Tipos de líneas de transmisión.

Las líneas de transmisión se clasifica generalmente como balanceadas o des balanceadas. Con líneas balanceadas de dos cables, ambos conductores llevan una corriente; un conductor lleva la señal y el otro es el regreso.

Este tipo de transmisión se llama transmisión de señal y el otro es el regreso. Este tipo de transmisión se llama transmisión de señal diferencial o balanceada. 

La señal que se propaga a lo largo del cable se mide como la diferencia de potencial entre los dos cables. Las corrientes que fluyen en direcciones opuestas por un par de cable balanceados se les llaman corriente de circuito metálico. 

Las corrientes que fluyen en las mismas direcciones se le llama corriente longitudinales. Un par de cables balanceados tiene la ventaja que la mayoría de la interferencia por ruido (voltaje de modo común) se induce igual mente en ambos cables, produciendo corrientes longitudinales que se cancelan en las carga. 

Cualquier par de cable puede operar en el modo balanceado siempre y cuando ninguno de los dos cables esté con el potencial a tierra. Esto incluye al cable coaxial que tiene dos conductores centrales y una cubierta metálica. 

La cubierta metálica general mente se conecta a tierra para evitar interferencia estática al penetrar a los conductores centrales. Con una línea de transmisión desbalanceada, un cable se encuentra en el potencial de tierra, mientras que el otro cable se encuentra en el potencial de la señal. 

Este tipo de transmisión se le llama transmisión de señal desbalanceada o de terminación sencilla. Con la transmisión de una señal desbalanceada, el cable de la tierra también puede ser la referencia a otros cables que llevan señales. 

CURIOSITY

La Mars Science Laboratory (abreviada MSL), conocida como Curiosity, del inglés 'curiosidad', es una misión espacial que incluye unastromóvil de exploración marciana dirigida por la NASA. Programada en un principio para ser lanzada el 8 de octubre de 2009 y efectuar un descenso de precisión sobre la superficie del planeta en 2010 entre los meses de julio y septiembre. Fue lanzado el 26 de noviembre de 2011 a las 10:02 am EST, y aterrizó en Marte exitosamente en el cráter Gale el 6 de agosto de 2012 aproximadamente a las 05:31 UTC enviando sus primeras imágenes a la Tierra.

La misión se centró en colocar sobre la superficie marciana un vehículo explorador de tipo rover. Este vehículo es tres veces más pesado y dos veces más grande que los vehículos utilizados en la misión Mars Exploration Rover, que aterrizaron en el año 2004. Porta instrumentos científicos más avanzados que ninguna otra misión dirigida a Marte. La comunidad internacional proporcionó algunos de estos instrumentos. Se lanzó a través de un cohete Atlas V 541. Una vez en el planeta, el rover tomó fotos para probar que amartizó con éxito. En el transcurso de su misión tomará docenas de muestras de suelo y polvo rocoso marciano para su análisis. La duración de la misión será de 1 año marciano (1,88 años terrestres). Con un rango de exploración superior a los enviados anteriormente, investigará la capacidad pasada y presente de Marte para alojar vida.

El MSL tiene cuatro objetivos: Determinar si existió vida alguna vez en Marte, caracterizar el clima de Marte, determinar su geología y prepararse para la exploración humana de Marte. Para contribuir a estos cuatro objetivos científicos y conocer el objetivo principal (establecer la habitabilidad de Marte) el MSL tiene ocho cometidos:

Evaluación de los procesos biológicos:

• 1.º Determinar la naturaleza y clasificación de los componentes orgánicos del carbono.
• 2.º Hacer un inventario de los principales componentes que permiten la vida: carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo y azufre.
• 3.º Identificar las características que representan los efectos de los procesos biológicos.

Objetivos geológicos y geoquímicos:

• 4.º Investigar la composición química, isotópica y mineral de la superficie marciana.
• 5.º Interpretar el proceso de formación y erosión de las rocas y del suelo.

