En telecomunicaciones , un repetidor es un dispositivo electrónico que recibe una señal y la retransmite. Los repetidores se utilizan para extender las transmisiones de modo que la señal pueda cubrir distancias más largas o recibirse al otro lado de una obstrucción. Algunos tipos de repetidores emiten una señal idéntica, pero modifican su método de transmisión, por ejemplo, en otra frecuencia o velocidad en baudios .
Existen varios tipos diferentes de repetidores; un repetidor telefónico es un amplificador en una línea telefónica , un repetidor óptico es un circuito optoelectrónico que amplifica el haz de luz en un cable de fibra óptica ; y un repetidor de radio es un receptor y transmisor de radio que retransmite una señal de radio.
Una estación repetidora de transmisión es un repetidor utilizado en transmisiones de radio y televisión .
Cuando una señal portadora de información pasa por un canal de comunicación , ésta se degrada progresivamente debido a la pérdida de potencia. Por ejemplo, cuando una llamada telefónica pasa a través de una línea telefónica , parte de la potencia de la corriente eléctrica que representa la señal de audio se disipa en forma de calor en la resistencia del cable de cobre. Cuanto más largo es el cable, más energía se pierde y menor es la amplitud de la señal en el otro extremo. Por lo tanto, con un cable lo suficientemente largo la llamada no será audible en el otro extremo. Del mismo modo, cuanto mayor es la distancia entre una estación de radio y un receptor , más débil será la señal de radio y peor será la recepción. Un repetidor es un dispositivo electrónico en un canal de comunicación que aumenta la potencia de una señal y la retransmite , permitiéndole viajar más lejos. Dado que amplifica la señal, requiere una fuente de energía eléctrica .
El término "repetidor" se originó con la telegrafía en el siglo XIX y se refería a un dispositivo electromecánico (un relé ) utilizado para regenerar señales telegráficas. [1] [2]
El uso del término ha continuado en telefonía y comunicaciones de datos .
En las redes de computadoras , debido a que los repetidores trabajan con la señal física real y no intentan interpretar los datos que se transmiten, operan en la capa física , la primera capa del modelo OSI ; Un repetidor Ethernet multipuerto suele denominarse concentrador .
Esto se utiliza para aumentar el alcance de las señales telefónicas en una línea telefónica.
Se utilizan con mayor frecuencia en líneas troncales que transportan llamadas de larga distancia . En una línea telefónica analógica que consta de un par de cables, consta de un circuito amplificador hecho de transistores que utilizan energía de una fuente de corriente continua para aumentar la potencia de la señal de audio de corriente alterna en la línea. Dado que el teléfono es un sistema de comunicación dúplex (bidireccional), el par de cables transporta dos señales de audio , una en cada dirección. Por eso los repetidores telefónicos tienen que ser bilaterales, amplificando la señal en ambos sentidos sin provocar realimentación, lo que complica considerablemente su diseño. Los repetidores telefónicos fueron el primer tipo de repetidor y fueron algunas de las primeras aplicaciones de amplificación. El desarrollo de repetidores telefónicos entre 1900 y 1915 hizo posible el servicio telefónico de larga distancia. Actualmente, la mayoría de los cables de telecomunicaciones son cables de fibra óptica que utilizan repetidores ópticos (abajo).
Antes de la invención de los amplificadores electrónicos, los micrófonos de carbono acoplados mecánicamente se utilizaban como amplificadores en repetidores telefónicos. Después del cambio de siglo XX se descubrió que las lámparas de mercurio de resistencia negativa podían amplificarse y se utilizaron. [3] La invención de los repetidores de tubos de audio alrededor de 1916 hizo práctica la telefonía transcontinental. En la década de 1930, los repetidores de tubos de vacío que utilizaban bobinas híbridas se volvieron comunes, lo que permitió el uso de cables más delgados. En la década de 1950, los dispositivos de ganancia de impedancia negativa eran más populares, y una versión transistorizada llamada repetidor E6 fue el último tipo principal utilizado en el sistema Bell antes de que el bajo costo de la transmisión digital hiciera obsoletos todos los repetidores de banda vocal . Los repetidores de frecuencia rana eran algo común en los sistemas de multiplexación por división de frecuencia desde mediados hasta finales del siglo XX.
Este es un tipo de repetidor telefónico utilizado en cables submarinos de telecomunicaciones .
