Conversión Analógica Digital

El conversor ADC (Analog-to-Digital Converter - Conversor Analógico Digital) tiene que efectuar los siguientes procesos:

1.- Muestreo de la señal analógica. 2.- Cuantización de la propia señal 3.- Codificación del resultado de la utilización, en código binario. Para convertir una señal analógica en digital, el primer paso consiste en realizar un muestreo (sampling)de ésta, o lo que es igual, tomar diferentes muestras de tensiones o voltajes en diferentes puntos de la onda senoidal. La frecuencia a la que se realiza el muestreo se denomina razón, tasa o también frecuencia de muestreo y se mide en kilohertz (kHz). En el caso de una grabación digital de audio, a mayor cantidad de muestras tomadas, mayor calidad y fidelidad tendrá la señal digital resultante. Durante el proceso de muestreo se asignan valores numéricos equivalentes a la tensión o voltaje existente en diferentes puntos de la sinusoide, con la finalidad de realizar a continuación el proceso de cuantización. Las tasas o frecuencias de muestreo más utilizadas para audio digital son las siguientes: 24 000 muestras por segundo (24 kHz) 30 000 muestras por segundo (30 kHz) 44 100 muestras por segundo (44,1 kHz) (Calidad de CD) 48 000 muestras por segundo (48 kHz) Por tanto, una señal cuyo muestreo se realice a 24 Khz, tendr,a menos calidad y fidelidad que otra realizada a 48 kHz. Sin embargo, mientras mayor sea el numero de muestras tomadas, mayor sera tambien el ancho de banda necesario para transmitir una señal digital, requiriendo tambien un espacio mucho mayor para almacenarla.

Diseño de una Antena Parabolica

Diseño de una Antena Microstrip

Problema de diseño de una antena Helicoidal

Diseño de un Monopolo

Problema de Dipolo Corto

Calcule la resistencia de radiación de una antena que tenga 30m de altura, con un conductor vertical alimentado por la base trabajando sobre una tierra conductora de 97.7 a una frecuencia f=97.7Mhz.

Trabajo sobre los Tipos de Antenas

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INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

Escuela Superior de Ingeniería Mecánica

Y Eléctrica

Unidad ZACATENCO

Profesor: BRITO RODRIGUEZ ROLANDO

ALUMNA: GONZALEZ FLORES DANIELA

GRUPO: 5CM13

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Contenido

• OBJETIVO
• INTRODUCCION
• ¿QUE ES UNA ANTENA?
• TIPOS DE ANTENAS
• EL DIPOLO ELEMENTAL
  *DIPOLO INFINITESIMAL
  *DIPOLO DE LONGITUD FINITA
  *MONOPOLO
  *ANTENAS DIELECTRICAS
• ANTENAS LOOP
  *ANTENAS LOOP CIRCULAR
• ANTENAS DE BANDA ANCHA
  *ANTENAS HELICOIDALES
  *ANTENAS YAGI-UDA
  *ANTENA BIGOTE DE GATO
• ANTENAS HORN (BOCINA)
  *ANTENA HORN PLANO E
  *ANTENA HORN PLANO H
  *ANTENA HORN PIRAMIDAL
  *ANTENA HORN CONICA
• ANTENAS CON REFLECTOR
  *ANTENA CORNER
  *ANTENA PARABOLICA
• ANTENAS MICROSTRIP
• ANTENAS INTELIGENTES
• BIBLIOGRÁFIA
  
  
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OBJETIVO

Conocer los diferentes tipos de antenas, sus características, usos y clasificaciones. 

INTRODUCCIÓN

      ¿QUE ES UNA ANTENA?

Una antena es un dispositivo de transición o transductor entre una onda guiada y una onda en el espacio libre o viceversa; es decir transmite y/o recibe).

• Antena de Transmisión: Esta destinada a la transformación de la energía de un campo electromagnético estacionario (o de inducción) producido por la señal de radio, en energía de un campo electromagnético de radiación, añadiendo ademas que este ultimo debe emitirse en unas direcciones dadas.

• Antena de Recepción: Esta destinada a la transformación de la energía de una radio señal consistente en ondas de un campo de radiación que proceden de direcciones dadas, en energía de un campo estacionario de ondas electromagnéticas.

La reciprocidad de las antenas encuentra su expresión en la posibilidad de utilizar una misma antena en calidad de transmisora y de receptora, y conservar invariables los parámetros principales de la antena al pasar del régimen de transmisión al régimen de recepción y viceversa.

