Ecuación de transmisión de Friis

Una de las ecuaciones fundamentales de la teoría de antenas, es la ecuación de transmisión de Friis. La cual se utiliza para calcular la potencia recibida en una antena con ganancia G₁, cuando se transmite desde otra antena (con ganancia G₂), separadas por una distancia R, y que operan a una frecuencia f o lambda de longitud de onda.

Derivación de la ecuación de transmisión de Friis

Para comenzar a establecer la ecuación de Friis, considere dos antenas en el espacio libre (sin obstrucciones cercanas) separadas una distancia R, tal como se muestra en la siguiente imagen.

Antenas separadas una distancia R.

Luego, supongamos que P_t Watts de potencia total se entregan a la antena de transmisión. Por el momento, asumiremos que la antena de transmisión es omnidireccional, sin pérdidas, y que la antena receptora está en el campo lejano de la antena de transmisión. Entonces, la densidad de potencia ρ de la onda plana que incide en la antena receptora a una distancia R de la antena de transmisión está dada por:

Donde, A es el área de superficie de una esfera, esto debido a que estamos considerando una antena omnidireccional. Entonces la ecuación quedaría como sigue:

Si la antena de transmisión tiene una ganancia G_t en la dirección de la antena de recepción, entonces la ecuación anterior se convierte en:

Los factores en la direccionalidad y pérdidas de una antena real, deben ser considerados. Entonces supongamos ahora que la antena receptora tiene una apertura efectiva dada por: A_er. Luego, la potencia recibida por la antena (P_r) se define como:

La apertura efectiva de la antena también se puede expresar como:

Entonces la potencia resultante recibida por la antena se puede reescribir como sigue:

Esta fórmula (básica) se conoce como la ecuación de transmisión de Friis. La cual se refiere a pérdidas de trayectoria en espacio libre, ganancias de antena y longitud de onda a la potencia recibida y transmitida.

Por último, si las antenas no tienen la misma polarización, la potencia recibida podría se multiplicada por el factor de pérdida de polarización (PLF) para denotar un desfase.

REFERENCIAS:      D. M. Pozar, Microwave Engineering, 2nd Ed.

Clases

Las clases son el punto central sobre el que giran la mayoría de los conceptos de la Orientación a Objetos.

Una clase es una agrupación de datos y de código que actua sobre esos datos, a la que se le asigna un nombre.

Una clase contiene:

• Datos (se denominan Datos Miembro). Estos pueden ser de tipos primitivos o referencias.
• Métodos (se denominan Métodos Miembro).

La sintaxis general para la declaración de una clase es:

modificadores class nombre_clase {
         declaraciones_de_miembros;
}

Por ejemplo:

class Punto {
         int x;
         int y;
}

Los modificadores son palabras clave que afectan al comportamiento de la clase. Se irán viendo progresivamente en sucesivas entradas.

Objetos, miembros y referencias

Un objeto es una instancia (ejemplar) de una clase. La clase es la definición general y el objeto es la materialización concreta (en la memoria del ordenador) de una clase.

Al fenómeno de crear objetos de una clase se le llama instanciación.

Los objetos se manipulan con referencias. Una referencia es una variable que apunta a un objeto. Las referencias se declaran igual que las variables de Tipos primitivos (tipo nombre). Los objetos se crean (se instancian) con el operador de instanciación new.

Ejemplo:

       Punto p
       p = new Punto();

La primera línea del ejemplo declara una referencia (p) que es de Tipo Punto. La referencia no apunta a ningún sitio. En la segunda línea se crea un objeto de Tipo Punto y se hace que la referencia p apunte a él. Se puede hacer ambas operaciones en la misma expresión:

       Punto p = new Punto();

Se accede a los miembros de un objeto a través de su referencia. La sintaxis es:

       nombre_referencia.miembro

En el ejemplo, se puede poner:

       p.x = 1;
       p.y = 3;

Se pueden visualizar gráficamente los datos primitivos, referencias y objetos de la siguiente forma:

• Datos primitivos: int i = 5;
• Referencias y objetos:

       Punto p = new Punto();
       p.x = 1;
       p.y = 3;

Referencia que apunta al objeto.

Es importante señalar que en el ejemplo, p no es el objeto. Es una referencia que apunta al objeto.

Los métodos miembro se declaran dentro de la declaración de la clase, tal como se ha visto anteriormente. Por ejemplo:

class Circulo {
             Punto centro;              // dato miembro. Referencia a un objeto punto.
             int radio;                      // dato miembro. Valor primitivo.
             float superficie() {          // método miembro.
                         return 3.14 * radio * radio;
             }
}

El acceso a los métodos miembros es igual que el que ya se ha visto para datos miembro. En el ejemplo:

       Circulo c = new Circulo();
       c.centro.x = 2;
       c.centro.y = 3;
       c.radio = 5;
       float s = c.superficie();

Es interesante observar en el ejemplo:

• Los datos miembro pueden ser tanto primitivos como referencias. La clase Circulo contiene un dato miembro de tipo Punto (que es el centro del círculo).
• El acceso a los datos miembros del Punto centro se hace encadenando el operador . en la expresión c.centro.x que se podría leer como "el miembro x del objeto (Punto) centro del objeto (Circulo) c".
• Aunque el método superficie no recibe ningún argumento los paréntesis son obligatorios (Distinguen los datos de los métodos).
• Existe un Objeto Punto para cada instancia de la clase Circulo (que se crea cuando se crea el objeto Circulo).