Evaluación de los procesos planetarios:

• 6.º Evaluar la escala de tiempo de los procesos de evolución atmosféricos.
• 7.º Determinar el estado presente, los ciclos y distribución del agua y del dióxido de carbono.

Evaluación de la radiación en superficie:

• 8.º Caracterizar el espectro de radiación de la superficie, incluyendo radiación cósmica, erupciones solares y neutrones secundarios.

ESPECIFICACIONES

Se esperaba que el vehículo rover tuviera un peso de 899 kilogramos incluyendo 80 kilogramos en instrumentos y equipo de análisis científico, en comparación a los usados en la Mars Exploration Rover cuyo peso es de 185 kg, incluyendo 5 kg de equipo en instrumental científico. Con una longitud de 2,7 m la misión MSL será capaz de superar obstáculos de una altura de 75 cm y la velocidad máxima de desplazamiento sobre terreno está estimada en 90 metros/hora con navegación automática, sin embargo se espera que la velocidadpromedio de desplazamiento sea de 30 metros/hora considerando variables como dificultad del terreno, deslizamiento y visibilidad. Las expectativas contemplan que el vehículo recorra un mínimo de 19 km durante dos años terrestres. 

FUENTE DE ENERGIA

El Mars Science Laboratory utiliza un "Generador termoeléctrico de radioisótopos" (RTG) fabricado por Boeing; este generador consiste en una cápsula que contiene radioisótopos de plutonio-238 y el calor generado por este es convertido en electricidad por medio de untermopar, produciendo así 2.5 kilovatios-hora por día. Aunque la misión está programada para durar aproximadamente dos años, el generador RTG tendrá una vida mínima de catorce años.

CARGA ÚTIL DE INSTRUMENTOS

Cámaras (MastCam, MAHLI, MARDI, Hazcams, Navcams)

Todas las cámaras han sido desarrolladas por Malin Space Science Systems; todas comparten un diseño común en cuanto a componentes tales como dispositivos para el procesamiento instantáneo de imágenes, y sensores CCD de 1600 X 1200.

VIDEOS CURIOSITY

La Histéresis

La histéresis es el fenómeno de inercia por el cual un material ofreciendo resistencia a un cambio, tiene una tendencia a conservar sus propiedades. Haciendo que el proceso de variación sea distinto en un sentido que en el contrario.

Esto puede parecer muy vago, pero esto se puede ver en varios ejemplos:

Histéresis magnética

Al magnetizar un material mediante una corriente exterior, el efecto que debe producirse a nivel icroscópico, es el de orientar los espines de las partículas en los nodos de la malla del material. En un sólido las partículas tienen muy pocos grados de libertad: sólo pueden vibrar. Esto hace que las interacciones entre los espines de las partículas sea muy alto. Es decir, estas interacciones son casi manifestaciones de fuerzas internas de la estructura atómica.

Teniendo esto en cuenta es claro que al inicio de la magnetización se requiere más trabajo para orientar los espines que cuando las moléculas están orientadas más ordenadamente. También es claro que llegará un momento en el cual todas las moléculas estarán estadísticamente orientadas de forma regular. Entonces al final aunque uno siga entregando trabajo, la cantidad de moléculas orientadas será prácticamente constante.

El trabajo necesario se mide de manera relativa mediante el vector H, mientras que la magnetización del material se mide con el módulo de M (magnetización). Con las consideraciones antes hecha podemos decir que la derivada de H con respecto a M es cero en el infinito; esto se traduce en que M tendrá un valor límite al cual se acercará infinitamente.

Histéresis en Adsorción

La adsorción es un fenómeno que permite, por ejemplo, que ciertos gases se depositen en la superficie de un sólido quedando atrapados en la red reduciendo sus grados de libertad.

Cuando uno realiza un experimento de adsorción un procedimiento muy común es el siguiente: en un recipiente se colocan el sólido y el gas y se comienza a aumentar la presión a temperatura constante (esto se logra mediante un regulador térmico y un pistón móvil). La forma en que aumenta la cantidad de gas adsorbido con la presión depende del gas y del sólido en cuestión.