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TIPOS DE ANTENAS

La tipificación de las antenas,como para cualquier otra clase de elementos, depende de los criterios que para tal fin se utilicen, por lo tanto habrá tantos tipos de antenas como criterios al respecto existan. 

EL DIPOLO ELEMENTAL

• EL DIPOLO INFINITESIMAL:
  El dipolo infinitesimal, es aquel dipolo cuya longitud eléctrica es mucho menor que la longitud de onda de la señal a la cual está operando: (l<<lamda), en términos prácticos: (l<lamda/50).
  
  
  Su distribución en corriente: Debido a su longitud infinitesimal: (l<<lamda), se puede considerar que para el caso de este dipolo la corriente es constante: I0, en toda su longitud, y que corresponde a la corriente máxima de alimentación.Por lo tanto, se puede expresar la distribución de la corriente en el dipolo de la siguiente manera:

 Ie(z)=I0 az

• DIPOLO DE LONGITUD FINITA:
  Consideremos ahora los dipolos de cualquier longitud, diferente a la infinitesimal y a la pequeña.
  En la siguiente figura se hace una representación esquemática de la configuración del dipolo finito.Su distribución en Corriente:
  La distribución de la corriente en el en el dipolo finito se puede modelar con la siguiente expresión:
  
  
  Como podemos apreciar, la corriente en los extremos, tanto superior como inferior: z=+- l/2 del dipolo finito es igual a cero.En la siguiente figura se presenta la distribución de corriente para un dipolo finito,
  

• EL MONOPOLO:
  
  El monopolo esta conformado por un solo polo del dipolo correspondiente. Por ejemplo: del dipolo lamda/2 se obtiene el monopolo lamda/4. En la siguiente figura se hace una representación de la configuración física básica del monopolo lamda/4 y su equivalente configuración eléctrica.
  
  
  Unas de las aplicaciones del monopolo lamda/4, hace referencia a los radiadores de las estaciones de radio difusora sonora AM y a las antenas  monopolares para comunicaciones móviles. 

• ANTENAS DIELECTRICAS: Las antenas dieléctricas están formadas por una o varias varillas cónicas fabricadas con un dieléctrico de pocas perdidas. En calidad de tal  dieléctrico se emplea amplia mente el poliestirol, que tiene una constante dieléctrica relativa de (epsilon=2.5) y un angulo de perdida 10^-2 a 5.10^-3.

ANTENAS LOOP 

Las antenas LOOP son aquellas que forman un "lazo" en su configuración geométrica.

• ANTENAS LOOP CIRCULAR
  La utilización de estas antenas en principio fue de uso militar, dado el carácter portable de las mismas y su directividad hicieron de estas un elemento muy atractivo.
  La antena Loop esta formada por una espira conductora, aunque podrían ser mas, formando una circunferencia, cuadrado, hexagono u octagono, cuyas dimensiones físicas pueden variar desde 30 o 40 cm de diámetro, hasta varios metros, según la frecuencia y el rendimiento esperado.
  

ANTENAS DE BANDA ANCHA

• ANTENAS HELICOIDALES:La antena helicoidal es un conductor enrollado en hélice, que se alimenta con una linea coaxial. El conductor interno de la linea de alimentación se conecta a la hélice, y la capa exterior a un disco metálico.Las propiedades de la antena helicoidal se determinan, en gran medida, por la forma y el tamaño de la hélice.Por su forma, la hélice puede ser no solo cilíndrica, sino también cónica, plana o tener el aspecto de una linea quebrada. 

• ANTENA YAGI-UDA
  Es quizá uno de los tipos de antenas mas utilizadas en los sistemas de radiocomunicación lineal de vista, en especial para recepción , en sus diferentes configuraciones, de la señal de TV.
  
  Composición Básica
  La configuración básica de tradicional de la antena Yagi-Uda, esta conformada por los Siguientes elementos:
  *Un elemento excitador, cuya longitud eléctrica típica, para resonancia, esta entre: 0.45(lamda) a 0.49 (lamda)
  *Un (o algunos pocos) elementos reflectores, cuyas longitudes eléctricas estan ligeramente por rencima de la del elemento excitador.
  *Un (o varios) elementos directores, cuyas longitudes eléctricas estan ligeramente por debajo de la del elemento excitador.  
  