Resumen (conceptos básicos)

• Una Clase es una definición de un nuevo Tipo, al que se le da un nombre.
• Una Clase contiene Datos Miembro y Métodos Miembro que configuran el estado y las operaciones que puede realizar.
• Un Objeto es la materialización (instanciación) de una clase. Puede haber tantos Objetos de una Clase como sea necesario.
• Los Objetos se crean (se les asigna memoria) con el Operador new.
• Los Objetos se manipulan con Referencias.
• Una Referencia es una Variable que apunta a un Objeto.
• El acceso a los elementos de un Objeto (Datos o métodos) se hace con el operador . (punto) : nombre_referencia.miembro.

REFERENCIAS:arrakis

▲

En realidad es una modulación FM con mensaje digital. Consiste en asignar a los ‘0’s y ‘1’s dos frecuencias diferentes, f1 y f2 respectivamente, lo que se consigue con dos osciladores (ver Modulador FSK) que conmutan entre ellos en función de la señal digital de entrada (ello puede provocar discontinuidades de fase entre las frecuencias f1 y f2), obteniendo a la salida la señal modulada FSK. En general FSK tiene un gran ancho de banda y alta inmunidad al ruido de canal.

Generación FSK:

Se observa en el modulador que al pasar de una frecuencia a otra puede provocar discontinuidades de fase entre los senoides de frecuencias f1 y f2. Si la frecuencia de corte de la señal moduladora digital es pequeña, en el espectro se observarán solo las frecuencias f1 y f2. Sin embargo, conforme se aumenta la frecuencia moduladora, el espectro parece más la superposición de 2 espectros ASK alrededor de f1 y f2, excepto por ciertas distorsiones.

Modularor FSK.

Espectro FSK:

Si la frecuencia de corte de la señal digital es pequeña en el espectro FSK se observarán solo las frecuencias f1 y f2. Conforme aumenta la frecuencia moduladora el espectro FSK tiene a una superposición de 2 espectros ASK alrededor de f1 y f2. La señal modulada FSK es en realidad una modulación FM con mensaje digital.

Espectro FSK.

Constelación FSK:

En este caso los ejes no representan dos fases con diferencia 90°, sino que cada eje representa una de las dos frecuencias transmitidas. Por lo tanto, los símbolos representan la amplitud de cada una de las frecuencias. La demodulación FSK se realiza de dos formas distintas: con un detector de filtros duales (DFD) o con un detector PLL que no requiere de señal de sincronismo.

Patrón de constelación para la forma de onda FSK indicada.

Demodulación FSK-DFD (Dual Filter Detector)

El detector DFD está compuesto por filtros pasa banda que extraen de la salida del comparador dos espectros centrados en cada frecuencia: f1 y f2. Luego se tienen dos detectores de envolvente semejantes a los de ASK, uno por cada frecuencia: f1 y f2. Después las salidas de los detectores de envolvente son dos niveles, los que al entrar a un comparador diferencial de salida se consigue recuperar la señal digital de la señal modulada FSK.

Al realizar una comparación diferencial entre los dos detectores de envolvente, el sistema es más robusto ante la atenuación y el ruido. A diferencia de la modulación ASK, las entradas al comparador se ajustan automáticamente, según el nivel de las señales detectadas (en ASK el nivel del comparador era fijo), ya que las variaciones de nivel afectan por igual a las dos ramas que entran al comparador diferencial.

Esquema de bloques para la detección por filtros duales DFD

Demodulación FSK-PLL

Se demodula utilizando un PLL ("Phase Locked Loop" o lazo de enganche de fase). El primer bloque es un filtro pasa banda seguido de un comparador para conseguir una señal sin ruido y de amplitud fija a la entrada del PLL.

EL VCO del PLL tiende a generar una señal igual en frecuencia y fase que la señal de entrada. En el multiplicador se obtiene una diferencia de fase entre la señal de entrada al PLL y la salida del VCO, que luego en el filtro pasa bajos LPF se traduce a una señal de error. Después del amplificador se tiene una tensión de control (proporcional a la diferencia de fase) que controla al VCO. Cada vez que la entrada modifica su frecuencia o fase, la diferencia de fase produce una variación de la tensión de control (entrada al VCO) a fin de que el error de fase se anule y de esa forma el PLL siga o se "enganche" con la señal de entrada. Por tanto, la señal de salida del PLL es una tensión relacionada con la frecuencia de la señal de entrada. Luego utilizando un comparador a un nivel adecuado, se demodula la señal FSK.

Esquema de bloques para la detección por PLL

REFERENCIAS:     Libro: Introducción a los sistemas de comunicación - 3ra Edición - F. G. Stremler
     Libro: Sistemas de Comunicación - B.P. LATHI.

