título de la canción en curso, además de otras informaciones adicionales.
Transmisiones de voz para marina y aviación utilizando modulación de amplitud en la banda de VHF.
Servicios de voz utilizando FM de banda estrecha en frecuencias especiales para policía, bomberos y otros organismos estatales.
Servicios civiles y militares en alta frecuencia (HF) en la banda de Onda Corta, para comunicación con barcos en alta mar y con poblaciones o instalaciones aisladas y a muy largas distancias.
Sistemas telefónicos celulares digitales para uso cerrado (policía, defensa, ambulancias, etc). Distinto de los servicios públicos de telefonía móvil.

Telefonía
Vídeo
Navegación
Radar
Servicios de emergencia
Transmisión de datos por radio digital
Calentamiento
Fuerza mecánica
Otros

Bandas de frecuencia destacadas

General

Frecuencias de radiodifusión y televisión:

Radio AM = 530kHz - 1600kHz (MF)
TV Banda I (Canales 2 - 6) = 54MHz - 88MHz (VHF)
Radio FM Banda II = 88MHz - 108MHz (VHF)
TV Banda III (Canales 7 - 13) = 174MHz - 216MHz (VHF)
TV Bandas IV y V (Canales 14 - 69) = 512MHz - 806MHz (UHF)

Tabla de asignación de frecuencias en Estados Unidos

Frecuencias de uso libre por el público

PMR 446 (Región 1, Europa y África)
FRS (Estados Unidos y otros países de América)

Frecuencias de radioaficionados

El rango de frecuencias permitido a los radioaficionados varían según el país y la región del territorio de ese país. Las señaladas aquí son las bandas más comunes, identificadas por su longitud de onda:

Radioastronomía

Muchos de los objetos astronómicos emiten en radiofrecuencia. En algunos casos en rangos anchos y en otros casos centrados en una frecuencia que se corresponde con una línea espectral,^[1] por ejemplo:

Línea de HI o hidrógeno atómico. Centrada en 1.4204058 GHz.
Línea de CO (transición rotacional 1-0) asociada al hidrógeno molecular. Centrada en 115.271 GHz.

Microondas totty US

Banda	Rango de frecuencia	Origen del nombre
Banda I	hasta 0.2GHz
Banda G	0.2 a 0.25 GHz
Banda P	0.25 a 0.5 GHz	Previous, dado que los primeros rádares del Reino Unido utilizaron esta banda, pero luego pasaron a frecuencias más altas
Banda L / LW	0.5 a 1.5 GHz	Long wave (Onda larga)
Banda S / SW	2 a 4 GHz	Short wave (Onda corta)
Banda C	4 a 8 GHz	Compromiso entre S y X
Banda X	8 a 12 GHz	Usada en la II Guerra Mundial por los sistemas de control de fuego, X de cruz (como la cruz de la retícula de puntería)
Banda K_u	12 a 18 GHz	Kurz-under (bajo la corta)
Banda K	18 a 26 GHz	Alemán Kurz (corta)
Banda K_a	26 a 40 GHz	Kurz-above (sobre la corta)
Banda V	40 a 75 GHz	Very high frequency (Muy alta frecuencia)
Banda W	75 a 111 GHz	W sigue a V en el alfabeto

UE, OTAN

Banda	Rango de frecuencia
Banda A	hasta 0.25 GHz
Banda B	0.25 a 0.5 GHz
Banda C	0.5 a 1.0 GHz
Banda D	1 a 2 GHz
Banda E	2 a 3 GHz
Banda F	3 a 4 GHz
Banda G	4 a 6 GHz
Banda H	6 a 8 GHz
Banda I	8 a 10 GHz
Banda J	10 a 20 GHz
Banda K	20 a 40 GHz
Banda L	40 a 60 GHz
Banda M	60 a 100 GHz

Microondas

2008-07-31T14:56:00.000-07:00

microondas es unas ondas electromagnéticas definidas en un rango de frecuencias determinado; generalmente de entre 300 MHz y 300 GHz, que supone un período de oscilación de 3 ns (3×10^-9 s) a 3 ps (3×10^-12 s) y una longitud de onda en el rango de 1 m a 1 mm. Otras definiciones, por ejemplo las de los estándares IEC 60050 y IEEE 100 situan su rango de frecuencias entre 1 GHz y 300 GHz, es decir, longitudes de onda de entre 30 cm a 1 mm.

