Guía esencial para circuitos de señalización en comunicaciones todo lo necesario
En la actualidad, la señalización es un aspecto imprescindible en todos los sistemas de comunicación. Tanto para el intercambio de datos como para realizar llamadas telefónicas, la señalización es el mecanismo que facilita la transmisión de información entre dispositivos electrónicos. A continuación, te brindaremos una explicación completa sobre el funcionamiento del circuito de señalización en los sistemas de comunicación. ¡No dejes de leer para conocer todos los pormenores!
Conmutación de circuitos
La conmutación de circuitos es una técnica clásica de transmisión y se emplea en servicios telefónicos convencionales. Al iniciar una llamada telefónica, se le asigna un circuito exclusivo para su uso durante toda la conversación. Durante ese lapso, el circuito permanece conectado, incluso si no se está transmitiendo datos. Esta modalidad resulta poco eficiente, ya que requiere un gran ancho de banda para mantener los circuitos activos.
La conmutación en las redes de comunicación y su importancia en las telecomunicaciones
El proceso de conmutación en las redes de comunicaciones consiste en trasladar información de un nodo de red a otro, mediante circuitos de señalización.En los circuitos de comunicaciones, la conmutación permite establecer una conexión entre dos dispositivos de red, ya sea entre dos computadoras o entre un teléfono y una central telefónica. Una vez que la conexión se ha establecido, los equipos de red pueden comunicarse entre sí.
Conmutación de mensajes
La conmutación de mensajes es un enfoque utilizado en sistemas de correo electrónico para enrutar los mensajes hacia su destino.
La conmutación de mensajes se diferencia de la conmutación de circuitos y paquetes por ser asíncrona, es decir, no se transmite en tiempo real.
Este tipo de conmutación implica que los mensajes viajan a través de la red de forma individual, uno detrás de otro, hasta llegar a su destino final.
Es importante destacar que, a diferencia de otros métodos de conmutación, en la conmutación de mensajes no se establece una conexión directa entre emisor y receptor.
En lugar de ello, el mensaje se divide en pequeñas partes llamadas paquetes, y cada uno de ellos se envía por separado a través de la red para ser unidos de nuevo en su destino final.
Además, la conmutación de mensajes permite un mayor control del flujo de datos, ya que los mensajes pueden ser almacenados y enviados en cualquier momento, sin depender del estado de la red.
La importancia de la señalización en las telecomunicaciones
En el campo de las telecomunicaciones, la señalización se refiere al proceso esencial de intercambio de información de control y gestión entre distintos dispositivos y sistemas. Esta información es fundamental para establecer, mantener y finalizar conexiones de comunicación en redes de telecomunicaciones.
Existen dos tipos de señalización: señalización de canal y señalización de mensaje. La primera se transmite a través del mismo canal que se utiliza para la transmisión de datos y se encarga de establecer y controlar la conexión, así como regular el flujo de información. En cambio:
la señalización de mensaje utiliza un canal dedicado y exclusivo para enviar información de control y gestión. Este tipo de señalización es fundamental en redes de alta complejidad.
Entre los canales de señalización más utilizados, encontramos el Canal de Agrupación de Señalización (SGC), especialmente en redes de telefonía pública conmutada (PSTN). El SGC permite la transmisión de información entre los dispositivos de conmutación de la red, lo que resulta crucial para establecer y mantener conexiones de llamadas, así como para controlar el flujo y la facturación de las mismas.
Tabla de contenido
El diseño de circuitos RF no se limita a trazar pistas y conectar componentes, sino que implica una comprensión profunda de los conceptos clave y el comportamiento de los distintos elementos y dispositivos en un circuito que opera a frecuencias de RF. La estructura y funcionamiento de un circuito integrado o un semiconductor discreto pueden ser totalmente diferentes a los de un circuito RF, debido a la naturaleza del campo electromagnético en alta frecuencia. Por lo tanto, al diseñar sistemas de comunicación inalámbrica o líneas de transmisión, es esencial tener en cuenta estos aspectos fundamentales. ¡Veamos cuáles son!
Pistas impresas en PCB para el diseño de circuitos de radiofrecuencia Una guía introductoria
Los circuitos de Radiofrecuencia (RF) imitan las características de los circuitos estándar mediante la utilización de estructuras impresas en una placa de circuito. Aunque su funcionamiento puede parecer confuso, ya que no utilizan componentes habituales, estos circuitos logran su propósito gracias a la combinación de pistas impresas y algunos componentes adicionales.
En una placa de circuito RF, las secciones impresas están compuestas por pistas de cobre que forman los elementos del circuito. La disposición de estas pistas, junto con los condensadores, inductores y semiconductores, puede resultar poco intuitiva. Sin embargo, su trabajo conjunto favorece la transmisión del campo electromagnético para alcanzar el rendimiento eléctrico deseado. Por lo tanto, es importante recordar algunos aspectos clave al diseñar un circuito RF en una placa de circuito:
Los circuitos RF activos pueden incluir una amplia variedad de componentes, como osciladores, amplificadores de potencia, conversores analógico-digitales y transceptores. Estos elementos se combinan con las pistas impresas para proporcionar una funcionalidad adicional. De hecho, módulos de radar, sistemas inalámbricos, amplificadores y otros componentes de telecomunicaciones suelen utilizar componentes activos junto a circuitos pasivos para encaminar las señales de RF y lograr el adecuado comportamiento de propagación. El muestreo, la manipulación y el procesamiento de la señal se llevan a cabo mediante componentes activos, que también pueden ofrecer una interfaz con sistemas digitales.
Patrones habituales en tarjetas de circuitos impresos de RF o de alta frecuencia
Antes de comenzar a diseñar tus circuitos impresos de RF o radiofrecuencia, es fundamental establecer el adecuado stackup de tu PCB. Especialmente en el caso de los circuitos pasivos de RF, es necesario cumplir con unos objetivos de impedancia mínimos para garantizar su correcto funcionamiento. Esto se debe a que los circuitos de RF se benefician de la propagación del campo electromagnético en las líneas de transmisión, cuyo comportamiento está influenciado por la función dieléctrica del material del sustrato. Una vez resueltos estos detalles, podrás pasar a la etapa de diseño de los circuitos y la selección de componentes adicionales para tu sistema.
Los circuitos de RF se diseñan teniendo en cuenta secciones de línea de transmisión específicas para que puedan ser utilizadas en estructuras particulares de una PCB. Estas líneas de transmisión guían la propagación de ondas hacia los componentes y brindan características como la atenuación, amplificación, filtrado, resonancia y emisión (como por ejemplo en antenas). Es importante tener en cuenta que, a medida que la señal de RF se propaga, suele sufrir desacoplamiento de impedancias, por lo que es necesario realizar transformaciones de impedancia en los stubs, interfaces y antenas.
Con los componentes adicionales seleccionados, es hora de crear los diagramas esquemáticos de tus circuitos antes de continuar con el layout. El proceso de ubicación de los circuitos de RF en un esquema es similar al utilizado en sistemas digitales. No obstante, es fundamental realizar simulaciones de circuitos antes del diseño del layout, ya que esto nos permite evaluar la funcionalidad eléctrica del sistema antes de continuar con la etapa de fabricación del PCB. Para ello, se puede utilizar una herramienta de simulación como SPICE, en la que se definen los elementos impresos en la placa como objetos de línea de transmisión.
Una vez definidos estos detalles, es posible proceder con el diseño de las líneas de transmisión y la selección de componentes adicionales, seguidos de la realización de simulaciones de circuitos para evaluar la funcionalidad del sistema antes de crear el layout final.