• ANTENA BIGOTE DE GATO:
  Esta Antena es otra configuración a base de dipolos, se construye con alambre o cable, y se cortan (según las bandas a trabajar), se pelan en uno de sus extremos y se unen soldando todos y cada uno de los extremos.
  Esta antena tiene la particularidad de poderse alimentar con un solo cable coaxial.
  

ANTENAS HORN (BOCINA)

Debido a su alto grado de directividad, las antenas tipo horn, son frecuentemente usadas en radiocomunicaciones de microondas, para astronomía, comunicaciones satelitales y en términos generales para comunicaciones digitales punto a punto. También se les conoce como antenas de apertura. Este tipo de antenas se utiliza muy comúnmente como foco (radiador) de las antenas parabólicas.

La característica de las antenas tipo horn, consiste en la apertura de las dimensiones  de la guía de onda que se constituye como su base de empalme, las cuales son generalmente tipo: rectangular o circular.

Los principales tipo de antenas horn son: rectangulares y cónicas. Las rectangulares pueden ser: plano –E, plano –H y piramidal. En la sig figura se hace una representación de la configuración básica de este tipo de antenas.

• Antena Horn plano –EEquivale a una línea de guía de onda rectangular que se abre en el lado correspondiente a su altura b. en la figura n° __, se hace una representación de la configuración geométrica de un antena tipo horn plano –E. Donde Ro1 representa su longitud axial y Roe su longitud lateral.

• Antena Horn plano –HEquivale a una línea de guía de onda rectangular se abre en el lado  correspondiente a su ancho: a. en la figura n° ___, se hace una representación de la configuración geométrica de una antena tipo horn plano –H donde: Ro2 representa su longitud axial y Roh su longitud lateral.

• Antena Horn Piramidal
  Corresponde a las combinación de las antenas horn´s plano –E y plano –H. lo que equivale a una línea de guía de onda rectangular que se abre tanto en el lado correspondiente a su ancho: a. en la figura , se hace una representación de la configuración geométrica de una antena horn piramidal. La longitud significativa de esta antena está determinada por Ro1 = Ro__.
  

• Antena Horn  Cónica
  Mientras que las horn piramidales son alimentadas a través de una guía de onda rectangular, las horn cónicas son alimentadas a través de una guía de onda circular. En la figura n°___, se hace una representación de la configuración geométrica básica de un antena horn circular.

ANTENAS CON REFLECTOR

Su nombre esta dado por que su ganancia se debe al reflector, estam conformadas básicamente por el radiador y el reflector.

• Antena Corner (ANTENA CORNER)
  En la figura , se hace una representación de las configuraciones básicas de una antena cornel, tanto en su perspectiva, tanto en su vista frontal, para un reflector continuo (laminas conductoras) y para un reflector con elementos discretos de reflexión.

• Antena con reflector parabólico (ANTENA PARABOLICA)
  Este tipo de antenas es muy utilizado para enlaces de microondas y comunicaciones satelitales la característica fundamental del reflector parabólico, es que convierte las odas esféricas en ondas planas, reduciendo de esta manera la dispersión de las ondas radiales
  

ANTENAS MICROSTRIP O TIPO PARCHE

Es muy practica la utilización de las antenas microstrip para el caso de las aeronaves, misiles, satélites, equipos móviles inalambricos, sistemas de seguridad y para todas aquellas aplicaciones donde los requerimientos de espacio, peso, costo y facilidad de instalación son indispensables.
Entre las principales desventajas de este tipo de antenas se pueden nombrar: baja potencia de radiación, baja eficiencia,ancho de banda angosto,considerables perdidas y son fácilmente afectadas por el factor térmico.

ANTENAS INTELIGENTES

Las antenas denominadas inteligentes son múltiples elementos de atenas que pueden automaticamente optimizar los patrones de radiación dependiendo de la ubicacion del punto o zona que desee cubrir.
Las antenas inteligentes tienen mucha aplicación  en los sistemas de Acceso Multiple por division de Espacio(SDMA), permitiendoles a los mismos rastrear y localizar tanto terminales fijas como terminales móviles, mediante el direccionamiento adaptativo de sus correspondientes patrones de radiación.

CONCLUSIONES:

Podemos concluir que existen varios tipos de antenas, básicamente su uso es el mismo, son para recibir o emitir una señal,transforman la energia electrica en ondas electromagnéticas y viceversa, sin embargo el tipo de antena que se va a escoger dependerá del uso particular que se le va a dar.