El rango de las microondas está incluido en las bandas de radiofrecuencia, concretamente en las UHF (ultra-high frequency, frecuencia ultra alta en español) (0.3 – 3 GHz), SHF (super-high frequency, frecuencia super alta) (3 – 30 GHz) y EHF (extremely high frequency, frecuencia extremadamente alta) (30 – 300 GHz). Otras bandas de radiofrecuencia incluyen ondas de menor frecuencia y mayor longitud de onda que las microondas. Las microondas de mayor frecuencia y menor longitud de onda —en el orden de milímetros— se denominan ondas milimétricas, radiación terahercio o rayos T.

La existencia de ondas electromagnéticas, de las cuales las microondas forman parte del espectro de alta frecuencia, fueron predichas por Maxwell en 1864 a partir de sus famosas Ecuaciones de Maxwell. En 1888, Heinrich Rudolf Hertz fue el primero en demostrar la existencia de ondas electromagnéticas mediante la construcción de un aparato para producir ondas de radio.

Las microondas pueden ser generadas de varias maneras, generalmente divididas en dos categorías: dispositivos de estado sólido y dispositivos basados en tubos de vacío. Los dispositivos de estado sólido para microondas están basados en semiconductores de silicio o arsenuro de galio, e incluyen transistores de efecto campo (FET), transistores de unión bipolar (BJT), diodos Gunn y diodos IMPATT. Se han desarrollado versiones especializadas de transistores estándar para altas velocidades que se usan comúnmente en aplicaciones de microondas.

Los dispositivos basados en tubos de vacío operan teniendo en cuenta el movimiento balístico de un electrón en el vacío bajo la influencia de campos eléctricos o magnéticos, entre los que se incluyen el magnetrón, el Klistrón, el TWT y el girotrón.

Usos

El Active Denial System (ADS, Sistema Activo de Rechazo) es un proyecto del Ejército de los Estados Unidos en fase de desarrollo para el uso de microondas como arma no letal. El ADS produciría un aumento de la temperatura corporal de un individuo situado a una distancia de hasta 500 metros, mediante el mismo sistema que utiliza un horno microondas.^[1]

Una de las aplicaciones más conocidas de las microondas es el horno microondas, que usa un magnetrón para producir ondas a una frecuencia de aproximadamente 2.45 GHz. Estas ondas hacen vibrar o rotar las moléculas de agua, lo cual genera calor. Debido a que la mayor parte de los alimentos contienen un importante porcentaje de agua, pueden ser fácilmente cocinados de esta manera.

En telecomunicaciones, las microondas son usadas en radiodifusión, ya que estas pasan fácilmente a través de la atmósfera 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. Protocolos inalámbricos LAN, tales como Bluetooth y las especificaciones de Wi-Fi IEEE 802.11g y b también usan microondas en la banda ISM, aunque la especificación 802.11a usa una banda ISM en el rango de los 5 GHz. La televisión por cable y el acceso a Internet vía cable coaxial usan algunas de las más bajas frecuencias de microondas. Algunas redes de telefonía celular también usan bajas frecuencias de microondas.

En la industria armamentística, se han desarrollado prototipos de armas que utilicen la tecnología de microondas para la incapacitación momentánea o permanente de diferentes enemigos en un radio limitado.^[2]

La tecnología de microondas también es utilizada por los rádares, para detectar el rango, velocidad y otras características de objetos remotos; o en el máser, un dispositivo semejante a un láser pero que trabaja con frecuencias de microondas.

Bandas de frecuencia

Bandas de frecuencia de microondas
Banda	P	L	S	C	X	K_u	K	K_a	Q	U	V	E	W	F	D
Inicio (GHZ)	0,2	1	2	4	8	12	18	26,5	30	40	50	60	75	90	110
Final (GHZ)	1	2	4	8	12	18	26,5	40	50	60	75	90	110	140	170

GUÍAS DE ONDA.