▲

Foto de la Agencia Espacial Europea (ESA) de Arsat 1.

Argentina se convirtió este jueves en el primer país latinoamericano en tener en órbita un satélite geoestacional de construcción propia, el Arsat-1, que fue lanzado exitosamente desde la Guayana francesa para ofrecer servicios de telecomunicaciones al cono Sur.

"El Arsat 1 se lanzó con éxito al espacio", dijo la presidencia en un comunicado de prensa. El satélite despegó a las 21h44 GMT a bordo del cohete francés Ariane desde la base de Kurú de Guayana francesa y luego se desprendió también exitosamente hasta quedar en una órbita de transferencia, a 300 kilómetros m del nivel del mar.

Técnicos y científicos se abrazaron y celebraron en la base de control en el momento en que el satélite se desprendió de la estructura del cohete, según la transmisión oficial por televisión.

"Hoy es un día histórico por el lanzamiento del Arsat 1, un satélite construido con tecnología argentina, con una inversión de 270 millones de dólares y 1,3 millón de horas hombre", dijo el jefe de Gabinete, Jorge Capitanich.

Agregó que "el 70% de un satélite son horas hombre trabajadas por científicos y técnicos de alta calificación". El Arsat-1, con una potencia de 3.400 watts, fue desarrollado a lo largo de siete años y fabricado en la ciudad de San Carlos de Bariloche (1.650 km al sudoeste de Buenos Aires) por las estatales Invap y la empresa Argentina de Soluciones Satelitales (ArSat).

Unos 400 especialistas participaron de la construcción del satélite geoestacionario que orbitará dando una vuelta completa en 24 horas, el mismo tiempo en que la Tierra da una vuelta completa sobre sí misma.

"Argentina se suma al selecto 'club' de países que producen este tipo de satélites, Estados Unidos, Rusia, China, Japón, Israel, India y la Eurozona", había dicho la presidenta Cristina Kirchner a fines de agosto cuando el satélite partió desde Bariloche para ser trasladado a Guayana.

Este primer satélite -hay otro en construcción-, con una vida útil estimada de 15 años, tendrá enfocada su máxima potencia sobre Argentina, Chile, Uruguay y Paraguay.

Proveerá servicios de telefonía celular, televisión digital, internet y transmisión de datos y permitirá llegar a zonas aisladas o con baja señal.

REFERENCIAS:www.eltiempo.com

▲

Técnica que consiste en multiplicar una señal digital polar u(t) (amplitud +/- 1, sin nivel DC) con una portadora sinusoidal. La señal BPSK se genera invirtiendo la fase en cada cambio de la señal digital, obteniendo fases de 0 y 180°; en general tiene poco ancho de banda y alta inmunidad al ruido de canal. La expresión de la señal modulada BPSK es:

Señal modulada BPSK.

Generación PSK:

Generación BPSK.

El espectro:

El espectro de la señal PSK no tiene componente DC de modo que, luego de ser trasladada en frecuencia, se tendrá el mismo espectro que en ASK pero sin las líneas de portadora (wc).

Modulación BPSK.

Constelación BPSK:

En la constelación BPSK se representan dos fases, una invertida respecto a la otra con la misma amplitud. Comparando la BPSK con la de FSK, se puede comprobar que la BPSK es más inmune al ruido, pues esta debe ser de mayor potencia (mayor distancia a desplazar el punto para entrar en la zona del otro símbolo) para que el receptor decodifique correctamente. Sólo la señal ASK se puede detectar por envolvente, mientras que la detección de una señal PSK es necesariamente síncrona.

Se muestra el patrón de constelación para la forma de onda BPSK indicada.

Detección Síncrona:

Detección síncrona: La demodulación PSK consiste en recuperar la información contenida en la fase de la señal modulada PSK. Para obtener los bits a partir de las dos fases posibles, se puede utilizar el siguiente esquema de detección síncrona. Se multiplica la señal modulada BPSK con una señal de referencia sinusoidal recuperada de igual frecuencia y fase que la portadora del modulador. Se generan 2 componentes: una continua y una señal de frecuencia doble. Aplicando la salida a un filtro pasa bajos LPF eliminamos la frecuencia doble. La componente continua será positiva cuando la señal de entrada esté en fase con la de referencia y negativa cuando exista un desfase de 180°. A partir de esta señal con un comparador se consigue la señal digital estimada.

Demodulación síncrona PSK.

Detección por correlación:

La detección síncrona BPSK se mejora si se instala un filtro acoplado en el receptor (ver figura) para recuperar la información a partir de las fases de la señal modulada PSK.

Demodulación por correlación PSK.

Finalmente se muestra un ejemplo donde se tienen las formas de onda en cada uno de los puntos del detector de la gráfica anterior.

Formas de onda en la detección por correlación PSK.

REFERENCIAS:     Libro: Introducción a los sistemas de comunicación - 3ra Edición - F. G. Stremler
     Libro: Sistemas de Comunicación - B.P. LATHI.

▲

En sistemas de comunicación digital que emplean canales pasabanda, es conveniente modular una señal portadora con la corriente de datos digitales (señal modulante) antes de la transmisión.

