Repetidor - Repeater

Un repetidor de radio retransmite una señal de radio.

En telecomunicaciones , un repetidor es un dispositivo electrónico que recibe una señal y la retransmite. Los repetidores se utilizan para extender las transmisiones de modo que la señal pueda cubrir distancias más largas o ser recibida al otro lado de una obstrucción. Algunos tipos de repetidores emiten una señal idéntica, pero alteran su método de transmisión, por ejemplo, en otra frecuencia o velocidad en baudios .

Hay varios tipos diferentes de repetidores; un repetidor telefónico es un amplificador en una línea telefónica , un repetidor óptico es un circuito optoelectrónico que amplifica el haz de luz en un cable de fibra óptica ; y un repetidor de radio es un receptor y transmisor de radio que retransmite una señal de radio.

Una estación repetidora de transmisión es un repetidor que se utiliza en transmisiones de radio y televisión .

Visión general

Cuando una señal portadora de información pasa a través de un canal de comunicación , se degrada progresivamente debido a la pérdida de potencia. Por ejemplo, cuando una llamada telefónica pasa a través de una línea telefónica con cable , parte de la potencia de la corriente eléctrica que representa la señal de audio se disipa como calor en la resistencia del cable de cobre. Cuanto más largo es el cable, más potencia se pierde y menor es la amplitud de la señal en el extremo más alejado. Entonces, con un cable lo suficientemente largo, la llamada no será audible en el otro extremo. De manera similar, cuanto más lejos esté un receptor de una estación de radio , más débil será la señal de radio y peor será la recepción. Un repetidor es un dispositivo electrónico en un canal de comunicación que aumenta la potencia de una señal y la retransmite, lo que le permite viajar más lejos. Dado que amplifica la señal, requiere una fuente de energía eléctrica .

El término "repetidor" se originó con la telegrafía en el siglo XIX y se refería a un dispositivo electromecánico (un relé ) utilizado para regenerar señales telegráficas . El uso del término ha continuado en telefonía y comunicaciones de datos .

En las redes de computadoras , debido a que los repetidores funcionan con la señal física real y no intentan interpretar los datos que se transmiten, operan en la capa física , la primera capa del modelo OSI .

Tipos

Repetidor telefónico

Se utiliza para aumentar el alcance de las señales telefónicas en una línea telefónica .

  • Repetidor de línea terrestre

Se utilizan con mayor frecuencia en líneas troncales que transportan llamadas de larga distancia . En una línea telefónica analógica que consta de un par de cables, consta de un circuito amplificador hecho de transistores que utilizan energía de una fuente de corriente continua para aumentar la potencia de la señal de audio de corriente alterna en la línea. Dado que el teléfono es un sistema de comunicación dúplex (bidireccional), el par de cables transporta dos señales de audio, una en cada dirección. Por tanto, los repetidores telefónicos tienen que ser bilaterales, amplificando la señal en ambas direcciones sin provocar retroalimentación, lo que complica considerablemente su diseño. Los repetidores telefónicos fueron el primer tipo de repetidor y fueron algunas de las primeras aplicaciones de amplificación . El desarrollo de repetidores telefónicos entre 1900 y 1915 hizo posible el servicio telefónico de larga distancia. Ahora, la mayoría de los cables de telecomunicaciones son cables de fibra óptica que utilizan repetidores ópticos (abajo).

Antes de la invención de los amplificadores electrónicos, los micrófonos de carbono acoplados mecánicamente se usaban como amplificadores en repetidores telefónicos. Después del cambio de siglo XX se descubrió que las lámparas de mercurio de resistencia negativa podían amplificarse y se utilizaron. La invención de los repetidores de tubo de audio alrededor de 1916 hizo que la telefonía transcontinental fuera práctica. En la década de 1930, los repetidores de tubos de vacío que usaban bobinas híbridas se volvieron comunes, lo que permitió el uso de cables más delgados. En la década de 1950, los dispositivos de ganancia de impedancia negativa eran más populares, y una versión transistorizada llamada repetidor E6 fue el último tipo principal utilizado en el sistema Bell antes de que el bajo costo de la transmisión digital hiciera obsoletos a todos los repetidores de banda vocal . Los repetidores de rangos de frecuencia fueron un lugar común en los sistemas de multiplexación por división de frecuencia desde mediados hasta finales del siglo XX.

