33. DESPLAZAMIENTO DE FASE (PHASE SHIFT) Y TRAYECTORIA DE SEÑAL

Las matemáticas de (c+v)(c-v) determinan naturalmente la forma en la que se genera la señal emitida. A partir de la figura siguiente, veamos paso a paso cómo se produce el desplazamiento de fase en la señal.

En la figura, un lápiz oscila hacia arriba y hacia abajo con la ayuda de un mecanismo y dibuja una línea en el papel que se encuentra debajo.

Cuadrado izquierdo de la figura: Imaginemos que movemos el papel en la dirección de la flecha negra (eje X) a una velocidad constante. La línea trazada por el lápiz tomará la forma de una onda sinusoidal perfecta.
Cuadrado derecho de la figura: Esta vez, la flecha está ligeramente inclinada hacia arriba. Movemos nuevamente el papel en la dirección de la flecha. El lápiz trazará otra curva sinusoidal, pero con una forma ligeramente diferente.
Pequeño cuadro en la parte superior central de la figura: Si superponemos las líneas dibujadas en la izquierda y la derecha, veremos que aparece una diferencia de fase. (Suponemos que las velocidades en la dirección de la flecha son iguales en ambas figuras)

Aunque la formación del desplazamiento de fase en las ondas electromagnéticas se asemeja al ejemplo anterior, presenta una diferencia fundamental. La línea dibujada en la figura anterior no puede cambiar una vez que ha sido trazada. Sin embargo, en las matemáticas de (c+v)(c-v), la forma de la señal es dinámica y está en constante cambio. La forma inicial de la señal sufre modificaciones a lo largo de su trayectoria hasta llegar al objetivo. ¿Cómo lo sé? Porque escribo programas que utilizan las matemáticas de (c+v)(c-v), analizo los eventos, preveo los resultados con anticipación y aprendo de ellos.

Si en la figura anterior sustituimos el lápiz por una torre de señales y el papel en movimiento por un campo, podremos ver cómo se genera la señal. Según la torre de señales, el movimiento del campo en la dirección del eje X determinará la forma de la señal en esa dirección, y el movimiento en la dirección del eje Y determinará su forma en dicha dirección. Sin embargo, es necesario hacer una adición importante: al dibujar líneas sobre el campo, también debemos trasladarlas hacia el centro del campo. Esto se debe a que la parte de la señal que se introduce en el campo debe moverse hacia el centro del campo a la velocidad c. No podemos hacer este tipo de dibujo con lápiz y papel, pero sí podemos generarlo con la ayuda de un programa informático. Así es como escribo programas, observo directamente los eventos que ocurren y los comprendo.

Ahora consideremos la figura obtenida mediante un programa. En la figura, los valores y líneas en rojo pertenecen a la torre de señales, mientras que los valores y líneas en negro pertenecen al avión. Podemos ver un Triángulo Doppler. La señal, que partió desde la posición (x₁,y₁,z₁), ha alcanzado el avión cuando este se encuentra en la posición (x₂,y₂,z₂). Durante el tiempo de propagación, las señales sucesivas han formado un "Camino de la Señal" entre la torre y el avión. Seguramente habrás notado que el Camino de la Señal tiene una forma curvada. Esto se debe a que la línea d₁ es válida solo para la señal que partió cuando el avión estaba en la posición (x₁,y₁,z₁). Para cada punto de la señal, la línea d₁ será diferente según el instante de emisión (como se muestra en la siguiente figura), por lo que la dirección final representada por la línea d₃ también será distinta para cada punto de la señal. La existencia de estas reglas para cada componente de la señal en conjunto determina la forma del Camino de la Señal.

Desplazamiento de fase

Cabe señalar que el desplazamiento de fase es un tema complejo. En las figuras anteriores, se puede ver que la parte superior de la onda sinusoidal que forma la señal está ligeramente inclinada hacia la izquierda. Sin embargo, a partir de esto no se puede concluir que el avión detectará un desplazamiento de fase en la señal recibida, ya que la línea determinante para los señales que llegan al avión no es la línea roja d₃, sino la línea negra d₁. Más específicamente, en la esquina inferior derecha se muestran las líneas asociadas con diferentes partes de la señal (cada línea d₁ en la figura corresponde a un componente específico de la señal). Solo un análisis que tenga en cuenta estas líneas puede llevar a una conclusión precisa. Además, hay otros factores que contribuyen al desplazamiento de fase, como el hecho de que la fuente de la señal siga el objetivo mientras transmite o que permanezca en una posición fija durante la emisión. Esto ha resultado ser un factor significativo en la formación del desplazamiento de fase.

A continuación, se presentan dos situaciones. A la izquierda, las torres de señales transmiten sin rastrear el objetivo, mientras que a la derecha, transmiten siguiéndolo. Cuando se alinean las direcciones de llegada de las señales en el momento de la recepción, se observa que se ha producido un desplazamiento de fase en los señales transmitidos sin rastrear el objetivo. En ambos casos, también hay una diferencia en el efecto Doppler entre la señal transmitida por la torre central y las señales transmitidas por las torres superior e inferior. De esta manera, el complejo tema del desplazamiento de fase se ha abordado aquí de manera breve.

Forma de la señal y trayectoria de la señal

Basándome en las matemáticas de (c+v)(c-v), quería mostrar aquí algunas figuras preparadas con ayuda de una computadora. Estas figuras proporcionan información muy útil y especial sobre la propagación de la señal.

A continuación, se muestra la comunicación de señal entre dos aviones que están en contacto entre sí.

A continuación, se muestra la comunicación de señal entre dos aviones que se alejan el uno del otro.

La siguiente figura muestra cómo un sistema de referencia en movimiento recibe señales desde todos los ángulos de 360⁰ grados. Las torres de señal transmiten en la misma frecuencia y siguen el objetivo. Para hacer la formación más visible, se ha utilizado una velocidad del avión de c/2.