Existen gran variedad de tipos de modulación, siendo los más comunes:

• QAM, utilizada actualmente en módems ADSL.
MASK y FSK, utilizada en sistemas de identificación por radiofrecuencia RFID (Radio
• Frecuency IDentification).
• BPSK y DBPSK, utilizada en módems satelitales.
• QPSK, utilizada en las comunicaciones móviles TDMA IS-136 y en MMDS.

Las tres formas básicas de modulación digital, que corresponden a AM, FM y PM , se conocen como conmutación de amplitud (ASK, Amplitud-Shift Keying), conmutacion de frecuencia (FSK, Frecuency-Shift Keying) y conmutación de fase (PSK, Phase-Shift Keying), las cuales se describirán a continuación.

Modulación ASK (Amplitud-Shift Keying)

En la conmutación de amplitud, la amplitud de una señal portadora de alta frecuencia se conmuta entre dos o más valores. Asigna a los unos binarios (1) un tono de frecuencia de un nivel de amplitud determinado, los cuales se denominan "marcas" y a los ceros binarios (0) el mismo tono de nivel diferente, que son llamados "espacios". En el caso de que se asigne al espacio el nivel cero, tenemos una ASK llamada OOK (On-Off Keying, conmutación encendido-apagado), tal como muestra en la figura siguiente.

Modulación ASK - OOK

Si U(w) es el espectro de la señal digital (espectro de un pulso), el espectro de la señal modulada ASK será de la siguiente forma:

Espectro de la señal modulada ASK

La señal ASK es una señal AM donde la señal moduladora digital se traslada en frecuncia hasta la frecuencia de la portadora igual que en AM.

Constelación ASK: El eje de 0° (0 grados) hace referencia a una portadora coseno y el eje de 90°(90 grados) a una portadora seno.

Para la señal dada se muestra la fase y la amplitud de la portadora de frecuencia que pueden tomar los símbolos transmitidos. Nótese, que no hay variación de fase de la portadora y que la amplitud es la misma que la de la señal, para este caso la amplitud de los '1' (unos binarios) es 1.

Patrón de constelación ASK (amplitud 0 para los '0' y amplitud 1 para los '1' con portadora coseno)

Detección por envolvente:

Demodulador ASK

El primer elemento es un comparador que actúa como un control de nivel. Luego el filtro pasa banda a la frecuencia de portadora fc Hz minimiza posibles interferencias y ruidos. Posteriromente, encontramos el bloque fundamental del demodulador ASK, el detector de envolvente, y finalmente, un comparador para regenerar la señal digital.

Detección de envolvente y señal digital regenerada

REFERENCIAS:     Libro: Introducción a los sistemas de comunicación - 3ra Edición - F. G. Stremler
     Libro: Sistemas de Comunicación Digitales y Analógicos - 7ma Edición - Leon W. Couch

▲

El Multímetro

FLUKE 23

El multímetro es el instrumento más difundido y útil en cualquier laboratorio de electrónica. Este instrumento agrupa las más básicas funciones de medición eléctrico-electrónica, las cuales son: medición de tensión, resistencia y corriente.

Algunos de los multímetros que existen actualmente en el mercado ofrecen prestaciones adicionales, también de gran utilidad como son las de chequeo de semiconductores (tales como diodos, transistores, etc), medición de capacitancias, inductancias,etc.

Los multímetros son instrumentos diseñados para efectuar mediciones del valor eficaz o también denominado rms (por sus siglas en ingles root-mean-square) de una señal de corriente o tensión.

A continuación se muestran las diferentes maneras de utilizar el multímetro:

Medición de voltaje

Seleccione la función de VAC (CA) o VDC (CC) (V∼ o V-- ) y conecte las puntas de prueba tal como se ilustra. Seleccione la función 300mV-- para obtener la mejor resolución por debajo de 320 mV cc. En la función de 300mV-- , las lecturas aparecen en mV y el símbolo "VDC" se pone en blanco. Recuerde que el voltímetro nos da el valor eficaz de la señal medida, además la señal debe estar entre 45 Hz y 1 kHz. La impedancia de entrada del multímetro es aproximadamente 10MΩ.

Medición de la resistencia

Conecte las puntas de prueba tal como se ilustra. Las unidades son indicadas en la presentación por Ω, kΩ o MΩ.

Nota Importante:

Recuerde que antes de medir valores de resistencia de elementos que se encuentren en un circuito eléctrico, debe asegurarse de que no haya corriente por los elementos.

Debe desconectarlos de la tarjeta, para poder medir correctamente el valor de su resistencia.

Prueba de diodo

Polarización directa: El medidor presenta la caída de voltaje directo (VF) en voltios hasta 2V y pita por corta duración para una caída de diodo (VF < 0,7V).
Polarización inversa o circuito abierto: El medidor presenta 0L.
Cortocircuito: El medidor emite un tono continuo.

Medición de continuidad

Debe desenergizar el circuito cada vez que vaya a medir continuidad para evitar dañar el multímetro.

Sonará un tono continuo si la resistencia entre los terminales es inferior a aproximadamente 150Ω .
La presentación indica el voltaje de prueba a través de los terminales.