  • Repetidor de cable submarino

Este es un tipo de repetidor telefónico utilizado en cables de telecomunicaciones submarinos submarinos .

Repetidor de comunicaciones ópticas

Se utiliza para aumentar el rango de señales en un cable de fibra óptica . La información digital viaja a través de un cable de fibra óptica en forma de pulsos cortos de luz. La luz está formada por partículas llamadas fotones , que pueden absorberse o dispersarse en la fibra. Un repetidor de comunicaciones ópticas generalmente consta de un fototransistor que convierte los pulsos de luz en una señal eléctrica, un amplificador para aumentar la potencia de la señal, un filtro electrónico que da nueva forma a los pulsos y un láser que convierte la señal eléctrica en luz nuevamente y envía sacar la otra fibra. Sin embargo, se están desarrollando amplificadores ópticos para que los repetidores amplifiquen la luz en sí sin la necesidad de convertirla en una señal eléctrica primero.

Repetidor de radio

Comunicaciones por radio con un repetidor o un canal de conversación
Repetidor de Guarini-Foresio

Se utiliza para ampliar el rango de cobertura de una señal de radio . La historia de los repetidores de relevo de radio comenzó en 1898 a partir de la publicación de Johann Mattausch en el Austrian Journal Zeitschrift für Electrotechnik (v. 16, 35 - 36). Pero su propuesta "Traductor" era primitiva y no apta para su uso. El primer sistema de relevo con repetidores de radio, que realmente funcionó, fue el inventado en 1899 por Emile Guarini-Foresio.

Un repetidor de radio generalmente consiste en un receptor de radio conectado a un transmisor de radio . La señal recibida se amplifica y retransmite, a menudo en otra frecuencia, para proporcionar cobertura más allá de la obstrucción. El uso de un duplexor puede permitir que el repetidor use una antena para recibir y transmitir al mismo tiempo.

  • Repetidor de difusión , rebroadcastor o traductor : Este es un repetidor se utiliza para ampliar la cobertura de una radio o televisión estación de radiodifusión . Consiste en un transmisor secundario de radio o televisión. La señal del transmisor principal a menudo se transmite a través de líneas telefónicas alquiladas o mediante un relé de microondas.
  • Relé de microondas : este es unenlace de telecomunicacionesespecializado de punto a punto , que consta de un receptor de microondas que recibe información a través de un haz de microondas de otra estación de relé en ladistancia de línea de visión , y un transmisor de microondasque pasa la información a la siguiente estación sobre otro haz de microondas. Las redes de estaciones repetidoras de microondas transmiten llamadas telefónicas, programas de televisión y datos informáticos de una ciudad a otra en áreas de todo el continente.
  • Repetidor pasivo : este es un relé de microondas que simplemente consiste en una superficie plana de metal para reflejar el haz de microondas en otra dirección. Se utiliza para obtener señales de relé de microondas sobre colinas y montañas cuando no es necesario amplificar la señal.
  • Repetidor celular : este es un repetidor de radio para aumentar la recepción de teléfonos celulares en un área limitada. El dispositivo funciona como una pequeña estación base celular , con una antena direccional para recibir la señal de la torre celular más cercana, un amplificador y una antena local para retransmitir la señal a los teléfonos celulares cercanos. Se utiliza a menudo en edificios de oficinas del centro.
  • Repetidor de radioaficionado : lo utilizan los radioaficionados para permitir la comunicación bidireccional en un área que de otro modo sería difícil de punto a punto en VHF y UHF. Estos repetidores son instalados y mantenidos por operadores individuales o clubes, y generalmente están disponibles para que los use cualquier aficionado con licencia. Una ubicación en la cima de una colina o montaña es una ubicación preferible para construir un repetidor, ya que maximizará la usabilidad en un área grande.