BIBLIOGRAFIA

• Antenas, Conceptos basicos simplificados de funcionamiento y diseño
  Jaime Ramirez Artunduaga
  Coleccion Faculta de Ingenieria num. 6
• Fundamentos de Antenas
  Belotserkovski
  Marcombo Boixareu Editores
• Radiacion electromagnetica y antenas
  Jorge Roberto Sosa Pedroza
• Radiacion, Propagacion y antenas
  Maria Jose Salmeron
  Trillas

PARAMETROS ELÉCTRICOS DE LAS ANTENAS

PATRON DE RADIACION

Se considera como patrón de radiación de una antena: a la forma geométrica con que sus ondas electromagnéticas son radiadas en el espacio. El tipo de patrón de radiación que general las antenas, se debe esencialmente a la configuración fisico-geometrica de la misma.

Los patrones de radiación de las antenas son de diversas formas, entre los cuales destacan los siguientes:

• PATRÓN DE RADIACIÓN ISOTROPICO
  Corresponde aquel patrón, cuya radiacion se produce en todas las direcciones con igual intensidad. La antena que genera este tipo de radiacion se conoce como: antena isotropica, la cual es ideal, sin perdidas y con una ganancia igual a la unidad (0dB).
• PATRON DE RADIACION DIRECCIONAL
  Corresponde a aquel patron, cuya radiacion se produce con mayor intensidad en una determinada direccion. Las antenas que generan este tipo de radiacion se conocen como: antenas direccionales.
• PATRON DE RADIACION OMNIDIRECCIONAL
  Corresponde a aquel patron de radiacion no direccional en un plano dado, pero direccional en cualquier plano ortogonal al anterior.
  
  "Un patron de Radiación omnidireccional, es un tipo especial de patrón de radiación direccional"
  

• LÓBULO PRINCIPAL
  También conocido como lóbulo mayor: corresponde aquel donde H y E presentan la máxima intensidad de radiación.
• LÓBULOS SECUNDARIOS
  También conocidos como lóbulos menores: corresponden a aquellos donde presentan a H y E una porción, relativamente débil de intensidad de radiación, con respecto a los del lóbulo principal.

Ademas del patrón de Radiación y la polarización, existen otras características de las antenas que resultan igualmente importantes de considerar en su operación. Los parámetros tales como la Ganancia, directividad ,el área efectiva ,la impedancia, el ancho de banda, etc.

• DIRECTIVIDAD
  Según la IEEE: "Equivale a la relación entre la intensidad de radiación en una dirección dada desde la antena y la intensidad promedia radiada en todas las direcciones".
• GANANCIA
  La ganancia de una antena mide la eficiencia de la misma.Está estrechamente relacionada con la directividad.
• EFICIENCIA DE RADIACIÓN
  Es la relación que existe entre la potencia de radiación de la antena y la potencia neta a la entradade los terminales de la antena.
• EFICIENCIA TOTAL
  Para el caso de la eficiencia total de la antena se considera,ademas de las perdidas ohmicas, las perdidas por efectos de reflexión de la señal que incide en los terminales de la antena, cuando no existe un perfecto acople de impedancia entre la antena y la linea de transmisión que la interconecta con el equipo de radio.
• ANCHO DE BANDA
  Es el rango de frecuencias en el cual la antena mantiene sus características o especificaciones técnicas constantes. Todas las antenas , debido a su geometría finita, están limitadas a operar satisfactoriamente en una banda o margen de frecuencias.
  Asi como para todo dispositivo de radiocomunicaciones , la antena a medida que posea mayor ancho de banda podrá manejar mayor cantidad de información simultáneamente.
• POLARIZACION
  
  La polarización de una antena en una dirección dada equivale a la polarización de onda transmitida por la antena:es decir, es una indicación de la orientación del vector de campo eléctrico, respecto a la superficie de la tierra, radiado de la antena en un punto fijo del espacio al transcurrir el tiempo.

FUNDAMENTOS DE ANTENAS

Una antena es un dispositivo de transición o transductor entre una onda guiada y una onda en el espacio libre o viceversa.

Dicho de otra forma es un dispositivo que sirve de enlace o acoplamiento entre un circuito y el espacio.

• TRANSDUCTOR  > convierte un tipo de energía a otra.

La antena esta diseñada para radiar o recibir energía en la forma mas efectiva posible.

