Esta serie de seis artículos examina algunos de los principios importantes, posibilidades y limitaciones de los sistemas inalámbricos.
Transferir una señal de un punto a otro sin cables se utiliza en muchas situaciones cotidianas. Podría ser desde un micrófono a una mezcladora o cámara, una guitarra eléctrica a un amplificador o una mezcladora a una torre de retardo. Se han desarrollado sistemas de transmisor/receptor con este propósito específico. Dado que estos sistemas implican la transmisión de ondas de radio, que generalmente están sujetas a algún tipo de legislación, es importante cómo los fabricantes diseñan estos sistemas.
Transmisión inalámbrica, sistemas analógicos
A un nivel básico, un sistema (un «cable inalámbrico») consiste en un transmisor de radio y un receptor de radio. Tomados en conjunto, este es un canal de radio que puede transferir frecuencias de audio (AF). La onda portadora de transmisión de cada canal tiene una frecuencia específica a la que debe estar sintonizado el receptor. En principio, es imposible usar varios transmisores con la misma frecuencia de transmisión. Cada canal de audio necesita un transmisor y un receptor.
Tanto el transmisor como el receptor están equipados con una antena. Para lograr una transmisión óptima de la señal de radiofrecuencia (RF), estas antenas están diseñadas para tener una longitud proporcional a la longitud de onda (o una fracción: ½ o ¼) de la frecuencia de transmisión.
Las ondas de radio (ondas electromagnéticas) se propagan a la velocidad de la luz, aproximadamente 300,000 km/s.
La longitud de onda de las ondas de radio se calcula de la siguiente manera:
λ = c / f
donde:
- λ = longitud de onda en metros [m]
- c = velocidad de propagación 300.000.000 [m/s]
- f = frecuencia [Hz]; [Hz=1/s]
Ejemplo:
¿Cuál es la longitud de onda de la frecuencia de 600 MHz?
Longitud de onda = 300.000.000 [m/s] / 600.000.000 [Hz] = 0,5 m
Por lo tanto, la longitud de onda es de 0,5 m.
En el contexto de la transmisión de ondas de radio, se utilizan los siguientes términos, entre otros:
- AF; Frecuencia de Audio: La señal de audio que se transmite.
- RF; Frecuencia de Radio: La frecuencia de la onda portadora.
- VHF; Frecuencia Muy Alta. Rango de frecuencia de 30 MHz a 300 MHz
- UHF; Frecuencia Ultra Alta. Rango de frecuencia de 300 MHz a 3 GHz
Rango de frecuencia para la transmisión
Las frecuencias aprobadas para micrófonos inalámbricos están en el rango UHF. La comunicación de la policía, departamentos de bomberos, datos móviles, etc., ocupa parte del espacio utilizable. Las frecuencias disponibles deben encontrarse entre esos espacios.
El rango UHF se divide en canales de TV. Cada canal tiene un ancho de banda de 8 MHz (Europa) o 6 MHz (América del Norte).
La mayoría de los canales disponibles se encuentran en el rango de 470 MHz a 700 MHz. El rango de 2,4 GHz se utiliza principalmente para Wi-Fi; sin embargo, también se permiten micrófonos sin licencia en este espacio. Algunas frecuencias que solían tener otros propósitos, como los teléfonos inalámbricos (DECT), ahora están liberadas para micrófonos inalámbricos. Estas frecuencias abarcan 1,4 GHz, 1,6 GHz y 1,9 GHz, así como una parte del rango de 6-10 GHz.
Características de las bandas de frecuencia disponibles
La longitud de onda del rango de frecuencia de 470 MHz a 694 MHz es de 64 cm a 43 cm. La longitud de onda de 2,4 GHz es de 13 cm.
Cuando la longitud de onda es muy corta, pueden surgir problemas con el efecto de sombra de los obstáculos, lo que reduce el alcance del sistema.
El montaje cercano al cuerpo de las antenas transmisoras puede causar fácilmente problemas, especialmente si la persona está sudando. No solo el cuerpo sombrea la antena, sino que también hay un desalineamiento de la antena, lo que puede resultar en una pérdida de más del 90%. El sombreado también puede ser un problema en exteriores, especialmente si no hay elementos reflectantes dentro del alcance. Por lo tanto, en el rango UHF, las antenas deben situarse en línea de visión directa entre sí tanto como sea posible.
Los sistemas inalámbricos profesionales no suelen operar en el rango de 2,4 GHz debido a los problemas mencionados anteriormente con las longitudes de onda cortas. Además, el ancho de banda limitado en este espacio conduce a bandas de frecuencia congestionadas cuando se reúnen grandes multitudes. En estos casos, hay mucha comunicación que ocupa el ancho de banda en este rango, por ejemplo, teléfonos móviles y redes personales inalámbricas (WPAN).