El multímetro mostrara OL cuando no exista continuidad.

Medición de la corriente

Seleccione la función de ca ó cc (A∼ ó A--) según corresponda. Para mediciones de hasta 320mA, conecte las puntas de prueba a los terminales 300 mA y COM. Para corrientes mayores a 300mA, conecte las punta roja al terminal 10A . Recuerde que el amperímetro siempre se conecta en serie con el elemento en el que se desea conocer la corriente, en muchas oportunidades deberá abrir el circuito para usar el amperímetro. La resistencia interna del amperímetro es muy baja (aproximadamente 5 ohmios).

Algunas indicaciones importantes referente al multímetro:

Autoprueba al encendido:

Al encender el medidor, todos los segmentos de presentación visual aparecen mientras que el instrumento realiza una breve autoprueba. Al final de la prueba, el medidor produce un chasquido y comienza a tomar mediciones.

Indicaciones de sobrecarga (OL):

Estos símbolos indican que la entrada es demasiado elevada para presentarla visualmente. (El lugar ocupado por el punto decimal depende de la gama de medición.) Seleccionar la gama más alta siguiente.

Indicador de bareria casi gastada:

Este símbolo aparece cuando quedan unas 100 horas de vida a la bateria. Para una operación adecuada, sustituya la bateria tan pronto como sea posible.

Selección manual de gama y "touch hold":
Este símbolo indica que el medidor está en selección manual de la gama o que se ha activado el "Touch Hold".

Selección automática de la gama:

El medidor se activa en selección automática de la gama. En este modo de operación, el medidor selecciona automáticamente la gama de medición que proporciona la mejor resolución. La presentación indica 0L mientras que el medidor pasa a una gama superior y queda en blanco mientras que el medidor pasa a una gama inferior.

Selección manual de la gama:

La selección manual de la gama le permite seleccionar una gama fija de medición. La presentación es 0L si la medición es demasiado elevada para presentarla en la gama seleccionada. Si la pantalla indica 0L, seleccionar la gama superior siguiente.

El siguiente video muestra el uso básico del multímetro.

▲

El protoboard

El protoboard o breadboard es una placa de pruebas constituida por una matriz de agujeros, usada en electronica y afines que permite interconectar componentes electrónicos sin necesidad de soldarlos, es decir, los terminales de los componentes se insertan por simple presión, los cuales quedan pinzados. Estos agujeros están unidos eléctricamente en la parte interior de la placa, de modo que los componentes que insertemos en los agujeros unidos eléctricamente es como si los conectáramos entre sí.

El nombre protoboard es una contracción de los vocablos ingleses prototype board y es el término que se ha difundido ampliamente en los países de habla hispana. Sin embargo, particularmente en Estados Unidos e Inglaterra, se conoce como breadboard. Anteriormente un breadboard era una tabla utilizada como base para cortar el pan, pero en los principios de la electrónica los pioneros usaban dichas tablas para montar sus prototipos, compuestos por tubos de vacío, clavijas, etc., los cuales eran asegurados por medio de tornillos e interconectados usando cables.

El Protoboard Está compuesto por bloques de plástico perforados y numerosas láminas delgadas, de una aleación de cobre, estaño y fósforo, que unen dichas perforaciones, creando una serie de líneas de conducción paralelas. Las líneas se cortan en la parte central del bloque de plástico para garantizar que dispositivos en circuitos integrados puedan ser insertados perpendicularmente.

Las formas de las placas protoboard pueden ser muy diversas. Una de las más habituales adopta la forma de la figura 1.

Figura 1: Protoboard

Estructura del protoboard:

1) Canal central: Es la región localizada en el medio del protoboard que se utiliza para colocar circuitos integrados.

2) Buses: Los buses se localizan en ambos extremos del protoboard, se representan por las líneas rojas (buses positivos o de voltaje) y azules (buses negativos o de tierra) y conducen de acuerdo a estas, no existe conexión física entre ellas. La fuente de poder generalmente se conecta aquí.

3) Pistas: La pistas se localizan en la parte central del protoboard. Se observan en la figura 1 como las nombradas de A a J.

Si bien la figura 1 muestra su aspecto en la práctica, el protoboard se puede ilustrar de la siguiente manera.

Figura 2: Esquema del protoboard

En la figura 2 se muestra una tabla con múltiples orificios los cuales se pueden ordenar, al igual que una matriz, en filas y columnas. En particular el esquema muestra un protoboard de 28 filas y 16 columnas. Las columnas han sido concentradas en los grupos A, B, C y D.

Cada fila del grupo A representa un nodo, al igual que cada fila del grupo B, es decir, si se conecta el terminal de algún elemento electrónico en el orificio (1,3), éste estará conectado directamente con el terminal de otro elemento electrónico que se conecta en el orificio (1,4). Además, cada columna del grupo C representa un nodo, al igual que cada columna del grupo D. Los largos de las columnas de los grupos C y D están divididos en dos mitades, desde la fila 1 a la 13, y desde la fila 16 a la 28, esto permite tener un mayor número de nodos.