En este efecto sin embargo se ha encontrado que la relación entre estos parámetros es distinta según si el proceso sea de adsorción o de desorción.

La explicación puede estar en que cuando uno comienza a desorber el material debe vencer además de las interacciones sólido-gas(ads), las interacciones gas(ads)-gas(ads). Esto produce un fenómeno de “fricción estática” al igual que en el caso magnético

Última consideración

Si uno pudiera pensar todos los hechos desde el punto de vista microscópico se daría cuenta de que todos los fenómenos deberían presentar histéresis; sin embargo los efectos de esto suelen ser tan despreciables que no se perciben generalmente con los instrumentos que solemos manejar.

MUSEO DEL TELÉGRAFO

El antiguo Palacio de Comunicaciones y Obras Publicas se ha convertido hoy en el Museo de Arte el cual alberga al Museo del Telégrafo.

En el cual nos muestra el desarrollo del primer sistema de telecomunicaciones a partir de sus precursores como son Maxwell, Hertz, Morse, Bell, Faraday, entre otros y de sus primeros aparatos de transmisión y medición.

Juan de la Granja fue el introductor del telégrafo a México, y la política se encargo de impedir un desarrollo de comunicación confiable.
Hasta que en la época de Porfirio Diaz se inicia la reconstrucción de la red telegráfica nacional y de ahí se desglosa la Época Dorada del Telégrafo, la Telegrafía sin Hilos en 1901 y la radiotelegrafía en el mundo.
Así  mismo el telégrafo fue de gran ayuda en la Revolución y posteriormente en la Construcción del México Moderno y de ahí hasta el nacimiento de la televisión comercial y las Telecomunicaciones modernas.

Lo que mas me llamo la atención del museo fue un cable usado en los submarinos y la complejidad de los aparatos para llevar acabo la comunicación.

AM y FM

Hay dos formas de modular la onda portadora de las señales eléctricas: la modulación de amplitud (AM) o la modulación de frecuencia (FM). La primera modifica el grado de ondulación de la onda portadora, y las señales de frecuencia modulada alteran el número de veces por segundo que ondula la onda portadora.

Las señales de AM están más expuestas a interferencias eléctricas, las que producen el ruido llamado estática. Las señales de FM no permiten la estática, pero sólo se propagan en línea recta.

¿Las bandas de onda de AM y FM?

La modulación de amplitud sirve para la radiodifusión de largo alcance, en longitudes de onda de entre 1 000 y 2 000 m. Estas ondas llegan a viajar miles de kilómetros desde su punto de origen, ya que se reflejan en la ionosfera, una capa electrificada de la atmósfera, situada entre 130 y 160 km por encima del planeta. Estas ondas se difunden a grandes distancias debido a la reflexión múltiple entre el suelo y la atmósfera. Las señales de AM se difunden en tres bandas de onda: larga (1 0002 000 m), media (187577 m) y corta (10100 m).

Las bandas de onda de FM incluyen la frecuencia muy alta (VHF), de entre 87 y 108 MHz (vea pág. siguiente). La VHF se emplea en radios de la policía, de los taxis y los de banda civil. La frecuencia ultraalta (UHF), de entre 450 y 855 MHz, se emplea en la televisión. Las microondas mantienen longitudes de menos de 30 cm. Los radares y los satélites de comunicaciones funcionan con microondas de frecuencias superaltas de 3 a 30 gigahertz (GHz).

CARACTERÍSTICAS DEL SONIDO

Intensidad (Depende de la amplitud): 
Distingue un sonido fuerte de uno débil. 
Tono (Depende de la frecuencia): 
Distingue a un sonido agudo (tono alto) de un sonido grave (tono bajo). 
Timbre (Depende de la forma de onda): 
Distingue dos sonidos de la misma intensidad y tono, pero producido por distintas fuentes. 