• ECUACIONES DE MAXWELL

James Clerk Maxwell publico la primera teoría unificada de la electricidad y el magnetismo, introduciendo, ademas, el concepto de la corriente de desplazamiento y predijo la existencia de las ondas electromagnéticas  (ondas de radio). Maxwell le dio expresión a las leyes del electromagnetismo mediante cuatro ecuaciones, cuyas formas mas generalizadas son las que corresponden a condiciones variables en el tiempo.

A continuación se relacionan las ecuaciones de Maxwell, en función del tiempo, tanto en forma diferencial como en el integral. La forma integral representa las leyes físicas que sirven de fundamento conceptual de teoría electromagnética, mientras que la forma diferencial se emplea en mas frecuencia en la resolución de problemas.

• DIPOLO ELEMENTAL

En términos muy generales, se puede considerar que un dipolo elemental es aquella estructura radiadora de señales electromagnéticas, conformada por dos elementos conductores lineales, alimentados con polaridad inversa entre si.

Dipolo de Hertz, tambien llamado dipolo elemental o dipolo infinitesimal, es aquel dipolo cuya longitud eléctrica es mucho menor que la longitud de onda de la señal a la cual esta operando: (I << lamda), en terminos practicos (I<lamda/50).

El dipolo de Hertz consiste en un trozo l de conductor muy delgado (d<<l),

El dipolo de Hertz consiste en un trozo l de conductor muy delgado (d<<l), con una corriente i senoidal de amplitud uniforme, y una carga puntual q en ambos extremos. Esta carga puntual en los extremos es la que da origen al nombre de dipolo (eléctrico).

Debido a su longitud infinitesimal: (I≪lamda), se puede considerar que para el caso de este dipolo la corriente es constante I0, en toda su longitud , y que corresponde a la corriente máxima de alimentación. Por lo tanto, se puede expresar la distribución de la corriente en el dipolo de hertz de la siguente manera:

Ie(z)=I0az

• DIPOLO CORTO

Las palabras "corto" o "pequeño" en la ingeniería de la antena siempre implica "en relación con una longitud de onda". Así lo absoluto tamaño del dipolo anterior no importa, sólo el tamaño del cable en relación con la longitud de onda de la frecuencia de la operación. Por lo general, un dipolo es corta si su longitud es menor que un décimo de una longitud de onda: lamda/50<I≤lamda/10.

La corriente ene los extremos, tanto superior como inferior: z =±I/2 del dipolo corto, es igual a cero y en sus terminales (z=0) la corriente de entrada es I0.

Fibra Óptica

La fibra óptica es un medio de transmisión, empleado habitualmente en redes de datos,consistente en un hilo muy fino de material transparente,vidrio o materiales plásticos,por el que se envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir. El haz de luz queda completamente confinado y se propaga por el interior de la fibra con un angulo de reflexión por encima del angulo limite de reflexión total, en función de la ley de Snell. La fuente de luz puede ser láser o un led.

Las fibras se utilizan ampliamente en telecomunicaciones,ya que permiten enviar gran cantidad de datos a una gran distancia, con velocidades similares a las de radio y superiores a las de cable convencional. Son el medio de transmisión por excelencia, al ser inmune a las interferencias electromagnéticas, y también se utiliza para redes locales donde se necesite aprovechar las ventajas de la fibra óptica por sobre otros medios de transmisión. 

Radio transmisora "Walter Cross Buchanan"

La Radio transmisora "Walter Cross Buchanan" da un servicio de Radiotelefonía marítima, esta estación cuenta con una tecnología HF que permite la comunicación con las embarcaciones marítimas con el objetivo de ayudar a las personas que se encuentran en el mar, redireccionando sus mensajes a los organismos correspondientes.

Este servicio es totalmente gratuito sin embargo no ah tenido mucho apoyo por parte del gobierno.

Esta estación cuenta con dos señales de contacto y seis de servicio con un ancho de banda de tres a 30 MHz, sin embargo el ancho de banda que se ocupa en la actualidad es de 4 a 13 MHz.

Actualmente el servicio que brindan aun es analógico.

Una de las partes mas importantes son la participación de los satélites Cospast e Iwmarsat que de alguna forma son parte de todo este servicio de Radiotelefonía (Servicio de S.O.S). 

Se muestra la imagen de un decodificador, aquí llega la señal y la divide, después de que  la señal ya esta dividida pasa a los llamadores telefónicos.

Donde se checan la calidad de las señales, es decir si no se reciben correctamente las señales con el receptor, debe abrirse el circuito después de haber hecho esto se transmite una señal del equipo para ver si el problema esta en el equipo o esta en la transmisión.

Mantarraya

La imagen anterior muestra una antena que le llaman "Mantarrayas", estas mantarrayas son antenas fijas de las cuales la estación cuenta con ocho de ellas, cuatro que están diseccionadas hacia el golfo y otras cuatro al pacifico y tienen la capacidad para soportar la potencia de los transmisores que son de 1, 10 y de 15 Kwatts.

UBICACIÓN

https://goo.gl/maps/KT44X

Walter Cross Buchanan (1906-1977)

El ingeniero Walter Cross Buchanan, desarrolló una labor importante en el país en el área de las comunicaciones y la electrónica.   Walter Cross Buchanan nació el 29 de abril de 1906 en la ciudad de San Luis de la Paz, Guanajuato. Su infancia y adolescencia las pasó en su ciudad natal, donde siempre destacó por su dedicación al estudio y afición al deporte. Su abuelo llegó a México para participar en la construcción del ferrocarril entre Veracruz y la ciudad de México, y se quedó para siempre en nuestro país. Su padre estudió la carrera de Ingeniería Mecánica en Escocia, pero se casó con una mexicana.  La familia Buchanan se trasladó en 1913 a la capital, donde Walter hizo sus estudios y se inscribió en la Escuela Práctica de Ingeniería Mecánica y Eléctrica (EPIME), escuela que el 21 de mayo de 1932 se convirtiera en ESIME del IPN. Ingresó a la Escuela de Ingenieros Mecánicos y Electricistas en la cual se desempeñó con las más altas calificaciones de su generación, por lo que se mantuvo en el Cuadro de Honor durante los cuatro años de su carrera.

El 1 de octubre de 1931 presentó su examen profesional, iniciando sus actividades docentes.
Las escasas vías de comunicación con que contaba entonces el país añadían a la empresa un alto grado de dificultad. El destino quiso, en esa caminata, unir a Buchanan con otro adolescente que al paso del tiempo llegaría a la presidencia de la República: Adolfo López Mateos.

Años después ambos se reencontrarían compartiendo elevadas responsabilidades para el gobierno de la República.

Su notable preparación académica, reforzada con estudios de especialidad en física y matemáticas, y su espíritu de superación lo condujeron a los Estados Unidos a estudiar electrónica, que era por entonces uno de los dominios tecnológicos de avanzada. Esa especialidad habría de configurar en los sucesivo la imagen de Walter Cross Buchanan como un gran técnico. A su regreso a México se reincorporó a la ESIME como maestro, haciendo partícipes a sus alumnos de sus conocimientos e inquietudes sobre esta especialidad, esto culminó con la planeación y fundación de la carrera de Ingeniería en Comunicaciones Eléctricas y Electrónica.

En el campo de la educación contribuyó en gran medida a:

• La organización de la enseñanza tecnológica
• Participó en la defensa del territorio nacional durante la Segunda Guerra Mundial. 
• Diseñó y construyó estaciones radiodifusoras, radiotransmisoras y antenas. Gracias a una donación de equipo hecha por el presidente Lázaro Cárdenas
• Participó junto con el ingeniero Manuel Cerrillo Valdivia en la instalación experimental de televisión que hubo en México, y fue en la ESIME, en su antiguo local, el ex convento de San Lorenzo, donde funcionó y estuvo la antena transmisora. 
• Como maestro se alejaba de la sola exposición y motivaba la participación activa de sus alumnos, articulando efectivamente la enseñanza teórica con la práctica.

Acostumbraba decir: "De nada sirve diseñar con elementos que no se tienen. Hay que crear y resolver los problemas con elementos que se pueden alcanzar con la mano".

 

Su prestigio docente en la ESIME estuvo fuertemente respaldado por más de 30 años, y lo compartió también, durante varios años, con la Escuela Militar de Transmisiones y la Universidad Nacional Autónoma de México.

     

Fue director de la ESIME; en la Escuela Militar de Transmisiones colaboró en la elaboración de los programas de las materias de radiocomunicación, sistemas repetidores y telefonía.
El ingeniero Buchanan, al igual que muchos maestros de su época, continuaba dando clases, independientemente de que el ejercicio de su profesión le hubiera llevado al éxito económico; lo hacía precisamente porque, por sobre todas las cosas, deseaba contribuir a la formación de los jóvenes, futuros profesionales.