Integrando lo recientemente explicado, los distintos nodos quedan distribuidos dentro del protoboard según muestra la figura 3.

Figura 3: Ilustración de nodos de un protoboard

En la figura 3 se puede apreciar que el grupo A tiene 28 nodos, al igual que el grupo B.

Además, los grupos C y D tienen 4 nodos cada uno. El total de nodos de esta protoboard en particular es de 64 nodos. Por convención y comodidad, los grupos A y B se ocupan para interconexión de componentes en general, mientras que los nodos de los grupos C y D se utilizan para la alimentación de la tabla.

Ejemplos:

a) Divisor de corriente: Se considera el siguiente divisor de corriente.

Figura 4: Divisor de corriente

El circuito presenta sólo dos nodos. Esta configuración se puede conectar en la práctica de la siguiente forma.

Figura 5: Divisor de corriente en protoboard

b) Divisor de voltaje: Se considera el siguiente divisor de voltaje.

Figura 6: Divisor de voltaje

El circuito presenta 3 nodos. Esta configuración se puede conectar en la práctica de la siguiente forma.

Figura 7: Divisor de voltaje en protoboard

El siguiente video puede dar una visión mas clara sobre como usar el protoboard.

REFERENCIAS:www2.ing.puc.cl
Wikipedia

▲

Cacti es una interfaz completa para la monitorización de redes mediante gráficos y recopilación de datos, todo ello gracias a la potencia de RRDTool's. Cacti permite tener información prácticamente en tiempo real sobre nuestros routers, switches o servidores, tráfico de interfaces, cargas, CPU, temperaturas, etc.

Este sistema de monitorización, contiene un recolector de datos excelente, un sistema avanzado de creación de plantillas y gráficos y una completa interfaz de gestión de usuarios. Lo que lo hace uno de los sistemas más completos del momento, además de que es Open Source.

La aplicación está construida en php, y utiliza MySQL para el almacenamiento de información sobre los gráficos y datos recogidos. El protocolo utilizado para la comunicación con los distintos equipos es SNMP:

El Protocolo Simple de Administración de Red o SNMP es un protocolo de la capa de aplicación que facilita el intercambio de información de administración entre dispositivos de red. Es parte de la familia de protocolos TCP/IP. SNMP permite a los administradores supervisar el desempeño de la red, buscar y resolver sus problemas, y planear su crecimiento.

Captura de pantalla de Cacti

Ventajas

Mediciones

• Cacti puede recopilar la utilización del canal en las interfaces de sus equipos, así como los registros de errores.
• Cacti puede medir capacidad, carga del CPU (hardware de red y servidores) y mucho más. Puede reaccionar a ciertas condiciones y enviar alarmas, basándose en umbrales.

Gráficos

• Permite usar toda la funcionalidad de rrdgraph para definir gráficos y automatizar cómo éstos se muestran.
• Permite organizar la información en estructuras jerárquicas (tipo árbol).

Fuentes de datos

• Permite utilizar todas las funciones de rrdcreate y rrdupdate, incluyendo la definición de varias fuentes de datos para cada archivo RRD.

Recopilación de datos

• Utiliza SNMP ya sea con php-snmp o net-snmp.
• Las fuentes de datos se pueden capturar vía SNMP o por medio de scripts particulares
• Un componente opcional, cactid, implementa las funciones de SNMP en C con multi-hilos. Esencial para instalaciones grandes.

Plantillas

• Puede crear plantillas para reutilizar definiciones de gráficos, datos y fuentes de dispositivos.

Arquitectura para plugins (extras)

• Para extender la capacidad de Cacti. Existen muchísimos plugins.

Gestión de usuarios

• Puede administrar los usuarios localmente o vía LDAP y puede asignar niveles detallados de autorización basados en usuarios o grupos.

Desventajas

• La configuración de interfaces es tediosa.
• Configurar la arquitectura de plugins no es trivial.
• Hacer actualizaciones puede ser complejo.

Control y monitoreo de la red

Cacti nos permite obtener información acerca del comportamiento de nuestros equipos ya sea en este caso para graficar la CPU en el tiempo, como para ver el nivel de tráfico que transita por las diferentes interfaces de nuestros routers y switches.

Gráficos que nos servirán para monitorear nuestros routers y switches.

Pueden descargar Cacti en la sección download de la página oficial.

Manual de utilidad: Guía de instalación Cacti

REFERENCIAS:Redescisco

▲

A veces nos encontramos en la situación en que necesitamos extraer una porción de una cadena de texto, es decir una subcadena, que contienen datos relevantes.

Para ello Java cuenta con varios métodos para el manejo de cadenas, los más comunes son:

• String[ ] split(String regex)
• int          indexOf(int ch)
• int          indexOf(int ch, int fromIndex)
• String    substring(int beginIndex)
• String    substring(int beginIndex, int endIndex)
• String    trim()

En está ocasión solo explicaré los métodos split, que devuelve un array de String y trim que elimina los espacios. El método split es muy útil cuando tenemos un conjunto de elementos separados por comas, guiones, etc.

Dicho lo anterior, veamos un ejemplo sencillo para entender como utilizar el método split en Java.