2008-07-31T14:33:00.000-07:00

Son estructuras que consisten de un solo conductor. Ha dos tipos usados comúnmente: de sección rectangular y de sección circular. También hay elípticas y flexibles.

Sus pérdidas son menores que las de líneas de tx en las frecuencias usadas (arriba de 3 GHz); y también son capaces de transportar mayores potencias que una línea coaxial de las mismas dimensiones.

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.

El tamaño mínimo de la guía para transmitir una cierta frecuencia es proporcional a la l de esa frecuencia.

Dicha proporcionalidad depende tanto de la forma de la guía como de la distribución de los campos (modos de transmisión) dentro de ella. En cualquier caso, hay una frecuencia mínima que puede ser transmitida, denominada frecuencia de corte del modo principal.

Por ejemplo para una guía de onda rectangular, la dimensión mayor de la sección rectangular se designa con la letra A, y la mínima requerida se da en la siguiente tabla para distintas frecuencias:

frecuencia	Dimensión A
3 GHz	5 cm.
300 MHz	50 cm. !
30 MHz	5 m. !!

Como se observa, los dos últimos casos no son prácticos.

La Dimensión A equivale a una media longitud de onda de la frecuencia correspondiente en la tabla anterior. Con una determinada dimensión A, se podrá propagar dicha frecuencia y frecuencias mayores.

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:

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

Designación de los modos.-

Esta se hace mediante los subíndices m y n, los cuales son números enteros. El primero se refiere al número de medios ciclos de variación de campo a lo largo de la dimensión A, y el segundo se refiere al número de medios ciclos de variación de campo a lo largo de B.

De esta manera se tienen, por ejemplo:

l_c = 2B
Modo TE₀₁

l_c = A
Modo TE₂₀

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.

Al igual que en el caso de líneas de transmisión, la velocidad de fase es igual a v_p = w / b .

Algunos otros modos se muestran:

Ejemplo.-

Una Guía de Onda rectangular con aire en su interior tiene dimensiones de 10 x 5 cm. y transporta una señal senoidal de 4.5GHz. Encuentre cuántos modos TE diferentes se propagan en la guía, así como el factor de fase, velocidad de fase y longitud de onda en la guía.

Respuestas:

modo.	f corte. [GHz]	b [rad/m]	velocidad de fase. [x 10 ⁸ m/seg]	l en la guía [cm]
1 0	1.5	88.86	3.18	7.07
0 1	3	70.25	4.02	8.94
1 1	3.35	62.93	4.49	9.98
2 0	3	70.25	4.02	8.94
0 2	6
2 1	4.24	31.57	8.95	19.9
1 2	6.18
2 2	6.7

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:

Para que una GO circular propague solo el modo principal (TE₁₁), se debe cumplir: 1.71d>l>1.31d.

Cable Coaxial

2008-07-31T14:23:00.000-07:00

Hubo un tiempo donde el cable coaxial fue el más utilizado. Relativamente barato, ligero, flexible y sencillo de manejar.Consta de un núcleo de hilo de cobre rodeado por un aislante, un apantallamiento de metal trenzado y una cubierta externa.

Apantallamiento/ hace referencia al trenzado o malla de metal (u otro material) que rodea algunos tipos de cable. Protege los datos transmitidos absorbiendo las señales electrónicas espúreas, llamadas ruido, de forma que no pasan por el cable y no distorsionan los datos. Al cable que contiene una lámina aislante y una capa de apantallamiento de metal trenzado se le denomina cable apantallado doble. Para entornos que están sometidos a grandes interferencias, se encuentra disponible un apantallamiento cuádruple. Este apantallamiento consta de dos láminas aislantes, y dos capas de apantallamiento de metal trenzado,

Núcleo/ transporta señales electrónicas que forman los datos. Puede ser sólido o de hilos. Si el núcleo es sólido, normalmente es de cobre. Rodeando al núcleo hay una capa aislante dieléctrica que la separa de la malla de hilo. La malla de hilo trenzada actúa como masa, y protege al núcleo del ruido eléctrico y de la intermodulación (la intermodulación es la señal que sale de un hilo adyacente).