Esto se utiliza para aumentar el rango de señales en un cable de fibra óptica . La información digital viaja a través de un cable de fibra óptica en forma de cortos pulsos de luz. La luz está formada por partículas llamadas fotones , que pueden ser absorbidas o dispersadas en la fibra. Un repetidor de comunicaciones ópticas suele constar de un fototransistor que convierte los pulsos de luz en una señal eléctrica, un amplificador para aumentar la potencia de la señal, un filtro electrónico que reforma los pulsos y un láser que convierte la señal eléctrica en luz nuevamente y envía Saque la otra fibra. Sin embargo, se están desarrollando amplificadores ópticos para repetidores que amplifiquen la propia luz sin necesidad de convertirla primero en una señal eléctrica.
Esto se utiliza para ampliar el rango de cobertura de una señal de radio. La historia de los repetidores de radioenlace comenzó en 1898 con la publicación de Johann Mattausch en el periódico austriaco Zeitschrift für Electrotechnik (v. 16, 35 - 36). [2] [4] Pero su propuesta "Traductor" era primitiva y no adecuada para su uso. El primer sistema de retransmisión con repetidores de radio que realmente funcionó fue el inventado en 1899 por Emile Guarini-Foresio. [2]
Un repetidor de radio suele constar de un receptor de radio conectado a un transmisor de radio. La señal recibida se amplifica y se retransmite, a menudo en otra frecuencia, para brindar cobertura más allá de la obstrucción. El uso de un duplexor puede permitir que el repetidor use una antena para recibir y transmitir al mismo tiempo.
Los repetidores de radio mejoran la cobertura de comunicación en sistemas que utilizan frecuencias que normalmente tienen propagación con línea de visión . Sin un repetidor, estos sistemas tienen un alcance limitado por la curvatura de la Tierra y el efecto de bloqueo del terreno o edificios altos. Un repetidor en la cima de una colina o en un edificio alto puede permitir que las estaciones que están fuera del alcance de la línea de visión de las demás se comuniquen de manera confiable. [5]
Los repetidores de radio también pueden permitir la traducción de un conjunto de frecuencias de radio a otro, por ejemplo para permitir que dos agencias de servicios públicos diferentes interoperen (por ejemplo, los servicios de policía y bomberos de una ciudad, o los departamentos de policía vecinos). También pueden proporcionar enlaces a la red telefónica pública conmutada [6] [7] o a la red satelital ( BGAN , INMARSAT , MSAT ) como ruta alternativa desde el origen hasta el destino. [8]
Normalmente, una estación repetidora escucha en una frecuencia, A, y transmite en una segunda, B. Todas las estaciones móviles escuchan señales en el canal B y transmiten en el canal A. La diferencia entre las dos frecuencias puede ser relativamente pequeña en comparación con la frecuencia de operación. , digamos 1%. A menudo, la estación repetidora utilizará la misma antena para transmisión y recepción; Filtros altamente selectivos llamados "duplexores" separan la débil señal recibida entrante de la señal transmitida saliente miles de millones de veces más potente. A veces se utilizan ubicaciones de transmisión y recepción separadas, conectadas por una línea alámbrica o un enlace de radio. Mientras que la estación repetidora está diseñada para recepción y transmisión simultáneas, las unidades móviles no necesitan estar equipadas con duplexores voluminosos y costosos, ya que solo transmiten o reciben en cualquier momento.
Las unidades móviles en un sistema repetidor pueden estar provistas de un canal de "comunicación" que permite la operación directa de móvil a móvil en un solo canal. Esto puede usarse si está fuera del alcance del sistema repetidor o para comunicaciones que no requieren la atención de todos los móviles. El canal de comunicación puede ser la frecuencia de salida del repetidor; el repetidor no retransmitirá ninguna señal en su frecuencia de salida. [9]
Un diseñador de sistemas de comunicación por radio analizará el área de cobertura deseada y seleccionará ubicaciones de repetidores, elevaciones, antenas, frecuencias operativas y niveles de potencia para permitir un nivel predecible de comunicación confiable en el área de cobertura diseñada.
Los repetidores se pueden dividir en dos tipos según el tipo de datos que manejan:
Este tipo se utiliza en canales que transmiten datos en forma de señal analógica en la que el voltaje o la corriente es proporcional a la amplitud de la señal, como en una señal de audio. También se utilizan en líneas troncales que transmiten múltiples señales mediante multiplexación por división de frecuencia (FDM). Los repetidores analógicos están compuestos por un amplificador lineal y pueden incluir filtros electrónicos para compensar la distorsión de frecuencia y fase en la línea.
El repetidor digital se utiliza en canales que transmiten datos mediante señales digitales binarias , en los que los datos están en forma de pulsos con solo dos valores posibles, que representan los dígitos binarios 1 y 0. Un repetidor digital amplifica la señal, y también puede volver a cronometrar, resincronizar y remodelar los pulsos. Un repetidor que realiza las funciones de reprogramación o resincronización puede denominarse regenerador .