La interferencia en las ondas y radioenlaces

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Disponer del espectro radioeléctrico vacío sería lo ideal, pero en nuestros días, esto es un sueño. Multitud de señales viajan por nuestra atmósfera para comunicar millones de radioenlaces y dispositivos.

¿Qué pasa si dos señales de radiofrecuencia se interponen o se superponen en el mismo lugar del espacio? ¿Seguirá funcionando el radioenlace? ¿Se perderá una parte de la señal?

La interferencia en ondas electromagnéticas

La interferencia entre ondas de radio se produce siempre que se combinan dos o más ondas electromagnéticas.

Cuando dos ondas (A y B en la imagen) se cruzan en el mismo punto del espacio, se produce una superposición lineal. Este principio establece que la intensidad total del voltaje en un punto es la suma (vector en rojo en la imagen) de los vectores de onda que se superponen:

Según los ángulos de fase de los vectores de las ondas, se puede producir una suma o una resta, es decir, las señales se pueden reforzar o debilitar, incluso anular.

Tipos de Interferencia

Ahorrando el desarrollo matemático, tenemos estos casos:

• Interferencia constructiva: cuando el desfase es múltiplo par de π, 2nπ, o si están desfasados en un número entero de longitudes de onda (1,2,3..), las ondas se dice que están en fase. Si tienen igual amplitud, generan una onda con la misma fase, el doble de amplitud y cuatro veces la energía y potencia originales. Si tienen diferente amplitud, se producirá un reforzamiento parcial.

• Interferencia destructiva: cuando el desfase es múltiplo impar de π, (2n+1)π, o si están desfasados en un número semi-entero de longitudes de onda (0.5, 1.5, 2.5…), las ondas se dice que están en contrafase. Si tienen la misma amplitud, son exactamente iguales pero de signo contrario, por tanto se cancelan entre ellas. Si tienen diferente amplitud, se producirá una anulación parcial.

Pérdidas de información en radioenlaces

Ahora que sabemos que los radioenlaces por microondas están expuestos a interferencias, ¿podemos esperar que ocurran pérdidas de información al transmitir datos?

Pues muy raramente. Puede parecer sorprendente, pero en el diseño de los radioenlaces digitales se utilizan muchas técnicas para evitar la pérdida de información, que los hacen casi inmunes a interferencias puntuales:

• Transmisión por diversidad (tiempo, frecuencia, polaridad…)
• Protocolos de modulación de la señal con tolerancia a fallo
• Protocolo de alto nivel TCP con control de flujo
• Uso de buffers de transmisión y control de estado

Escrito por

José Luis Martínez

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Referencias:

1. Imágenes de desfases cortesía del Departamento de física aplicada de la Universidad de Sevilla
2. Electronic Communications Systems – Wayne Tomasi