The problem of the standard critique

A continuación se describen los equipos utilizados en la medición del espectro para esta investigación:

2.6.1

Analizador de Espectro

Las mediciones de potencia en el espectro y el registro de la actividad espectral sobre el rango completo de frecuencias se realizan con el analizador de espectro superheterodino Anritsu MS2721B, que se muestra en la Figura 24. Este analizador de espectro ofrece un rango de medición [45] desde 9 KHz a 7.1 GHz, un bajo nivel de ruido (Muestra un nivel de ruido inferior a -163 dBm con un ancho de banda de resolución de 1 Hz a 1 GHz) y un preamplificador incorporado (≈25 dB de ganancia) que facilita la detección de las señales débiles, ajuste automático de la velocidad de barrido, y la posibilidad de conectar un dispositivo de almacenamiento externo USB, para guardar las mediciones y realizar luego un post-procesamiento de los datos [46].

El analizador de espectro también incluye un sensor GPS externo, que permite observar las coordenadas de la actual medición en las trazas guardadas [47].

En los siguientes apartados se presenta un resumen conceptual del analizador utilizado.

Figura 2.10. Analizador de espectro MS2721B. Fuente: [48]

A. Relación entre los dominios del tiempo y frecuencia

Las señales eléctricas pueden ser examinadas en el dominio del tiempo con ayuda de un osciloscopio y en el dominio de la frecuencia con ayuda de un analizador de espectro (ver Figura 2.11) [49].

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Figura 2.11. Señal examinada en los dominios del tiempo y frecuencia. Fuente: [49]

B. Analizador de espectro superheterodino

Debido al limitado ancho de banda de los convertidores Análogo/Digitales disponibles, los analizadores de Transformada Rápida de Fourier (FFT) sólo son adecuados para mediciones en señales de baja frecuencia. Para visualizar el espectro de señales de alta frecuencia hasta el rango de microondas, se utilizan analizadores con conversión de frecuencia[50]. En este caso el espectro de la señal de entrada no se calcula a partir de la característica de tiempo, sino es directamente determinado por el análisis en el dominio de la frecuencia. Para un análisis de este tipo es necesario descomponer el espectro de entrada en componentes individuales. El analizador mezcla la señal de entrada con la que proviene de un oscilador local trasladando la señal a la frecuencia intermedia (IF), ver Figura 2.12 [49].

Figura 2.12. Diagrama de bloques de un analizador de espectro superheterodino. Fuente: [51]

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El receptor heterodino convierte la señal de entrada con la ayuda de un mezclador y un oscilador local (LO) a una frecuencia intermedia (IF). Si la frecuencia del oscilador local es sintonizable (un requisito que es técnicamente factible), el rango completo de la frecuencia de entrada puede ser convertido a una frecuencia intermedia constante mediante la variación de la frecuencia del LO. La resolución del analizador se da entonces por un filtro IF con frecuencia central fija.

La señal convertida se amplifica antes de ser aplicada al filtro IF. El ancho de banda del filtro IF corresponde al ancho de banda de resolución (RBW) del analizador. Cuanto menor sea el ancho de banda de resolución, mayor será la resolución espectral del analizador; el problema es que la resolución afecta el tiempo de barrido y el tiempo de barrido está directamente relacionado con el tiempo necesario para completar una medida.

La señal de IF se comprime usando un amplificador logarítmico y un detector de envolvente, para permitir que una amplia gama de señales se muestren simultáneamente en la pantalla. La señal resultante se conoce como la señal de vídeo.

Esta señal se puede promediar con la ayuda de un filtro paso bajo ajustable llamado filtro de vídeo. Por tanto, el ruido de la señal es eliminado y la señal suavizada para su visualización. La señal de vídeo se aplica a la deflexión vertical de un tubo de rayos catódicos. Finalmente, puesto que la señal se va a visualizar como una función de la frecuencia, se utiliza una señal diente de sierra para la deflexión horizontal del haz de electrones, así como para sintonizar el oscilador local [49].

Mediante el uso de los filtros analógico o digital IF, la velocidad máxima permisible de barrido está limitada por el tiempo transitorio del filtro IF y del filtro de vídeo. El tiempo transitorio no tiene efecto si el ancho de banda de vídeo es mayor que el ancho de banda de resolución. En este caso, el tiempo transitorio requerido aumenta inversamente con el cuadrado del ancho de banda de resolución, por lo que con una disminución del ancho de banda de resolución por el factor n el tiempo de barrido mínimo requerido se convierte n2 _{más largo. Por lo tanto:}

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es el tiempo de barrido mínimo requerido, Δf es el span y k es el factor proporcional. La ecuación (27) muestra que un cambio en el RBW tiene un cambio significativo en el [49].

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Capítulo 3

Desarrollo de la Investigación

El primer paso para el desarrollo de la investigación después del estudio del estado del arte, donde se detectó que el área ha sido poco investigada y que los modelos de propagación continúan sin ningún avance o cambio según las condiciones que se desean estudiar; se procedió a realizar la campaña de mediciones del espectro radioeléctrico en la ciudad de Bogotá D.C, una vez realizadas las mediciones, se eligieron las frecuencias de operación más usadas por los operadores locales, se seleccionaron los modelos que se deseaban ajustar y finalmente se estableció el ajuste estadístico, en el presente capitulo se describirán estos pasos detalladamente.