sábado, 20 de mayo de 2023

Orientación práctica de una antena parabólica

 Hola a todos,

En mi post anterior vimos dos prácticas sobre antenas satélites. La primera consistía en buscar la orientación de los satélites Astra e Hispasat con una app. La segunda fue comprobar con el medidor de campo una antena parábolica. Hoy voy a mostraros un vídeo práctico de como orientar una antena parábolica en elevación (ángulo vertical) y en azimut (angulo horizontal). Se trata de una parabólica hacia el satélite Astra y el técnico por su acento parace del sur y que ya a orientado muchas antenas ya que conoce el ángulo de elevación, la orientación azimut (dice que hacia el este) y el ángulo del LNB, dice que a las 7h). Después de esta colocación aproximada, la ajustará de manera más fina con el medidor de campo.



Los cálculos podía haberlos realizado numéricamente como hemos visto en post anteriores o obtener los datos de la app Satfinder.

Prácticas con antenas parabólicas

Hola a todos,

Os presento unas prácticas sobre las antenas satélites realizadas en la terraza del IES Pacífico.

1. Orientación del satélite Hispasat con la app Satfinder:

Iniciamos la app Satfinder, concediendo permisos de localización y buscando el satélite Hispasat conseguimos los siguientes datos:




Observamos que la app nos ofrece 3 datos muy importantes: al azimut, la elevación y la inclinación que debe tener el LNB.

Orientamos la app hacia el satélite:


Buscamos con la lupa el satélite Astra 1. y obtenemos los datos del satélite y su orientación:




Por último hemos conectado una antena al medidor de campo, para comprobar la señal:



miércoles, 3 de mayo de 2023

La televisión satélite en profundidad

 Hola a todos, 

En entradas anteriores os había hablado de temas relacionados con la TV satélite. Por ejemplo cuando hablé de su recepción en el equipo de cabecera y cuando hice una introducción a la tv satélite. En el presente post os hablaré en mayor profundidad sobre la TV satélite.

1. Enlaces de radiodifusión satélite.

La comunicación vía satélite se puede resumir en 4 pasos:

1. En el centro de producción de programas de TV se graban los telediarios, shows, etc y también se controla la programación no grabada (Películas, series, documentales, etc) para ser enviados vía fibra, cable o ondas hacia la estación terrestre transmisora.

2. La estación terrestre transmisora convertirá las señales recibidas en ondas electromagnéticas y las enviará hacia el satélite. La frecuencia típica de las ondas ascendentes es de 14 GHz.

3. Los satélites recibirán estas ondas ascendentes, su módulo transponedor las transformará en ondas descendentes que volverá a direccionar hacia la tierra, pero con una frecuencia típica de 12 GHz. 

4. Las antenas parabólicas de recepción que están orientadas a un satélite específico, recibirán las señales descendentes en forma de onda, la transformarán en señales eléctricas que serán decodificadas para que el televisor pueda reproducir cada pixel RGB.

2. Características de los canales satélite

Las principales características que definen un canal de televisión satélite son: Frecuencia de transmisión, banda de transmisión y la polaridad de la señal (vertical u horizontal). También debemos tener en cuenta la posición del satélite en la orbita geoestacionaria (fija desde un observador que esté situado en la tierra).


Podemos ver en la imagen un bloque LNB (Low Noise Block) con las cuatro salidas posibles:

  • Banda baja horizontal
  • Banda alta horizontal
  • Banda baja vertical
  • Banda alta vertical

La modulación utilizada para la transmisión de TV satélite es la modulación QPSK, una modulación complicada de la que os pongo un enlace por si queréis saber más.


Por tanto, en PSK los 0s son cuando la onda se iniciaba con una fase negativa y los 1s cuando la onda se iniciaba con una fase positiva. La Q de QPSK significa Quadrature, 

debido a que se trata de una onda compleja con 4 polos a distintos ángulos 45º, 135º, 225º y 315º


Por tanto los bits de información se transmitirán en el espacio de la siguiente forma:

3. Elementos de recepción de la señal de TV satélite.
El presente blog tiene como protagonista las ICTs, por ello es importante que nos centremos en los elementos de recepción de señales satélites en la ICT, es decir las antenas parábolicas receptoras y su unidad de decodificación. Podemos considerar que los elementos de recepción son tres:
  • Reflector: Se trata de una superficie parabólica capaz de concentrar las ondas del satélite en un punto llamado foco.
  • LNB (Low Noise Block): Se coloca justo en el foco para recibir la señal electromagnética concentrada y transformarla en una señal eléctrica. Como hemos visto al principio del post, si es capaz de captar 4 señales diferentes tendrá 4 salidas.
  • Unidad decodificadora: es capaz de decodificar la señal eléctrica modulada en la señal eléctrica capaz de reproducir los colores en los píxeles de la televisión. En ICT 2 se exige que la unidad decodificadora sea colectiva. Por supuesto en las viviendas que no exista esta instalación colectiva, el receptor se encuentra en el interior se la vivienda individual 
Elementos recepción individual
Unidad interior de decodificación en un edificio colectivo (debajo del equipo de cabecera)

4. Ajuste y orientación de las antenas parabólicas.

Para la correcta orientación hacia un satélite (Astra o Hispasat), será necesario ajustar los dos parámetros básicos:
Elevación: Orientará la altura en la que se encuentra el satélite
Azimut: Orientará la proyección horizontal de la posición del satélite

Obtención de la Elevación:
La fórmula de la elevación es:
Siendo




Donde θ es el ángulo de la latitud norte del lugar donde se encuentra la antena y el Φ es la diferencia entre la longitud oeste del lugar y la longitud oeste del satélite

Ejemplo de obtención de la elevación: 

Vamos a obtener los datos de elevación de una antena ubicada en Daimiel (latitud norte de 39,08º, longitud Oeste de -3,62º)
Para orientar hace el Satélite HISPASAT (longitud de -30º Oeste).

Solución:

Para calcular E: 



Necesitamos hallar 



Donde  θ =latitud norte del lugar = 39,08º

Φ =longitud oeste del lugar - longitud oeste del satélite = -3,62º - (-30º) = -3,62 + 30 = 26,38º

= arccos(cos 26,38º * cos 39,08º) = 


arccos(0,896*0,776) = arccos(0.695296) = 46,21º = β




arctg [(cos 46,21º - 0,15127)] / sen 46,21º = arctg 0,743 = 36,6º Ángulo de elevación respecto de la horizontal de la antena de Daimiel hacia el satélite Astra

Obtención del Azimut:
Para conocer el giro de la antena respecto a un eje vertical usaremos la siguiente fórmula:

Donde los ángulos son antiguos conocidos: θ es el ángulo de la latitud norte del lugar donde se encuentra la antena y el Φ es la diferencia entre la longitud oeste del lugar y la longitud oeste del satélite. 
 
Calulamos el Azimut para Daimiel e Hispasat, según los datos del ejercicio anterior de cálculo de la elevación:

A = 180º + arctg (tagΦ / senθ ) = 180 + arctg (tag 26,38º / sen 39,08º) = 180 + arctg(0,496/0,63) = 
    = 180º + arctg (0,787) = 180 + 38,2º = 218,2º

viernes, 28 de abril de 2023

Web calculadora ICT

 Hola a todos,

Hoy os voy a mostrar una web que he desarrollado capaz de recoger los datos de una ICT y enviarlos automáticamente a una hoja de cálculo mía. La cual he programado mediante fórmulas para que sea capaz de hallar la atenuación hasta una toma, así como el nivel de señal en dicha toma.

La dirección URL de mi web calculadora de ICTs es:

https://sites.google.com/view/calculadora-icts/inicio?authuser=1

Imagen de la Web:



Imagen de la hoja de cálculo asociada a dicha web:


Vídeo demostrativo del funcionamiento:


miércoles, 19 de abril de 2023

La fibra óptica en profundidad

En mi blog habíamos visto dos entradas sobre fibra óptica. La primera era una introducción con un vídeo animado y la segunda era una web sobre prácticas con fibra óptica.

Ahora voy a tratar el tema con una mayor profundidad.

1. Definición

La fibra óptica es uno de los mecanismos de transporte de datos más usados en la actualidad, debido a que permite transmitir ingentes cantidades de datos a increíbles velocidades (todos conocemos la velocidad a la que viaja la luz c=300000km/sg, para hacernos una idea, una vuelta al mundo por el ecuador son 40000 km).

Una de las ventajas con respecto a los medios basados en electrones es que los pulsos de luz son inmunes a interferencias electromagnéticas.

En la fibra óptica los pulsos de luz (1s) o su ausencia (0s) se transmiten a lo largo de un núcleo central de vidrio o plástico cubierto de un revestimiento que imposibilita la salida de luz al exterior.

El fenómeno óptico que posibilita la transmisión continua del pulso de luz a lo largo del núcleo central es el TIR (Total Internal Reflection): Cuando un rayo de luz debería atravesar de un medio a otro con un determinado ángulo, puede ocurrir que se reflecte completamente la luz en la frontera de los distintos medios, de forma que la luz no atraviese esa frontera y pueda continuar sin pérdidas. Para entenderlo mejor podéis ver el siguiente vídeo a partir de 1m 50sg:


También podemos ver el fenómeno de Reflexión Interna Total en el siguiente esquema:

2. Sistema de transmisión

El conjunto de los elementos para la transmisión de información mediante fibra óptica puede resumirse en los siguiente elementos:

  • Codificador de la información eléctrica al medio de luz.
  • Fuente de luz, generalmente Láser (Light Amplification by Stimulated Emision of Radiation) o LED (Light Emitting Diode).
  • Fibra óptica como medio de transmisión
  • Receptor de luz
  • Decodificador para transforma la información en la señal eléctrica original
  • Estos elementos podéis observarlos en el siguiente esquema:

2. Cables de fibra óptica

La composición básica de este medio de transmisión es la siguiente:
  • Núcleo óptico (core). Parte interna donde se propagan los pulsos de luz con la información. Posee un alto índice de refracción tal que con el ángulo de incidencia de la luz es capaz de producirse la reflexión total en la superficie. La fibras monomodo tienen un diámetro de 9 µm y las multimodo entre 50 y 62,5 µm.
  • Funda óptica (cladding). Es el recubrimiento intermedio que actúa de elemento con diferente índice de refracción para confinar los pulsos ópticos en el núcleo. Generalmente es del mismo material que el núcleo, pero con aditivos que hacen variar el índice de refracción.
  • Revestimiento de protección (coating). Se trata de un revestimiento de plástico que sirve para envolver la fibra, aislándola y protegiéndola de rayaduras, cortes, etc. En ocasiones para aumentar la protección y el tamaño del conductor, después del coating, existen unas fibras asilantes y otro nuevo recubrimiento plástico.
A continuación os muestro un esquema de la composición de un cable de fibra óptica:



2. Tipos de fibra óptica.

Existen dos tipos básicos: monomodo y multimodo. Siendo la definición de modo como un camino de propagación de los pulsos de luz a través un único núcleo.

2.1 Fibra monomodo: Ofrece una gran capacidad de transporte de la información; aunque, debido a sus pequeñas dimensiones, su instalación es complicada, ya que el diámetro de sus fibras es muy pequeño. La propagación de la señal sigue longitudinalmente al eje de la fibra. Solo transmite un haz de luz, aunque a mucha distancia. En general, el núcleo o core tiene una composición distinta a la funda o cladding, por lo que también se la conoce como fibra de índice escalonado.


2.2 Fibra multimodo: Tienen un diámetro de Core mucho mayor, lo que les permite que puedan transmitirse diferentes haces de luz por el mismo núcleo. En las fibras multimodo por utilizar diferentes caminos de transmisión al mismo tiempo, se producen fenómenos ópticos de dispersión lo que reducen la distancia de transmisión. Es decir, conducen más canales de información, pero a menor distancia que las fibras monomodo. El núcleo, al tener un mayor tamaño, es más económico de producir, por tanto la fibra multimodo es más barata. También por este mayor tamaño es más sencillo su acoplamiento mediante fusión. Existen dos tipos de fibras multimodo:
2.2.1 De índice gradual: En las cuales la variación entre los índices de refracción núcleo/revestimiento es gradual, según el ángulo de incidencia cada haz reflejará en una zona, lo que permite que los rayos viajen a distinta velocidad, (menor cuando el ángulo crítico sea menor)

2.2.2 De Salto de índice: Existe una discontinuidad entre los índices de refacción del núcleo y del revestimiento. Las reflexiones de los distintos haces de luz se producirán siempre en la frontera única  según el ángulo de incidencia.