Otra de sus características era su afán por mantenerse actualizado; aquellos que eran sus alumnos podían estar seguros de adquirir del maestro Buchanan los últimos adelantos en la materia. Siempre leyendo, siempre al día, siempre aprovechando cualquier oportunidad por aprender más y enseñar más; todo esto hacía que el ingeniero Buchanan fuera uno de los mejores maestros politécnicos.


Fue factor definitivo en el desarrollo de la radiodifusión en México al dirigir, en gran medida, la instalación de radiodifusoras del país.

Cabe resaltar que en 1944 se tenía el proyecto de instalar en México la radiodifusora más potente del mundo, que habría de cubrir toda América. Para tan ambicioso proyecto se trajeron especialistas y equipo extranjero, pero el tiempo pasaba y la instalación parecía técnicamente imposible. Al respecto, el ingeniero Buchanan llegó a manifestar: "en México somos capaces de hacer frente a este proyecto"; sí fue como el ingeniero Buchanan con veinte colaboradores más de la ESIME, retomó el proyecto de crear una radiodifusora de medio millón de watts de potencia.
El reto no fue fácil, pues se estaba manejando una tecnología nueva, no conocida y, consecuentemente, con múltiples problemas. Su desarrollo era ten reciente que cuando faltaba una pieza en el equipo del ingeniero Buchanan tenía que diseñarla y a veces fabricarla con sus propias manos.
Finalmente la XEX, La Voz de México, salió al aire el 30 de octubre de 1947 con una antena de seis torres direccionales, capaces de cubrir todo el continente americano. Para comprender la magnitud de la obra, cabe decir que en esa época las estaciones de radio abarcaban apenas unas cuantas docenas de kilómetros a la redonda con sus transmisiones.

Un aspecto muy digno de destacarse en la vida profesional de Walter Cross Buchanan es su contribución en un programa estratégico militar, que con motivo de la Segunda Guerra Mundial era indispensable a nuestro país, que participaba como beligerante. En esa ocasión, el presidente Manuel Ávila Camacho nombró al general Lázaro Cárdenas responsable de la Defensa Nacional. Se hacía necesario desarrollar un programa relacionado con la nueva invención del radar y el uso de la ultra alta frecuencia; el general Cárdenas no vaciló en escoger como asesores técnicos a dos distinguidos politécnicos, los ingenieros Manuel Cerrillo Valdivia y Walter Cross Buchanan; coordinado por ellos, se integró un equipo técnico con 28 jóvenes estudiantes del IPN.

    

Su indiscutible prestigio técnico, manifestado tanto a nivel nacional como internacional, fue razón para que el señor presidente Adolfo Ruiz Cortines lo invitara a ocupar la Subsecretaría de Comunicaciones y Obras Públicas. Estando en el desempeño de su cargo, falleció trágicamente el titular del ramo, Arq. Carlos Lazo, motivo por el que el señor presidente lo dejó como Secretario encargado del despacho. De hecho actuaba como Secretario de Comunicaciones y Obras Públicas, pero su modestia y madurez lo condujeron a que ejerciera las funciones del cargo correspondiente sin ocupar las oficinas del fallecido secretario.

En el siguiente sexenio (1958-1964) la Secretaría de Comunicaciones y Obras Públicas por las dimensiones que había alcanzado, dio origen a dos Secretarías de Estado. El presidente Adolfo López Mateos designó al ingeniero Buchanan como titular de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes en un justo reconocimiento a sus servicios.

Durante todos estos años dedicados a las comunicaciones de México, el ingeniero Buchanan realizó grandes obras e hizo posibles trascendentales aportaciones, como:

• La adquisición para el gobierno y reorganización de la empresa "Aeronaves de México".
• Su conocimiento sobre el radar y el uso de la ultra alta frecuencia (UHF) como medios para la defensa durante la Segunda Guerra Mundial. Derivada de esta actividad fue la preparación de los técnicos mexicanos que tendrían a su cargo la instalación, establecimiento y operación de las bases militares de guerra.
• El diseño del "Plan Buchanan" para la distribución equitativa de las altas frecuencias para radiodifusión, que continúa vigente mundialmente.
• El impulso para la creación de la Comisión Nacional del Espacio Exterior.
• El diseño y construcción los cohetes a escala SCT-1 y SCT-2 fabricados con tecnología mexicana.
• La reestructuración de la empresa Teléfonos de México.
• Su contribución en la organización de la Comisión de Telecomunicaciones y Meteorología.

