Cando nos propoñemos montar as conexións a nivel físico dunha rede de ordenadores hai certos conceptos básicos sobre sinais que temos que ter moi claros antes de pasar a cousas máis complexas.
Imos ver unha pequena introducción ós principais conceptos que nos imos atopar. Moitos deles hanse entender mellor se comparamos o movemento ondulatorio cun xiro ó redor dun punto seguindo unha traxectoria circular fixa.
A
amplitude dun movemento ondulatorio, ou elongación, podémola definir como o valor da onda (voltaxe, intensidade, ou o que sexa que representa a nosa onda) para un intre concreto. No caso dun xiro ó redor dun eixo, sería a altura (por riba ou por abaixo) á que se atopa un punto respecto ó plano horizontal que contén ó eixo. Entón, a
amplitude máxima, sería o valor máximo que a amplitude pode chegar a tomar. No caso do xiro circular viría a ser o valor do radio de xiro.
A
lonxitude de onda é unha magnitude que expresa a distancia que percorre a onda en cada ciclo de oscilación. Vén sendo a distancia, expresada en metros, entre dous puntos consecutivos con amplitude máxima (ou mínima).
A
fase poderiamos definila coma o punto do ciclo no que se atopa a onda nun instante dado. Mídese en radiáns, que é unha medida de ángulo. Pode que o vexamos máis claro no exemplo de rotación circular, no que a fase sería o ángulo ϕ respecto do centro de xiro.
A
frecuencia, f, vén sendo o número de veces que a nosa onda se repite completamente por unidade de tempo, ou no caso do xiro, o número de voltas completas. Mídese en ciclos por segundo (
s-1), ou hercios (
Hz).
O
período é a magnitude inversa á frecuencia e expresa o tempo que tarda a onda en completar unha oscilación completa, o paso por cada un dos seus posibles valores nunha orde determinada. Mídese en segundos e represéntase cunha
T.
O seguinte sería defini-la
frecuencia angular,
ω , que é a velocidade á que se realiza o noso movemento circular, medida en radiáns por segundo. Para o caso dun movemento ondulatorio poderiámola considerar coma a velocidade de oscilación, ou "
cantidade" de onda que se percorre por unidade de tempo. Así, mentres que a frecuencia nos daba voltas/tempo, a frecuencia angular danos distancia/tempo.
Para poder face-la conversión entre
f e
ω temos que saber que unha volta completa son 2
π radiáns.
Si chamamos
sinusoide á representación da función seno (e tamén á propia función), entón unha
función sinusoidal é aquela cunha forma que segue a da función seno, e pode ser descrita matemáticamente coma suma das funcións seno e coseno.
A fórmula matemática máis empregada para definir unha función sinusoidal é a seguinte:
f (t) = Am
· sen (ω·t + ϕ)
onde f(t) é o valor da amplitude no intre t, Am é a amplitude máxima, ω é a frecuencia angular e ϕ sería a fase inicial, ou punto da oscilación no que se atopa a onda cando comezamos a medila.
Unha característica importante dos sinais sinusoidais é que son sinais periódicos, o que implica que cada certo tempo o sinal se vai repetir completamente. Cada certo tempo a onda vai volver tomar cada un dos seus valores na mesma orde.
Á hora de representar un movemento ondulatorio, as magnitudes que poñamos en cada eixo van depender do que queiramos observar de cada vez. A representación máis habitual é a da elongación en función do tempo, na que se pode apreciar a forma da onda, a súa elongación instantánea e amplitude máxima, a fase inicial, o período, etc.
Se temos unha onda formada pola superposición de varias ondas de frecuencias distintas, pódenos interesar a representación da amplitude en función da frecuencia, que nos permitiría ver o espectro do sinal.
O
espectro definímolo coma a distribución de amplitudes das distintas frecuencias que compoñen un sinal. Vendo unha representación do espectro dentro dunha escala poderemos saber cal é a frecuencia mínima e a máxima que forman parte do sinal, e con isto poderemos saber cal é o rango de frecuencias no que opera, ó que chamaremos
ancho de banda.
Se definimos dese xeito o ancho de banda dun sinal, entón, o
ancho de banda dunha canle de transmisión sería o rango de frecuencias que esa canle pode transmitir.
E xa para rematar esta entrada, un último concepto:
A
ganancia é a relación entre as amplitudes que saen dun sistema e as que entran, expresada en decibelios (
dB) e calculada ca seguinte fórmula:
GP (dB) = 10 · log10 ( Psaida
/ Pentrada )
É unha medida moi útil porque nos vai indicar en que sistemas, medios de transmisión, etc. se van producir atenuacións que nos poden facer perde-lo sinal.
Fontes consultadas:
