la capa fisica(señales y medios de transmisión)


La capa física se ubica dentro del modelo de capas en la parte mas baja, esta capa describe las interfaces mecánicas y eléctricas de una red, a este nivel la información no es mas que un conjunto de impulsos eléctricos enviados a través de un medio de transmisión.

Sabemos que la transmisión de datos no es mas que el envío de señales o impulsos eléctricos mediante la variación de las propiedades físicas de estas, así que comenzaremos describiendo estas. Las señales electricas las clasificaremos en dos tipos, analógicas y binarias.

Las señales analogicas

este tipo de señales se representan a través de una onda senoidal, la cual esta descrita a través de una serie de valores continuos, esta representación gráfica que siempre vemos en los libros no es otra cosa que una gráfica de valores x y y en donde el eje x es el tiempo y el eje y es el voltaje, entonces la onda senoidal que vemos es una grafica en la que estamos uniendo valores (x,y) de valores continuos (números con decimales) que varían por milésimas de segundo y cuyo voltaje varia en décimas de igual manera.

Esto nos indica que la intensidad de una señal varia de forma ondulatoria a través del tiempo, a partir de esta variación las señales analogicas se pueden clasificar en periódicas y no periódicas.

  • Las señales no periódicas o señales aperiodicas son señales cuya variación no muestra ninguna repetición a lo largo del tiempo.
  • Las señales periodicas son aquellas cuyas variaciones muestran una repetición que se manifiesta de forma constante, este tipo de señales son las que se emplean mas en las comunicaciones y en general en el funcionamiento de los aparatos o dispositivos electrónicos.

por ejemplo, los relojes actuales usan el cuarzo, que es un semiconductor que al aplicarle una corriente eléctrica produce una onda senoidal que debe es filtrada y estabilizada, todo para producir una señal de 1 hertz o 1 hertzio, lo cual se interpreta como 1 señal por segundo.

Las señales analogicas poseen ciertas características que podemos manipular para la transmisión de datos.

Amplitud

La amplitud de una señal analogica es el valor de la onda en el eje y para cualquier instante de tiempo, es decir, estamos hablando de la altura de la onda, la amplitud máxima sera entonces el punto mas alto de la onda seno.

Periodo o frecuencia

Esta característica se refiere a la relación entre el numero de ciclos y la unidad de tiempo, esta medida se expresa en hertz y con ella indicamos el numero ondas que se repiten en una unidad de tiempo, así una onda con una frecuencia de 5 hertz, es una onda que se repite 5 vecez por cada segundo.

Fase

La fase es el punto donde se inicia la onda en el instante de tiempo 0, esta medida se expresa en grados o radianes. Asi en la siguiente imagen podemos ver algunas ondas con diferentes grados de fases.

Modificando estas características podemos transmitir diferentes señales sin que estas causen interferencia entre si, por ejemplo, las estaciones de radio de AM transmiten modificando la amplitud de su señal, debido a eso se llaman de amplitud modulada, así como las de FM modifican  la frecuencia de su señal para transmitir sus emisiones.

 

Señales digitales

Otra forma de transmitir la información es el uso de señales digitales, esta señales usan valores discretos, es decir valores enteros y generaran en la gráfica, no una onda senoidal sino una señal cuadratica.

La señales digitales por naturaleza son aperiodicas, es decir no se repiten en periodos de tiempo, así que las características de las señales analogicas no aplican para estas, así que estas señales se describen por su tasa de bits, es decir, la cantidad de bits que se envían por unidad de tiempo, a lo que generalmente denominamos ancho de banda y medimos en bits por segundo, aunque el termino ancho de banda no es realmente muy apropiado.

 

 

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