Los repetidores de radio mejoran la cobertura de comunicación en sistemas que utilizan frecuencias que normalmente tienen propagación en la línea de visión . Sin un repetidor, estos sistemas están limitados en alcance por la curvatura de la Tierra y el efecto de bloqueo del terreno o edificios altos. Un repetidor en la cima de una colina o en un edificio alto puede permitir que las estaciones que están fuera del alcance visual de las demás se comuniquen de manera confiable.

Los repetidores de radio también pueden permitir la traducción de un conjunto de frecuencias de radio a otro, por ejemplo para permitir que dos agencias de servicio público diferentes interoperen (por ejemplo, los servicios de policía y bomberos de una ciudad o departamentos de policía vecinos). También pueden proporcionar enlaces a la red telefónica pública conmutada. o red de satélite ( BGAN , INMARSAT , MSAT ) como una ruta alternativa desde el origen hasta el destino.

Por lo general, una estación repetidora escucha en una frecuencia, A, y transmite en una segunda, B. Todas las estaciones móviles escuchan señales en el canal B y transmiten en el canal A. La diferencia entre las dos frecuencias puede ser relativamente pequeña en comparación con la frecuencia de operación , digamos 1%. A menudo, la estación repetidora utilizará la misma antena para la transmisión y la recepción; Los filtros altamente selectivos denominados "duplexores" separan la débil señal recibida entrante de la señal transmitida saliente miles de millones de veces más potente. A veces, se utilizan ubicaciones de transmisión y recepción separadas, conectadas por una línea de cable o un enlace de radio. Si bien la estación repetidora está diseñada para recepción y transmisión simultáneas, las unidades móviles no necesitan estar equipadas con los voluminosos y costosos duplexores, ya que solo transmiten o reciben en cualquier momento.

Las unidades móviles en un sistema repetidor pueden estar provistas de un canal de "comunicación directa" que permite la operación directa de móvil a móvil en un solo canal. Esto se puede utilizar si está fuera del alcance del sistema repetidor o para comunicaciones que no requieran la atención de todos los móviles. El canal de "comunicación directa" puede ser la frecuencia de salida del repetidor; el repetidor no retransmitirá ninguna señal en su frecuencia de salida.

Un diseñador de sistemas de comunicación por radio analizará el área de cobertura deseada y seleccionará ubicaciones de repetidores, elevaciones, antenas, frecuencias operativas y niveles de potencia para permitir un nivel predecible de comunicación confiable sobre el área de cobertura diseñada.

Manejo de datos

Los repetidores se pueden dividir en dos tipos según el tipo de datos que manejan:

Repetidor analógico

Este tipo se utiliza en canales que transmiten datos en forma de señal analógica en la que el voltaje o la corriente es proporcional a la amplitud de la señal, como en una señal de audio . También se utilizan en líneas troncales que transmiten múltiples señales mediante multiplexación por división de frecuencia (FDM). Los repetidores analógicos están compuestos por un amplificador lineal y pueden incluir filtros electrónicos para compensar la distorsión de frecuencia y fase en la línea.

Repetidor digital

El repetidor digital se utiliza en canales que transmiten datos mediante señales digitales binarias , en los que los datos están en forma de pulsos con solo dos valores posibles, que representan los dígitos binarios 1 y 0. Un repetidor digital amplifica la señal y también puede volver a cronometrar , resincronizar y remodelar los pulsos. Un repetidor que realiza las funciones de reprogramación o resincronización puede denominarse regenerador .

Ver también

Referencias

enlaces externos