3. Clases de fibra óptica (según sus especificaciones)
La fibra multimodo está disponible en 5 clases aquí tenéis sus especificaciones:



La fibra monomodo solo tiene dos clases: OS1 y OS2. Cn un diámetro de núcleo mucho menor:

4. Tipos de conectores para fibra óptica
Según su estructura física, podemos clasificar los conectores de la siguiente manera:
  • Conector FC (Fiber Connector): Conexión mediante rosca.
  • Conector ST de punta recta (Straigh Tip). Fue impulsado por la empresa AT&T y durante unos años fue el más utilizado para fibras monomodo.
  • Conector SC de conexión recta (Straigh Connector). Con el tiempo ha ido sustituyendo a los conectores ST por su facilidad de instalación y su tamaño reducido.
  • Conector LC (Lucent Technologies Connector) . Lleva el nombre de la empresa que lo desarrolló. Sistema de anclaje/desanclaje muy similar a los conectores RJ 45.


Según el tipo de pulido de los conectores, podemos clasificarlos de la siguiente manera:

  • Pulido plano. Método antiguo, actualmente en desuso por su mal acabado.
  • Pulido PC (Physical Contact). Pulido artesanal, con un ángulo de 30º
  • Pulido SPC (Super Physical Contact). Pulido a máquina pocas pérdidas
  • Pulido UPC (Ultra Physical Contact). Pulido más fino, pérdidas mínima.
  • Pulido APC (Angled Physical Contact).  Pulido ultra fino y con un ángulo de 8º.
Para una instalación ICT actual, los conectores deben ser SPC, UPC o APC, con su correspondiente adaptador para conexión en el registro principal óptico del edificio y en la roseta óptica del PAU de cada vivienda.


5. Tipos de empalmes para la unión de cables de fibra óptica
  • Empalme por fusión: Unión de dos tramos mediante una máquina de fusión o fusionadora. Primero alineamos con precisión las dos fibras. Después en el punto de unión se genera calor mediante un arco eléctrico que las suelda (pérdidas por debajo de 0,1 dB.
  • Empalme por unión mecánica: Unimos dos fibras alineadas mediante un conector de reducidas dimensiones que las asegura mecánicamente. Pérdidas variarán entre los 0,1 y 0,8 dB.

6. Cajas y rosetas de una Red de fibra óptica:
  • Caja de interconexión: Es una caja que se conecta a la entrada del edificio y hará las funciones de registro principal óptico para dividir la señal óptica a las distintas viviendas. Se distinguen dos áreas: El módulo de entrada para las redes de los distintos operadores de fibra y el módulo de salida hacia la red de fibra interior del edificio.

  • Caja de segregación: Se utilizan para proteger y mantener los nodos y empalmes dentro de la red interna del edificio. Discriminará (segregar) los lugares a donde dirigir los cables dentro de la red de distribución. Es importante señalar que la caja estará diseñada para garantizar que los cables mantengan un radio de curvatura mínimo de 15mm, puesto que radios de curva menores podrían romper la fibra



  • Roseta de fibra óptica: La roseta aloja la terminación de la red de fibra justo donde se conecta el usuario, generalmente mediante un Router que conexionará la red de internet y la red local de la casa mediante WiFi o cables JR 45.


A continuación podéis ver un vídeo del funcionamiento de una fusionadora de fibra:


lunes, 17 de abril de 2023

App Iot capaz de escribir/consultar datos del servidor IoT

 Hola a todos,

Hoy os presento el desarrollo de una app de Internet de las Cosas avanzada.

Os había mostrado en una entrada anterior una app capaz de enviar la apertura/cierre de un riego a un canal de servicios IoT.

Hoy voy a ampliar más esta app, con una segunda pantalla, en la cual se podrá realizar una consulta al servidor IoT de cual es el estado del riego, en el caso de que el riego esté cerrado pondrá una foto de un aspersor sin funcionamiento y un texto de que no trabaja; en cambio si el riego está en 1, el algoritmo de programación hará que se ponga una foto de un aspersor abierto y pondrá que está funcionando.

La pantalla de diseño para la ampliación de la app será:


Los bloques de programación para la nueva pantalla son:


Explicación de los bloques:

1. Cuando se pulse el botón "pantalla de inicio" irá a la pantalla de envío de datos

2. Cuando se pulse el botón "Ver estado del canal riego":

  • Pondrá en web1 la URL de captura del json con el último estado del canal (vimos esta URL en mi última entrada)
  • Conseguirá el texto que produce esta URL.