El núcleo de conducción y la malla de hilos deben estar separados uno del otro. Si llegaran a tocarse, el cable experimentaría un cortocircuito, y el ruido o las señales que se encuentren perdidas en la malla circularían por el hilo de cobre. Estos cortocircuitos de bajo voltaje generalmente causan un fallo en el dispositivo y lo habitual es que se pierdan los datos.

Una cubierta exterior no conductora (normalmente hecha de goma, Teflón o plástico) rodea todo el cable.

El cable coaxial es más resistente a interferencias y atenuación que el cable de par trenzado.

La malla de hilos protectora absorbe las señales electrónicas perdidas, de forma que no afecten a los datos que se envían a través del cable de cobre interno. Por esta razón, el cable coaxial es una buena opción para grandes distancias y para soportar de forma fiable grandes cantidades de datos con un equipamiento poco sofisticado.

Tipos de cable coaxial

El tipo de cable coaxial más apropiado depende de las necesidades de la red en particular.

Cable Thinnet (Ethernet fino) . Es un cable coaxial flexible de unos 0,64 centímetros de grueso (0,25 pulgadas). Se puede utilizar para la mayoría de los tipos de instalaciones de redes, ya que es un cable flexible y fácil de manejar. Puede transportar una señal hasta una distancia aproximada de 185 metros (unos 607 pies) antes de que la señal comience a sufrir atenuación.

De acuerdo a denominaciones específicas para los diferentes tipos de cables, Thinnet está incluido en un grupo que se denomina la familia RG-58 y tiene una impedancia de 50 ohm. (La impedancia es la resistencia, medida en ohmios, a la corriente alterna que circula en un hilo.)

La característica principal de la familia RG-58 es el núcleo central de cobre y los diferentes tipos de cable de esta familia son:

• RG-58/U: Núcleo de cobre sólido.

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

• RG-58 C/U: Especificación militar de RG-58 A/U.

• RG-59: Transmisión en banda ancha, como el cable de televisión.

• RG-60: Mayor diámetro y considerado para frecuencias más altas que RG-59, pero también utilizado para transmisiones de banda ancha.

• RG-62: Redes ARCnet.

Cable Thicknet (Ethernet grueso) . Es relativamente rígido de aproximadamente 1,27 centímetros de diámetro. El núcleo de cobre del cable Thicknet es más grueso que el del cable Thinnet. Cuanto mayor sea el grosor del núcleo de cobre, más lejos puede transportar las señales. El cable Thicknet puede llevar una señal a 500 metros. Por tanto, debido a la capacidad de Thicknet para poder soportar transferencia de datos a distancias mayores, a veces se utiliza como enlace central o backbone para conectar varias redes más pequeñas basadas en Thinnet.

Un transceiver conecta el cable coaxial Thinnet a un cable coaxial Thicknet mayor. Un transceiver diseñado para Ethernet Thicknet incluye un conector conocido como «vampiro» o «perforador» para establecer la conexión física real con el núcleo Thicknet. Este conector se abre paso por la capa aislante y se pone en contacto directo con el núcleo de conducción. La conexión desde el transceiver a la tarjeta de red se realiza utilizando un cable de transceiver para conectar el conector del puerto de la interfaz de conexión de unidad (AUI) a la tarjeta. Un conector de puerto AUI para Thicknet también recibe el nombre de conector Digital Intel Xerox (DIX) (nombre dado por las tres compañías que lo desarrollaron y sus estándares relacionados) o como conector dB-15.

Cable Thinnet frente a Thicknet . Como regla general, los cables más gruesos son más difíciles de manejar. El cable fino es flexible, fácil de instalar y relativamente barato. El cable grueso no se dobla fácilmente y, por tanto, es más complicado de instalar. Éste es un factor importante cuando una instalación necesita llevar el cable a través de espacios estrechos, como conductos y canales. El cable grueso es más caro que el cable fino, pero transporta la señal más lejos.

