Si existen muchas señales EM en el mismo tiempo/lugar, ¿cuándo ocurriría la interferencia?

Si las ondas electromagnéticas pueden experimentar interferencias de transmisores de frecuencia iguales o diferentes en la región circundante; Entonces, ¿por qué no experimentamos interferencias cuando muchas personas usan sus teléfonos móviles a la vez en el mismo lugar?

Esta es la parte que no entiendo. ¿Tiene que ver con la fase?

EDITAR - Gracias a todos por su respuesta. Leí sobre saltos de frecuencia, pero mi problema es tratar de "imaginar" lo que sucede. Adjunto una foto de lo que tengo en mente. Si 2 transmisores transmiten ondas ... "pueden" (y ciertamente lo harán en el campo lejano) cruzarse entre sí. ¿Los círculos rojos no representan interferencia incluso si la amplitud o la frecuencia son diferentes a través del espectro ensanchado? ¿O me estoy perdiendo algo? ¿Pueden las 2 ondas terminar en superposición incluso si saltan de frecuencia?ingrese la descripción de la imagen aquí

Tal vez alguien escriba una buena respuesta. Mientras tanto, es posible que desee leer sobre saltos de frecuencia y espectro ensanchado y códigos ortogonales. Vea si puede encontrar buenas explicaciones de esas cosas.
La superposición definitivamente sucede. La interferencia, en sentido estrictamente técnico, es inevitable. Pero debido a que ambos transmisores cambian constantemente de frecuencia, los nodos y antinodos de interferencia se mueven en el espacio de manera impredecible. Debido a que los códigos se eligen con cuidado (aquí es donde entra en juego la ortogonalidad), el efecto neto de esta interferencia es la degradación de la relación señal/ruido (SNR). A medida que más transmisores se conectan, la SNR de todos los canales disminuye. Pero todavía son capaces de comunicarse.
Probablemente no debería tomar esos diagramas de "onda" demasiado literalmente. Cuando un transmisor está encendido, la energía radiada es un campo continuo y el área de interferencia potencial está en todas partes donde la señal es lo suficientemente fuerte como para ser recibida. Si los dos transmisores están en frecuencias diferentes, los receptores tienen filtros estrechos que pueden seleccionar la señal deseada. Los saltos de frecuencia aleatorios pueden crear algunos conflictos, pero los saltos de frecuencia prácticos están sincronizados. Spread-Spectrum usa una frecuencia común, pero la codificación utilizada está diseñada para no interferir. Deberías estudiar esto, es interesante.
@PaulElliott, para los transmisores de CW, esos patrones de interferencia son muy importantes y determinan las ubicaciones de los nulos, donde no se puede captar ninguna señal. Esto puede suceder en el mundo real debido a los reflejos. A veces, mover una pulgada o dos marcará una gran diferencia para una radio UHF. Esto se debe a que te mueves del antinodo al nodo.
Gracias mkeith y PaulElliott por sus ideas y explicaciones. Profundizaré más en las técnicas de codificación de espectro ensanchado para obtener una mejor comprensión.
@mkeith, supongo que estás hablando de zonas de Fresnel. Sí, estos pueden tener nulos profundos, pero no creo que eso sea lo que mostraba ese dibujo. Lo tomé por un dibujo más general de "aquí hay ondas de radio". Las zonas de Fresnel no están igualmente espaciadas.
Lo tomé como el dibujo estándar que siempre se usa en la clase de física para representar patrones de interferencia de dos fuentes coherentes.
¡Supongo que tendríamos que preguntar! Pero es poco probable que las señales del mundo real sean coherentes, y las frecuencias se desviarán en una fracción de ppm debido a la inexactitud típica del oscilador.

Respuestas (3)

Si todos estuvieran en la misma frecuencia, al mismo tiempo y usando el mismo esquema de modulación, entonces sí, habría interferencia. Pero los teléfonos móviles (y otros servicios) utilizan métodos como múltiples canales de frecuencia, intervalos de tiempo y "multiplexación por división de código", también conocida como "espectro ensanchado". Estas técnicas permiten que muchos transmisores compartan la misma banda de frecuencia.

En términos generales, la fase tiene poco que ver.

Los teléfonos celulares más antiguos usaban una banda para que las estaciones base transmitieran a los clientes, y todos los clientes usaban una segunda banda para transmitir a las estaciones base. Estas bandas, en la región de 900 MHz, tenían 20 o 30 megahercios de ancho y admitían cientos de señales de celda FM de banda estrecha de 30 KHz.