String colores = "amarillo,rojo,azul,verde,marrón";
String[ ] arrayColores = colores.split(",");

// Aquí ya tenemos un array en el que cada elemento es un color.

for (int i = 0; i < arrayColores.length; i++) {
       System.out.println(arrayColores[i]);
}

Luego la salida que obtendremos es:

amarillo
rojo
azul
verde
marrón

Finalmente debo acotar que hay ciertos caracteres especiales que nos ocasionan problemas.

Problemas con Split y carácteres especiales

Si queremos hacer un split en Java partiendo la cadena por un carácter especial como ".", "&", "$", etc. tendremos problemas. Para ello la solución es utilizar los carácteres de escape "\\" como prefijo.

Incorrecto

String cadena = "Mun.do.Te.le.co";
String[ ] lista = cadena.split(".");

Correcto

String cadena = "Mun.do.Te.le.co";
String[ ] lista = cadena.split("\\.");

Método trim

Método que sirve para eliminar los caracteres en blanco iniciales y finales de una cadena, devolviendo una copia de la misma.

String cadena = " Esto Es Una Cadena";   //Existe un espacio al inicio de la cadena.
System.out.println(cadena.trim());               //Devuelve "Esto Es Una Cadena"

▲

Declaración de métodos

En Java toda la lógica de programación (Algorítmos) está agrupada en lo que se denominan funciones o métodos.

Un método es:

• Un bloque de código que tiene un nombre.
• Recibe parámetros o argumentos (opcionalmente).
• Contiene sentencias o instrucciones para realizar algo (opcionalmente).
• Devuelve un valor de algún tipo conocido (opcionalmente).

La sintaxis global de un método es:

Tipo_Valor_devuelto nombre_método (lista_argumentos) {
         bloque_de_codigo;
}

En la lista de argumentos se debe declarar el tipo y nombre de los mismos (como en la declaración de variables). Si hay más de uno se deben separar mediante comas.

Ejemplo:

int sumaEnteros (int a, int b) {
       int c = a + b;
       return c;
}

El método se llama sumaEnteros.
Recibe dos parámetros también enteros, cuyos nombres son a y b.
Devuelve un entero.

En el ejemplo anterior la claúsula return se usa para finalizar el método devolviendo el valor de la variable c.

El término void

Un método puede o no devolver un valor, es decir es opcional. En caso de que devuelva un valor se declara el tipo que devuelve (ejemplo: int, String , etc.). Pero si no necesita ningún valor, se declara como tipo del valor devuelto, la palabra reservada void. Por ejemplo:

void haceAlgo() {
     . . .
}

Cuando no se devuelve ningún valor, la claúsula return no es necesaria. Observe que en el ejemplo el método haceAlgo no recibe ningún parámetro. Sin embargo el uso de los paréntesis es obligatorio.

Uso de los métodos

Los métodos se invocan mediante su nombre, y pasandole la lista de argumentos entre los paréntesis. El conjunto se usa como si fuera una variable del tipo devuelto por el método.

Por ejemplo:

int x;
x = sumaEnteros(2,3);

Nota: Esta sintaxis no está completa, pero sirve para propósitos de explicación de un método. La sintaxis completa se verá cuando se hable de objetos.

Aunque el método no reciba ningún argumento, los paréntesis en la llamada son obligatorios. Por ejemplo para llamar a la función haceAlgo, simplemente se pondría:

haceAlgo();

Observe que la función tampoco devuelve valor alguno, no se asigna a ninguna variable. (No hay nada que asignar).

REFERENCIAS:arrakis

▲

Se llama espectro electromagnético a la distribución energética del conjunto de las ondas electromagnéticas. Referido a un objeto se denomina espectro electromagnético o simplemente espectro a la radiación electromagnética que emite (espectro de emisión) o absorbe (espectro de absorción) una sustancia. Dicha radiación permite identificar la sustancia de manera análoga a una huella dactilar. Los espectros se pueden observar mediante espectroscopios que, además de permitir ver el espectro, permiten realizar mediciones sobre el mismo, como la frecuencia, la longitud de onda y la intensidad de la radiación.

El espectro electromagnético comprende desde la radiación de menor longitud de onda, como los rayos gamma y los rayos X, pasando por la luz ultravioleta, la luz visible y los rayos infrarrojos, hasta las ondas electromagnéticas de mayor longitud de onda, como son las ondas de radio. Se cree que el límite para la longitud de onda más pequeña posible es la longitud de Planck mientras que el límite máximo sería el tamaño del Universo, aunque formalmente el espectro electromagnético es infinito y continuo.

Rango energético

El espectro electromagnético abarca longitudes de onda muy variadas. Existen frecuencias de 30 Hz y menores que son relevantes en el estudio de ciertas nebulosas. Por otro lado se conocen frecuencias cercanas a 2,9×1027 Hz, que han sido detectadas provenientes de fuentes astrofísicas.