    

Educador de corazón y por convicción, implantó un sistema de capacitación técnica especializada en el extranjero, para el personal calificado con el objetivo de formar personal docente de escuelas técnicas para trabajadores. Igualmente fue el promotor del establecimiento de la Escuela de Telecomunicaciones para la capacitación de técnicos en microondas.

• Crea la carrera de Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica.
• Promueve la expropiación de los ejidos de Ticomán y Zacatenco y su donación al Instituto Politécnico Nacional.
• Auspicia la creación del Patronato de Obras e Instalaciones del IPN.
• Autoriza la asignación de la frecuencia con que opera XH-IPN Canal 11, primer canal cultural de América Latina.
• Forma 30 generaciones de ingenieros egresados de la ESIME, con una sólida preparación en electrónica.
• Brinda un ejemplo de trabajo y honradez profesional, de México, por México y para México.

Sus tareas en nuestra institución educativa fueron:

• "Trabajos en los que a él le tocó en suerte participar", según frase que solía emplear al referirse a alguna de sus múltiples realizaciones.
• Después de una vida plena de realizaciones, Walter Cross Buchanan muere el 27 de septiembre de 1977, en su rancho de San Luis de la Paz.
• Su obra material y espiritual es digna de ejemplo a seguir, ya que siempre tuvo la enorme satisfacción de haber construido y construido bien.

Diagramas...

DIAGRAMA  A BLOQUES DE UN RECEPTOR

DIAGRAMA A BLOQUES DE UN TRANSMISOR

Curiosity

Curiosity (curiosidad), es una misión espacial que incluye un astromóvil de exploración marciana dirigida por la NASA. Programada en un principio para ser lanzada el 8 de octubre de 2009 y efectuar un descenso de precisión sobre la superficie del planeta en 2010 entre los meses de julio y septiembre, fue finalmente lanzado el 26 de noviembre de 2011 a las 10:02 am EST, y aterrizó en Marte exitosamente en el cráter Gale el 6 de agosto de 2012, aproximadamente a las 05:31 UTC (Tiempo universal coordinado), enviando sus primeras imágenes a la Tierra.

La misión se centra en situar sobre la superficie marciana un vehículo explorador. Este vehículo es tres veces más pesado y dos veces más grande que los vehículos utilizados en la misión Mars Exploration Rover, que aterrizaron en el año 2004. Este vehículo lleva instrumentos científicos más avanzados que los de las otras misiones anteriores dirigidas a Marte, algunos de ellos proporcionados por la comunidad internacional. El vehículo lanzó mediante un cohete Atlas V 541. Una vez en el planeta, el rover tomó fotos para mostrar que amartizó con éxito. En el transcurso de su misión tomará docenas de muestras de suelo y polvo rocoso marciano para su análisis. La duración prevista de la misión es de 1 año marciano (1,88 años terrestres). Con un radio de exploración mayor a los de los vehículos enviados anteriormente, investigará la capacidad pasada y presente de Marte para alojar vida.

¿COMO SE COMUNICA?

Para comunicarse con la Tierra, cuya distancia con Marte varía entre 59 millones de kilómetros cuando ambos plantes están más cerca (perihelio) y los 102 millones de kilómetros cuando están más lejos (afelio), el Curiosity tiene dos formas. En el modo inicial, cuando su antena principal no está extendida y no tiene el suficiente alcance para comunicarse directamente con la Tierra, utiliza los satélites cercanos para mandar la información.El segundo método de comunicación es cuando su antena ya está funcionando, y así el rover tiene la capacidad de comunicarse directamente sin problemas y de manera más rápida.Gracias a la antena del Curiosity, la Nasa puede lograr hasta 10kbs de velocidad de transferencia desde Marte hacia la Tierra. La mayoría de la información que la Nasa manda es a través de la Frecuencia Ultra Alta (UHF) junto a los satélites artificiales "Mars Reconnaissance Orbiter" (MRO) y el "Odyssey". Actualmente el Curiosity puede llegar a una velocidad de trasmisión de 2 megabits/segundo al satélite MRO, pero eso es solo durante situaciones especiales.Desde la Nasa pueden mandar hasta 250 mega bits por sol, o día solar en Marte, (alrededor de 31 mega bytes). Según señalan, la conexión depende de muchos factores y varía continuamente, pues todo depende del rango y los ángulos entre el rover y los satélites.El robot actualmente se encuentra realizando pruebas de sus instrumentos y estudiando los alrededores de su lugar de descenso.