Hardware de conexión del cable coaxial

Tanto el cable Thinnet como el Thicknet utilizan un componente de conexión llamado conector BNC, para realizar las conexiones entre el cable y los equipos. Existen varios componentes importantes:

• El conector de cable BNC . Está soldado, o incrustado, en el extremo de un cable.

• El conector BNC T . Conecta la tarjeta de red (NIC) del equipo con el cable de la red.

• Conector acoplador (barrel) BNC . Se utiliza para unir dos cables Thinnet para obtener uno de mayor longitud.

• Terminador BNC . Cierra el extremo del cable del bus para absorber las señales perdidas.

Tipos de cable coaxial y normas de incendios

El cable que se debe utilizar depende del lugar donde se vayan a colocar los cables en la oficina. P uede ser:

El cloruro de polivinilo (PVC) es un tipo de plástico utilizado para construir el aíslante y la clavija del cable en la mayoría de los tipos de cable coaxial. El cable coaxial de PVC es flexible y se puede instalar fácilmente a través de la superficie de una oficina. Sin embargo, cuando se quema, desprende gases tóxicos.

Un plenum . Es el espacio muerto que hay en muchas construcciones entre el falso techo y el piso de arriba; se utiliza para que circule aire frío y caliente a través del edificio. Las normas de incendios indican instrucciones muy específicas sobre el tipo de cableado que se puede mandar a través de esta zona, debido a que cualquier humo o gas en el plenum puede mezclarse con el aire que se respira en el edificio.

El cableado de tipo plenum contiene materiales especiales en su aislamiento y en 1a clavija del cable. Estos materiales están certificados como resistentes al fuego y producen una mínima cantidad de humo; esto reduce los humos químicos tóxicos. El cable plenum se puede utilizar en espacios plenum y en sitios verticales (en una pared, por ejemplo) sin conductos. Sin embargo, el cableado plenum es más caro y menos flexible que el PVC.

Consideraciones sobre el cable coaxial

Utilice el cable coaxial si necesita un medio que pueda:

• Transmitir voz, vídeo y datos.

• Transmitir datos a distancias mayores de lo que es posible con un cableado menos caro

• Ofrecer una tecnología familiar con una seguridad de los datos aceptable.

CABLE PAR TRENZADO

2008-07-31T13:48:00.000-07:00

Es de los más antiguos en el mercado y en algunos tipos de aplicaciones es el más común, consiste en dos alambres de cobre o a veces de aluminio, aislados con un grosor de 1 mm aproximado. Los alambres se trenzan con el propósito de reducir la interferencia eléctrica de pares similares cercanos. Los pares trenzados se agrupan bajo una cubierta común de PVC (Policloruro de Vinilo) en cables multipares de pares trenzados (de 2, 4, 8, ...hasta 300 pares).

Un ejemplo de par trenzado es el sistema de telefonía, ya que la mayoría de aparatos se conectan a la central telefónica por intermedio de un par trenzado. Actualmente se han convertido en un estándar, de hecho en el ámbito de las redes LAN, como medio de transmisión en las redes de acceso a usuarios (típicamente cables de 2 ó 4 pares trenzados). A pesar que las propiedades de transmisión de cables de par trenzado son inferiores y en especial la sensibilidad ante perturbaciones extremas a las del cable coaxial, su gran adopción se debe al costo, su flexibilidad y facilidad de instalación, así como las mejoras tecnológicas constantes introducidas en enlaces de mayor velocidad, longitud, etc.

Básicamente se utilizan se utilizan los siguientes tipos de cable pares trenzados:

CABLE DE PAR TRENZADO NO APANTALLADO (UTP, Unshielded Twisted Pair):

Cable de pares trenzados más simple y empleado, sin ningún tipo de apantalla adicional y con una impedancia característica de 100 Ohmios. El conector más frecuente con el UTP es el RJ45, parecido al utilizado en teléfonos RJ11 (pero un poco mas grande), aunque también puede usarse otro (RJ11, DB25,DB11,etc), dependiendo del adaptador de red.