La energía electromagnética en una longitud de onda λ (en el vacío) en particular tiene una frecuencia f asociada y una energía de fotón E. Por lo tanto, el espectro electromagnético puede ser expresado de igual forma en cualquiera de esos términos. Los cuales se relacionan según las siguientes ecuaciones:

Velocidad de la luz

Energía de fotón

Energía de fotón

Donde c y h son la velocidad de la luz y la constante de planck respectivamente:

Por lo tanto, las ondas electromagnéticas de alta frecuencia tienen una longitud de onda corta y mucha energía mientras que las ondas de baja frecuencia tienen grandes longitudes de onda y poca energía.

Por lo general, las radiaciones electromagnéticas se clasifican según su longitud de la onda en ondas de radio, microondas, infrarrojos, visible (que percibimos como luz visible), ultravioleta, rayos X y rayos gamma.

El comportamiento de las radiaciones electromagnéticas depende de su longitud de onda. Cuando la radiación electromagnética interactúa con átomos y moléculas puntuales, su comportamiento también depende de la cantidad de energía por quantum (fotón) que lleve. Al igual que las ondas de sonido, la radiación electromagnética puede dividirse en octavas.

El siguiente video permite una mejor comprensión de lo antes descrito.

Bandas del espectro electromagnético

Para su estudio, el espectro electromagnético se divide en segmentos o bandas, aunque esta división es inexacta. Existen ondas que tienen una frecuencia, pero varios usos, por lo que algunas frecuencias pueden quedar en ocasiones incluidas en dos rangos.

Espectro Electromagnético

Banda	Longitd de onda(m)	Frecuencia(Hz)	Energía(J)
Rayos gamma	< 10x10−12m	> 30,0x1018Hz	> 20x10−15 J
Rayos X	< 10x10−9m	> 30,0x1015Hz	> 20x10−18 J
Ultravioleta extremo	< 200x10−9m	> 1,5x1015Hz	> 993x10−21 J
Ultravioleta cercano	< 380x10−9m	> 7,89x1014Hz	> 523x10−21 J
Luz Visible	< 780x10−9m	> 384x1012Hz	> 255x10−21 J
Infrarrojo cercano	< 2,5x10−6m	> 120x1012Hz	> 79x10−21 J
Infrarrojo medio	< 50x10−6m	> 6,00x1012Hz	> 4x10−21 J
Infrarrojo lejano/submilimétrico	< 1x10−3m	> 300x109Hz	> 200x10−24 J
Microondas	< 1x10−2m	> 3x108Hz	> 2x10−24 J
Ultra Alta Frecuencia - Radio	< 1 m	> 300x106Hz	> 19.8x10−26 J
Muy Alta Frecuencia - Radio	< 10 m	> 30x106Hz	> 19.8·x10−28 J
Onda Corta - Radio	< 180 m	> 1,7x106Hz	> 11.22x10−28 J
Onda Media - Radio	< 650 m	> 650x103Hz	> 42.9x10−29 J
Onda Larga - Radio	< 10x103m	> 30x103Hz	> 19.8x10−30 J
Muy Baja Frecuencia - Radio	> 10x103m	< 30x103Hz	< 19.8x10−30 J

▲

Esta herramienta creada por https://www.bandcalc.com nos permite estimar el ancho de banda en comunicaciones de voz sobre redes IP.

Parámetro Codificador G.711 64kbps G.711 56kbps G.711 48kbps G.721 32kbps G.722 48kbps G.722 56kbps G.722 64kbps G.722.1 16kbps G.722.1 24kbps G.722.1 32kbps G.723.1 5.3kbps G.723.1 6.4kbps G.726 16kbps G.726 24kbps G.726 32kbps G.726 40kbps G.727 16kbps G.727 24kbps G.727 32kbps G.727 40kbps G.728 12.8kbps G.728 16kbps G.729 8kbps G.729a 8kbps G.729b 8kbps G.729ab 8kbps G.729d 6.4kbps G.729e 8kbps G.729e 11.8kbps iLBC 15.2 iLBC 13.33 con ms ó tramas por paquete RTP RTP (RFC 3550) cRTP (RFC 2508) cRTP w/UDP checksums UDP IP Enlace ethernet 802.3 ethernet 802.3 w/802.1q Frame Relay 7-byte Frame Relay 8-byte Frame Relay 9-byte PPP MLPPP short seq. no. MLPPP long seq. no. PPPoE ATM AAL5 RFC1483 bridged w/FCS ATM AAL5 RFC1483 bridged ATM AAL5 RFC1483 routed bytes    MPLS: NO 1 etiqueta 2 etiquetas 3 etiquetas 4 etiquetas  Supresión de Silencios  RTCP  Canal(es) Resultados Ancho de Banda Promedio: kbps Máximo: kbps Tasa de paquetes Promedio: pps Máxima: pps Tamaño de Paquete bytes celdas ATM Retardo Tamaño de trama: ms Lookahead: ms Total: ms Performance DSP MIPS: MOS:

Visite este enlace para entender como intepretar los parametros y resultados. Para conocer mejor como usar esta calculadora se recomienda ver el manual de uso.

• Esta calculadora está basada en el código fuente y diseño de Packetizer inc. que se puede encontrar en www.bandcalc.com

REFERENCIAS:Bandcalc

▲