3. Creamos la variable último dato y la inicializamos con el valor 2.

4. Bloque muy largo en resumen:
  • Una vez se ha conseguido el texto de la web pone la variable último dato como el dato del json que está pareado con el field1
  • Si la variable último dato es 0, pone la foto del riego cerrado y el texto "riego cerrado".
  • Si la variable último dato es 1, pone la foto del riego abierto y el texto "riego abierto".
Podéis descargar y probar mi app aquí (solo para Android y aceptando permisos de instalación fuera de Play Store.
Vídeo del funcionamiento:




viernes, 14 de abril de 2023

Lectura de datos de un canal IoT

 Buenas tardes,

En anteriores entradas habíamos visto como escribir datos en un canal IoT, pero los actuadores necesitan leer estos datos para poder actuar. Es decir, un sensor o un botón envía los datos al servidor IoT (os lo he mostrado con los botones ON y OFF de mi app IoT), pero luego el actuador motor, riego, bombilla, alarma etc debe leer estos datos para encenderse o apagarse. ¿Cómo puede leerlos?

Cómo vamos a ver lo hace a través de una consulta o pregunta por medio de una URL, cuando se envía esta, instantáneamente se abre una web en el navegador con la respuesta. veámoslo con un ejemplo:

La URL de consulta de últimos datos en mi canal JCZ-IoT- Riego en thingspeak está en: API Keys -> Read a Channel Feed:

https://api.thingspeak.com/channels/2079877/feeds.json?results=2

Enviando esta URL en el navegador, nos dará como respuesta los datos de los dos últimos envíos que se han realizado al canal (si pusiéramos al final 5, nos devolvería los 5 últimos datos). Enviamos la URL y obtenemos este resultado:

{"channel":{"id":2079877,"name":"JCZ - IOT - Riego","description":"Canal para abrir / cerrar un aspersor para riego","latitude":"0.0","longitude":"0.0","field1":"Field Label 1","created_at":"2023-03-24T17:12:12Z","updated_at":"2023-03-24T17:12:27Z","last_entry_id":12},"feeds":[{"created_at":"2023-04-12T22:58:50Z","entry_id":11,"field1":"0"},{"created_at":"2023-04-12T22:59:15Z","entry_id":12,"field1":"1"}]}

Analizando el texto resultante, vemos que pone el nº identificativo de mi canal, el nombre, la descripción, cuando se creó, número de entradas totales y, finalmente la fecha y dato (1 ó 0), de los dos últimos envíos.

Ejemplo de consulta de 5 últimos datos:



En la siguiente entrada veremos un ejemplo práctico con una app capaz de leer los datos de mi canal y poner una foto de un riego abierto si el último dato es un 1 o un riego cerrado si el último dato es un 0.
Pero antes, vamos a simplificar toda la respuesta, para tener solo lo relativo al último dato, es decir, sin nombre del canal, descripción, etc... El último paréntesis con los datos separados por comas: (created at..., entry id..., field1...), lo que en informática se conoce como un json.

Para ver solo el último dato de forma abreviada en un json, hacemos los siguientes paso:

Primero: Borramos en la URL de lectura
(https://api.thingspeak.com/channels/2079877/feeds.json?results=2) a partir del símbolo “?” y escribimos tras “?” api_key= junto a la Read Key de lectura de nuestro canal: api_key= LS58OZ0OV5RS53JB
https://api.thingspeak.com/channels/2079877/feeds.json? 
api_key= LS58OZ0OV5RS53JB

Segundo cambio: Antes del punto entre feeds y .json, escribimos: /last

https://api.thingspeak.com/channels/2079877/feeds/last.json?api_key=LS58OZ0OV5RS53JB
Comprobamos que esta última URL nos informa con una mayor brevedad del último dato:
{"created_at":"2023-04-12T22:59:15Z","entry_id":12,"field1":"1"}

Como veremos en la próxima entrada, hay formas de conseguir solo el dato asociado a field1 para que pueda ser utilizado por cualquier recurso domótico/electrónico. En nuestro caso será una aplicación de un móvil.


miércoles, 12 de abril de 2023

Desarrollo de una App capaz de enviar datos IoT

 Buenas tardes,


Hoy seguimos hablando de una de las últimas tecnologías que se están desarrollando en telecomunicaciones: IoT. Después de haber hecho una práctica sobre IoT en el anterior post hoy voy a desarrollar una App para activar/desactivar un riego automático.


