¿Qué sucede con una señal cuando se transmite a largas distancias?

Cuando una señal viaja a largas distancias, sufre una serie de cambios y degradaciones. Estos cambios pueden afectar la calidad de la señal y limitar su utilidad. Aquí hay un desglose de los factores principales:

1. Atenuación:

* Definición: Esta es la pérdida gradual de la intensidad de la señal, ya que viaja a la distancia.

* Causas:

* Resistencia: La resistencia eléctrica del medio de transmisión (cable, cable de fibra óptica, aire, etc.) disipa la energía, reduciendo la resistencia de la señal.

* Absorción: El medio en sí puede absorber parte de la energía de la señal. Por ejemplo, el agua absorbe las ondas de radio, por lo que la comunicación por radio a larga distancia puede ser difícil sobre los océanos.

* dispersión: La señal puede dispersarse en varias direcciones a medida que encuentra obstáculos o irregularidades en el medio de transmisión.

2. Distorsión:

* Definición: Cambios en la forma de onda de la señal que introducen ruido o alteraciones no deseadas.

* Causas:

* Atenuación dependiente de la frecuencia: Las diferentes frecuencias dentro de la señal pueden atenuar a diferentes tasas, lo que lleva a una distorsión de la señal original.

* Interferencia: Las señales externas (como ondas de radio, ruido eléctrico u otros sistemas de comunicación) pueden mezclarse con la señal deseada, causando distorsión.

* no linealidad: El medio de transmisión podría no responder linealmente a la señal, introduciendo distorsiones no lineales.

3. Ruido:

* Definición: Señales no deseadas que se suman a la señal transmitida, lo que dificulta decodificar la información original.

* Causas:

* ruido térmico: Fluctuaciones aleatorias en la carga eléctrica del medio de transmisión, causadas por el movimiento de electrones.

* Ruido de disparo: Fluctuaciones aleatorias en el flujo de corriente debido a la naturaleza discreta de los electrones.

* Interferencia: Como se mencionó anteriormente, la interferencia de fuentes externas puede agregar ruido a la señal.

4. Multipath:

* Definición: La señal puede tomar múltiples rutas para llegar al receptor, debido a reflexiones y dispersión de objetos en el entorno.

* Efectos:

* Interferencia entre símbolos (ISI): Múltiples copias de la señal llegan a diferentes momentos, causando superposición y desenfoque de la señal original.

* Desvanido: La resistencia de la señal recibida puede variar significativamente a medida que cambian las fases relativas de las rutas múltiples.

mitigando estos efectos:

* Amplificadores: Utilizado para aumentar la intensidad de la señal y compensar la atenuación.

* Ecalos: Se utiliza para compensar la atenuación dependiente de la distorsión y la frecuencia.

* Filtros: Se usa para eliminar el ruido e interferencia no deseados.

* Técnicas de diversidad: Use múltiples antenas o rutas para reducir los efectos del desvanecimiento y la múltiple trayectoria.

* Códigos de corrección de errores: Agregado a los datos transmitidos para detectar y corregir errores introducidos por ruido o distorsión.

Los efectos específicos y su gravedad dependen del medio de transmisión, la frecuencia de la señal, la distancia recorrida y el entorno circundante. Los ingenieros diseñan e implementan estas técnicas para garantizar una comunicación confiable a largas distancias.