INTENSIDAD: La distancia a la que se puede oír un sonido depende de su intensidad, que es el flujo medio de energía por unidad de área perpendicular a la dirección de propagación. En el caso de ondas esféricas que se propagan desde una fuente puntual, la intensidad es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia, suponiendo que no se produzca ninguna pérdida de energía debido a la viscosidad, la conducción térmica u otros efectos de absorción. Por ejemplo, en un medio perfectamente homogéneo, un sonido será nueve veces más intenso a una distancia de 100 metros que a una distancia de 300 metros. En la propagación real del sonido en la atmósfera, los cambios de propiedades físicas del aire como la temperatura, presión o humedad producen la amortiguación y dispersión de las ondas sonoras, por lo que generalmente la ley del inverso del cuadrado no se puede aplicar a las medidas directas de la intensidad del sonido. 

ALTURA O TONO: Cada sonido se caracteriza por su velocidad específica de vibración, que impresiona de manera peculiar al sentido auditivo. Esta propiedad recibe el nombre de tono. 
Los sonidos de mayor o menor frecuencia se denominan respectivamente, agudos o graves; términos relativos, ya que entre los tonos diferentes un de ellos será siempre más agudo que el otro y a la inversa. 

TIMBRE: Si se toca el situado sobre el do central en un violín, un piano y un diapasón, con la misma intensidad en los tres casos, los sonidos son idénticos en frecuencia y amplitud, pero muy diferentes en timbre. De las tres fuentes, el diapasón es el que produce el tono más sencillo, que en este caso está formado casi exclusivamente por vibraciones con frecuencias de 440 hz. Debido a las propiedades acústicas del oído y las propiedades de resonancia de su membrana vibrante, es dudoso que un tono puro llegue al mecanismo interno del oído sin sufrir cambios. La componente principal de la nota producida por el piano o el violín también tiene una frecuencia de 440 hz. Sin embargo, esas notas también contienen componentes con frecuencias que son múltiplos exactos de 440 hz, los llamados tonos secundarios, como 880, 1.320 o 1.760 hz. Las intensidades concretas de esas otras componentes, los llamados armónicos, determinan el timbre de la nota.

ESPECTRO DE FRECUENCIAS

El espectro de frecuencia de un fenómeno ondulatorio (sonoro, luminoso o electromagnético), superposición de ondas de varias frecuencias, es una medida de la distribución de amplitudes de cada frecuencia. También se llama espectro de frecuencia al gráfico de intensidad frente a frecuencia de una onda particular.
El espectro de frecuencias o descomposición espectral de frecuencias puede aplicarse a cualquier concepto asociado con frecuencia o movimientos ondulatorios, sonoro y electromagnético.

El espectro de frecuencias se divide en dos grandes partes:

ONDAS MATERIALES: Se propagan por vibraciones de la materia (sólida, líquida o gaseosa). Incluyen: Ondas infrasonoras (debajo de los 8Hz) Ondas sonoras (entre 8 y 30,000Hz). Por ejemplo voz humana (hasta 4,000Hz), audio (de 20Hz hasta 20,000Hz). Ondas ultrasonoras (arriba de los 30,000Hz). ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS: Son debidas a la vibración de un campo electromagnético, fuera de todo soporte material. Incluyen: Ondas radioeléctricas (o herzianas), que son generadas por una corriente oscilatoria, y que pueden ser miriamétricas o kilométricas (VLF/LF, very low frequency / low frequency, entre 0 y 315KHz), hectométricas (MF, medium frequency, entre 315KHz y 3230KHz), decamétricas (HF, high frequency, entre 3230KHz y 27,500KHz), métricas (VHF, very high frequency, entre 27,500KHz y 322MHz), decimétricas (UHF, ultra high frequency, entre 322MHz y 3300MHz), centimétricas (SHF, entre 3300MHz y 31.8GHz) o milimétricas (WHD, entre 31.8GHz y 400GHz). Ondas luminosas (luz), originadas de un cuerpo luminoso que transmite su luz, y que pueden ser infrarrojo (longitud de onda entre 0.8 y 300 micras), visible (longitud de onda entre 0.4 y 0.8 micras, y que incluye los colores rojo, anaranjado, amarillo, verde, azul, turquesa y violeta), o ultravioleta (longitud de onda entre 0.02 y 0.4 micras). Rayos X (longitud de onda hasta 0.001 micras), generados por cuerpos radioactivos. Rayos gamma (longitud de onda entre 0.005 a 0.25 Angstroms), generados por cuerpos radioactivos. Para efectos de telecomunicaciones son importantes las ondas radioeléctricas (comunicación inalámbrica) y las ondas luminosas (comunicación vía fibras ópticas).