Las estaciones base usaban costosos filtros de paso de banda para mantener su potencia de señal de salida de 50 vatios FUERA de los circuitos receptores de la estación base de milipico (femto) vatios entrantes. El piso de la señal del receptor se calcula en -174dBm + 10*log10(30KHz), o -174+45 = -129 dBm; siendo 0dBm 1 milivatio en 50 ohmios o 0,632 vPP, el mínimo de -129dBm es 0,632 / [120dB + 10dB -1dB]= 0,632 / [10^6 * (3,16/1,12)] = 0,25 microVoltiosPP. La potencia de salida de 50 vatios, necesaria para los usuarios que se encuentran a la mayor distancia de la estación base, INTERFERIRÍA fácilmente y probablemente destruiría los circuitos del receptor ubicados a solo unos metros de distancia dentro de esas casitas a nivel del suelo, a menos que se usaran los filtros de paso de banda.

Las ondas no se afectan entre sí. Algunos circuitos electrónicos que reciben varias señales diferentes al mismo tiempo pueden sufrir si las señales están en la misma frecuencia o en frecuencias demasiado cercanas. Entonces, los receptores de radio que usan filtrado podrían no ser capaces de mantenerlos separados.

Las diferentes señales pueden interferir en los circuitos electrónicos también a través de la saturación y, por lo tanto, provocando la mezcla (=mezclador radiotécnico). Las señales pueden estar en diferentes frecuencias, pero una de ellas puede obstruir los circuitos por pura potencia y esa es una forma de mezcla.

Los teléfonos móviles no transmiten de forma salvaje todo el tiempo. La estación base dirige la orquesta y nunca dos teléfonos envían simultáneamente en la misma frecuencia hasta que estén en los círculos operativos de diferentes estaciones base y lo suficientemente lejos.

Los teléfonos están diseñados para tolerar otros teléfonos cercanos sin saturación alguna. Ese no es un criterio de diseño para algunas cosas de audio baratas y seguramente lo habrás notado.

En los esquemas de acceso múltiple, las señales DEFINITIVAMENTE se afectan entre sí. A medida que se ocupan más y más canales, se degrada la SNR de todos los canales. Si son ortogonales, cada canal se parece a todos los demás canales como una fuente de ruido distribuida uniformemente en la banda.
@mkeith las ondas de radio no se afectan entre sí aunque viajan por el mismo espacio. Una onda de radio puede afectar a una pieza de material (tal vez una botella o una piedra o un teléfono celular) para que esa pieza reaccione de manera diferente cuando también llega otra onda de radio. Pero una onda de radio no tiene efecto directo sobre otras ondas de radio. Todas las interacciones necesitan algún material y el afecto es algo que hace la pieza de un material.
@ user287001, aunque veo tu punto, no estoy del todo de acuerdo. Puede medir el campo eléctrico variable en el tiempo en cualquier punto. Variará de manera diferente cuando ambas ondas estén presentes. Se podría decir que, en algún sentido técnico, no se afectan entre sí, ya que continúan exactamente igual, pero dado el contexto de la pregunta del OP sobre la interferencia, realmente no creo que esa sea la manera correcta de Míralo.
¿Qué pasa con la formación de haces? ¿No se hace eso literalmente haciendo que las ondas interfieran constructivamente y destructivamente en el espacio?
@AndrejaKo, el haz que parece estar formado por fuentes independientes que accidentalmente están sincronizadas existe solo como un patrón de intensidades de campo resultantes. Incluso lo calcularás teniendo ondas que se propagan sin molestarse entre sí. Para tener un haz realmente dirigido, las fuentes (=hechas de algún material) interactúan entre sí a través de los campos cercanos.
@AndrejaKo, a menos que esté tratando con un medio no lineal, las ondas en sí mismas no interfieren realmente. Si mide en un punto en el espacio donde ambos están presentes, verá la suma, y ​​eso puede ser efectivamente una interferencia, pero si se mueve a otro punto para medir donde solo uno está presente, eso es todo lo que verá, incluso si están midiendo la onda después de que aparentemente ha "pasado a través" de otra. Piense en los haces de luz de colores que se cruzan: un trozo de papel sostenido donde se cruzan mostrará el color combinado, pero más adelante en cada uno lo verá nuevamente solo.
Si existen muchas señales EM en el mismo tiempo/lugar, ¿cuándo ocurriría la interferencia?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v