La pantalla de diseño que he pensado para la app es la siguiente:


La programación de los botones y de los visores web (WebViewers) es la siguiente:



Primer bloque: Es decir, pulsando el botón ON. Enviamos al WebWiewer un 1, mediante la URL:


Segundo bloque: Es decir, pulsando el botón OFF Enviamos al WebWiewer un 0, mediante la URL:


Pulsa aquí para descargar y probar mi App

Vídeo demostrativo del funcionamiento:




¿Qué es IoT? Ejemplo práctico de envío de datos a un servidor IoT

  Hola a todos,


Hoy os voy a hablar de una de las últimas tecnologías que se están desarrollando en el área de las telecomunicaciones: El internet de las cosas o IoT (Internet of Things).


IoT abarca las nuevas redes de objetos físicos (sensores y actuadores) que están conectados entre ellos aunque se sitúen en distintos continentes, mediante Internet. Lo que confiere a dichos objetos conectados un intercambio de información a grandísimas distancias. Esta información puede ser utilizada para realizar cálculos, guardarla, o realizar movimientos, encendidos, apagados, etc... en los actuadores.


¿Por qué es tan importante el internet de las cosas?


Mediante sensores y dispositivos móviles, la información se transmite a la nube de internet, después es analizada y calculada por medio del Big Data y la Inteligencia Artificial, obteniendo unos resultados automáticos que, a pesar de su bajo coste, pueden ser vendidos por mucho dinero o utilizados para realizar tareas, vender productos, conocer clientes potenciales y su datos, etc. Automatizar ahorra dinero, da seguridad, ahorra energía, suministra información de clientes, ahorra tiempo, etc. Todo ello conlleva mucho dinero.

Ejemplo de funcionamiento con el servidor de IoT de Thingspeak:

Hoy vamos a hacer una práctica sencilla sobre IoT, que consistirá en crear un canal IoT llamado JCZ-riego y allí mandaremos bits (binary digits) de información 0 ó 1.

Pasos:

1. Nos registramos en el servido de internet thingspeak.com (servidor IoT gratuito con condiciones: hasta 4 canales y solo puede escribirse un dato cada 15 segundos. Si queremos mejores condiciones debemos comprar la versión pro)

2. New Channel -> Le llamamos JCZ - IoT - Riego.

3. Sharing -> Click en Share channel view with everyone (Hacemos el canal público para que los datos pueda verlos todo el mundo en este blog)

4. Enviamos un 0: API Keys -> Write a Channel Feed -> Cogemos la siguiente URL y cada vez que la busquemos mandará un 0 (Ojo, si esperamos 15 segundos entre envíos):

https://api.thingspeak.com/update?api_key=XBLE0NC9O1OWZKUX&field1=0

5. Enviamos un 1: Cambiamos el 0 del final de la URL de arriba por un 1 y se escribirá en nuestro canal de IoT un 1 (encendido del riego):

https://api.thingspeak.com/update?api_key=XBLE0NC9O1OWZKUX&field1=1

Comprobamos en el gráfico de nuestro canal IoT que se realiza la escritura de los datos enviados:


Todo el mundo tecnológico está hablando de IoT, de como es capaz de enviar y recibir datos los objetos. Pues acabo de mostraros que este envío se realiza mediante URLs, es decir, como cuando buscamos la página web www.marca.es. Los objetos el envío de estas URLs terminadas en 0 ó 1, lo hacen mediante código, no escribiendo la URL en una barra de direcciones de un navegador. En la siguiente entrada de mi blog os mostraré una App capaz de escribir en el canal de IoT, apretando un botón de On/Off


martes, 28 de marzo de 2023

Web sobre tres prácticas con fibra de vidrio

 Hola a todos,


En la entrada de hoy os presento una nueva web que he desarrollado con las prácticas sobre la fibra óptica. En la web podréis encontrar enlaces sobre la fibra, mis vídeos y fotos de las prácticas, etc.

URL de la web:

https://sites.google.com/view/prcticasconfibraptica/inicio




viernes, 17 de febrero de 2023

Funcionamiento de la TV

 Hola a todos,

Hoy os voy a presentar y comentar unos vídeos que explican primero el funcionamiento de la TDT y luego de la reproducción en un aparato de televisión. Algo que usamos a diario, pero que muy poca gente llega a conocer su funcionamiento.