            PRECURSORES DE LAS COMUNICACIONES

Samuel F. B. Morse

Era un artista estadounidense que inventó el primer sistema eficaz de telégrafo electromagnético. Se graduó en la Universidad de Yale en 1810, y se orientó hacia la pintura, estableciendo su estudio en Nueva York. De regreso de un viaje a Europa en 1832, oyó hablar de la posibilidad de transmitir impulsos eléctricos a través de cables; desde entonces compaginó su interés por utilizar este medio para enviar mensajes legibles con su carrera artística. En 1837 consiguió un socio que le aportó ayuda técnica y financiera para desarrollar un sistema de telégrafo con el que transmitir mensajes en un código de puntos y rayas de su invención (el alfabeto Morse). En 1843 consiguió la patente, y el Congreso norteamericano aprobó la construcción de una línea experimental entre Washington y Baltimore. El éxito obtenido en la primera prueba de 1844 dio paso a la extensión del telégrafo como medio de comunicación por todo el mundo, haciendo a Morse rico y famoso. Dedicó el resto de su vida a financiar obras culturales y benéficas, al tiempo que se defendía en las polémicas sobre la paternidad del invento.

El código Morse

Permite enviar mensajes en forma de combinación de señales cortas y señales largas llamadas puntos y líneas. Dichas señales representan letras, números y otros caracteres.

Guglielmo Marconi

Nacido en Italia, fue ingeniero electricista e inventor. Llevó a cabo sus primeros experimentos sobre el empleo de las ondas electromagnéticas para la comunicación telegráfica. Los resultados de estos experimentos fueron aplicados en Gran Bretaña en 1896 entre Penarth y Weston, y en 1898, en el arsenal naval italiano situado en La Spezia. A requerimiento del gobierno francés hizo una demostración práctica de sus descubrimientos en 1899, estableciendo comunicaciones inalámbricas a través del canal de la Mancha, entre Dover y Wimereux. Con esto, fue el primero en utilizar ondas de radio para establecer un sistema efectivo de señales.

Los antiguos receptores de radio tenían válvulas que amplificaban (intensificaban) las señales recibidas Izq.) Luego, fueron reemplazadas por transistores (der.) con lo que el tamaño de los receptores de radio disminuyó.

Animado por la idea de transmitir a través del Atlántico, Marconi marchó a St. John (Terranova, EE.UU. ) y allí, el 12 de diciembre de 1901, recibió la letra “S” que por encargo suyo transmitió desde Poldhu (Cornualles, Gran Bretaña, al otro lado del Atlántico) uno de sus ayudantes a través de 3360 km de océano. Seguidamente, en 1903, estableció la estación WCC, en Estados Unidos, para transmitir mensajes de este a oeste, para cuya inauguración solemne se cruzaron mensajes de salutación el presidente Theodore Roosevelt y el rey Eduardo VIII de Inglaterra. 

RESONANCIA

Es la situación en la que un sistema mecánico, estructural o acústico vibra en respuesta a una fuerza aplicada con la frecuencia natural del sistema o con una frecuencia próxima. La frecuencia natural es aquella a la que el sistema vibraría si lo desviáramos de su posición de equilibrio y lo dejáramos moverse libremente. Si se excita un sistema mediante la aplicación continuada de fuerzas externas con esa frecuencia, la amplitud de la oscilación va creciendo y puede llevar a la destrucción del sistema.

http://azorero.blogspot.mx/2007/05/resonancia.html