Es sin duda el que hasta ahora ha sido mejor aceptado, por su costo accesibilidad y fácil instalación. Sus dos alambres de cobre torcidos

aislados con plástico PVC, han demostrado un buen desempeño en las aplicaciones de hoy. Sin embargo a altas velocidades puede resultar vulnerable a las interferencias electromágneticas del medio ambiente.

CABLE DE PAR TRENZADO APANTALLADOS (STP, kshielded Twisted Pair):

En este caso, cada par va recubierto por una malla conductora que actúa de apantalla frente a interferencias y ruido eléctrico. Su impedancia es de 150 OHMIOS.

El nivel de protección del STP ante perturbaciones externas es mayor al ofrecido por UTP. Sin embargo es más costoso y requiere más instalación. La pantalla del STP para que sea más eficaz requiere una configuración de interconexión con tierra (dotada de continuidad hasta el terminal), con el STP se suele utilizar conectores RJ49.

Es utilizado generalmente en las instalaciones de procesos de datos por su capacidad y sus buenas características contra las radiaciones electromanéticas, pero el inconveniente es que es un cable robusto, caro y difícil de instalar.

CABLE DE PAR TRENZADO CON PANTALLA GLOBAL (FTP, Foiled Twisted Pair):

En este tipo de cable como en el UTP, sus pares no están apantallados, pero sí dispone de una apantalla global para mejorar su nivel de protección ante interferencias externas. Su impedancia característica típica es de 120 OHMIOS y sus propiedades de transmisión son mas parecidas a las del UTP. Además puede utilizar los mismos conectores RJ45.

Tiene un precio intermedio entre el UTP y STP.

El desmembramiento del sistema Bell en 1984 y la liberación de algunos países en el sistema de telecomunicaciones hizo, que quienes utilizaban los medios de comunicación con fines comerciales tuvieran una nueva alternativa para instalar y administrar servicios de voz y datos. Método que se designó como cableado estructurado, que consiste en equipos, accesorios de cables, accesorios de conexión y también la forma de cómo se conectan los diferentes elementos entre sí.

El EIA/TIA define el estándar EIA/TIA 568 para la instalación de redes locales (LAN). El cable trenzado mas utilizado es el UTP sin apantallar que trabajan con las redes 10Base-T de ethernet, Token Ring, etc. La EIA/TIA-568 selecciona cuatro pares trenzados en cada cable para acomodar las diversas necesidades de redes de datos y telecomunicaciones. Existen dos clases de configuraciones para los pines de los conectores del cable trenzado denominadas T568A y T568B. La configuración más utilizada es la T568A.

El cable par trenzado se maneja por categorías de cable:

Categoría 1: Cable de par trenzado sin apantallar, se adapta para los servicios de voz, pero no a los datos.

Categoría 2: Cable de par trenzado sin apantallar, este cable tiene cuatro pares trenzados y está certificado para transmisión de 4 mbps.

Categoría 3: Cable de par trenzado que soporta velocidades de transmisión de 10 mbps de

ethernet 10Base-T, la transmisión en una red Token Ring es de 4 mbps. Este cable tiene cuatro pares.

Categoría 4: Cable par trenzado certificado para velocidades de 16 mbps. Este cable tiene cuatro pares.

Categoría 5: Es un cable de cobre par trenzado de cuatro hilos de 100 OHMIOS. La transmisión de este cable puede se a 100 mbps para soportar las nuevas tecnologías como ATM

(Asynchronous Transfer Mode).

Existen varias opciones para el estándar 802,3 que se diferencian por velocidad, tipo de cable y distancia de transmisión.

10Base-T: Cable de par trenzado con una longitud aproximada de 500 mts, a una velocidad de 10 mbps.

1Base-5: Cable de par trenzado con una longitud extrema de 500 mts, a una velocidad de 1 mbps.

100Base-T: (Ethernet Rápida) Cable de par trenzado, nuevo estándar que soporta velocidades de 100 mbps que utiliza el método de acceso CSMA/CD.

100VG AnyLan: Nuevo estándar Ethernet que soporta velocidades de 100 mbps utilizando un

nuevo método de acceso por prioridad de demandas sobre configuraciones de cableado par

trenzado.