Vídeo 1: Explicación de las frecuencias de los canales TDT


En este vídeo hemos visto el ancho de banda de frecuencias para la TDT. En este se reparten los canales desde el 21 hasta el 69, cada uno de ellos tiene una anchura de 8 MHz, en los que caben 4 sintonías (ejemplo, en una canal de TV pueden estar las emisoras: La 1, La 2, 24h y clan)

Otro asunto que se trata en el vídeo es que en el año 2015 tuvo que comprimirse el ancho de banda TDT para darle parte del espectro a la red móvil 4G. Aunque se mantuvieron los mismos canales, del 21 al 69, tuvieron que comprimirse el espacio entre canales y luego resintonizarse los televisores.

Las antiguas televisiones funcionaban por ondas analógicas moduladas en frecuencia, (los famosos dos canales VHF y UHF). la TDT actual son ondas digitales con modulación COFDM  (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing). Se trata de una modulación digital codificada compleja que permite una mayor velocidad de transmisión por codificar los bits de la señal, así como proteger de errores de dicha señal.

El siguiente vídeo explica como las señales son convertidas en imágenes visibles por nuestros ojos:


Al principio las televisiones usaban la tecnología de tubos catódicos, que enviaban tres corrientes de electrones a cada punto de la pantalla (una corriente para la proporción de rojo, otra para la de verde y la última para la de azul, RGB en inglés), los electrones al chocar con el fósforo y plomo de la pantalla emitían el punto de color. La pantalla era barrida en líneas a una velocidad de 60 barridos cada segundo. Esa velocidad permitía que el ojo humano no apreciase ni los barridos ni las líneas, solamente la película.

Para disminuir el volumen de los televisores y la calidad de imagen se desarrollaron los televisores con la tecnología de cristal líquido o LCD (Liquid crystal Display). Se basan en que el cristal líquido es capaz de polarizar la luz en mayor o menor intensidad según la corriente que les llegue. Un pixel de LCD tiene tres cristales líquidos muy próximos, uno para el rojo, otro para el verde y otro para el azul, la señal digital informa para cada pixel de las tres corrientes que necesita para reproducir el color determinado. 



La siguiente evolución de los televisores fueron las pantallas OLED (Organic Light-Emitting Diode) cada pixel está formado por un LED RGB parecido al de la figura:


Estos LEDs emiten el color final según las señales que les llega por los contactos R, G y B. Parecido a como hacían los televisores LCD y de ratos catódicos, pero con mucha menos tecnología para conseguir el color final mezcla de los 3 colores; aunque la señal de información para conseguir la mezcla sea la misma.
Las televisiones OLED, tienen la ventaja de producir negros puros (Cuando no emiten nada de luz R:0, G=0 y B=0) porque el fondo de la televisión es negro

Es importante no confundir las televisiones LED (LCD) con las OLED. En las primeras el foco luz que luego será polarizada (atenuada) por los cristales LCD está formada por una matriz de LEDs blancos. Las segundas no tienen cristales LCD y Los LEDs en vez de blancos son RGB y cada pixel es capaz de producir los colores necesarios según la señal que les llegue.

La última tecnología que ha aparecido en las televisiones es la QLED (Quantun Light-Emitting Diode). En ellas cada pixel está formada por tres puntos cuánticos RGB. Los puntos cuánticos funcionan de una manera similar a las pantallas LCD, pero en lugar de pequeños cristales líquidos que polarizan la luz con la señal que les llega, son pequeñas partículas semiconductoras que emiten luz en diferente intensidad cuando les llega más o menos corriente y solo si la fuente de luz es azul. Los puntos cuánticos RGB son capaces de emitir una mayor gama de colores, lo que resulta imágenes más nítidas, vibrantes y precisas. Además, esta tecnología permite un ahorro de energía, lo que reduce el consumo eléctrico. Los puntos cuánticos RGB se utilizan principalmente en televisores de alta definición y en pantallas de ordenadores para mejorar la calidad de imagen.

Finalmente hay que comentar que la tecnología también influye en la matriz de leds, por ejemplo los últimos televisores LCD, para obtener mejor calidad en los píxeles negros, son capaces de apagar el led de la matriz.

En el siguiente enlace podéis simular cualquier pixel de color a partir de dar más o menos intensidad al rojo (R), verde (G) y al azul (B)

https://www.educaplus.org/luz/colprima.html

Más o menos, después de leer el post y ver los vídeos, nos ha quedado claro que la señal de información que llega a la antena en forma de ondas electromagnéticas, es transformada en señales de electrones.

Orientación práctica de una antena parabólica

 Hola a todos, En mi post anterior vimos dos prácticas sobre antenas satélites. La primera consistía en buscar la orientación de los satélit...