TP 2 : Ruido y dB

1. Un generador de tensión, provee 10Vpp entre sus terminales. Calcular los valores en dBm, dBu y dBmv cuando se coloca sobre el mismo:
a) Una resistencia de 75 Ω
b) Una resistencia de 150 Ω
c) Una resistencia de 600 Ω
d) Una resistencia de 50 Ω
e) Una resistencia de 300 Ω
f) Una resistencia de 1000 Ω

Vmax = 5V V = (5V/√2) = 3.53V


a) Con R = 75 Ω:

dBu = 20*log (V/0,775V)
dBu = 13,17

dB(mV) = 20*log(V(mV)/1mV)
dB(mV) = 70,95

Realizado estos simples pasos podemos resolver los demás ejercicios:

b) Una resistencia de 150 Ω:
dBm = 19,2 dBu = 13,17 dB(mV) = 70,95

c) Una resistencia de 600 Ω:

dBm = 13,17 dBu = 13,17 dB(mV) = 70,95

q1

d) Una resistencia de 50 Ω

dBm = 13,96 dBu = 13,17 dB(mV) = 70,95

e) Una resistencia de 300 Ω

dBm = 16,18 dBu = 13,17 dB(mV) = 70,95

f) Una resistencia de 1000 Ω

dBm = 10,95 dBu = 13,17 dB(mV) = 70,95

2. En un circuito sumador se introducen 2 señales con niveles de potencia de P1=6 dBm y P2=12 dBm respectivamente.
a) Indicar el nivel de potencia resultante a la salida del sistema.
b) Si las frecuencias de cada una de ellas es f1=2KHz y f2=5KHz, representar en el dominio del tiempo la señal resultante.

a)

3. ¿Indicar en cada caso si los cuadripolos de la figura son un atenuador o un amplificador, con su correspondiente valor de ganancia?




Pi = 33,3mW G(dB) = 20*log(Vo/Vi) + 10*log(Zi/Zo)
G(dB) = 6,54 Po = 15mW


AMPLIFICADOR

Pi = 1mW G(dB) = 20*log(Vo/Vi) + 10*log(Zi/Zo)
G(dB) = 26 dB Po = 20 mW

4. Indicar los valores en dBr para los puntos A, B, C y D de la siguiente figura cuando se tiene en el origen un tono de: a) -3dBm, b) 4dBm



Con - 3dBm:
Pa = - 3dBm Pb = 3dBr Pc = 0dBr Pd = 20dBr

Con 4dBm:
Pa = 4dBm Pb = 10dBr Pc = 7dBr Pd = 27dBr

5. Dado el siguiente sistema determinar:
a) La ganancia de la primera etapa G1 en dB.
b) La potencia de salida Po en W y en dBm.


a) La potencia en G1 = - 3dB
b)Po(dBm) = 3
Po(mW) = 2

6. Para las señales poliarmónicas representadas en TP 1 transforme cada gráfico espectral de modulo en un gráfico espectral con escala en dBm.

7. Dada la siguiente señal poliarmónica:


a) Hallar de cada de una de las componentes de la señal, su amplitud en [ V ] y en [dBm ], su pulsación angular [ω], frecuencia [ F ] y fase [φ]
b) Graficar el espectro de dBm y fase.

8. Si en la entrada de un RX cuya impedancia es de 300 Ώ . Tenemos una PS (potencia de señal) igual a 10 dBm. Cuál será la máxima tensión de ruido aceptable VN, si se quiere una SNR = 60 dB.

9. Un amplificador que funciona con una temperatura de 80°C con un ancho de banda de 1MHz.
a) Calcular la potencia de ruido en W y dBm.
b) Determine la disminución en la potencia de ruido en dB, si la temperatura es reducida a –10 °C.
c) Si el Bw se duplica ¿Cuál es el incremento en la potencia de ruido en dB?

a)

b) Con T = -10°

a)

c)

10. Un receptor que tiene a la salida una impedancia normalizada de 150 Ω y una relación de señal a ruido medida con un analizador de espectros de 80 dB, sabiendo que hay una potencia de ruido de 0,2 µW .
¿Cuánto vale la tensión de señal?

TP 1 : Señales y Espectros

1. Analizando el espectro radioeléctrico en nuestro país:
a) Calcular la longitud de onda de las radios 1070 KHz, y 630 KHz y clasificarlas en qué banda de frecuencia operan.
b) De acuerdo a las reglamentaciones vigentes en nuestro país cual es el rango de frecuencias de operación de la radio de AM.
c) Investigue si hay transmisiones de radio AM (radiodifusión) en otras bandas.
d) Calcular la longitud de onda para una radio de FM que transmite en 102.3 MHz. Clasificar en qué banda de frecuencia opera.
e) De acuerdo a las reglamentaciones vigentes en nuestro país cual es el rango de frecuencias de operación de la radio de FM.


1.
a)Para 1070 KHz: Opera en un rango de frecuencia MF
C/F = 280,4 m
Para 630 KHz: Opera en un rango de frecuencias MF
C/F = 476,2 m

b)El rango de frecuencias que opera en AM es desde 535 KHz hasta 1705 KHz
c)Sí, en Europa el rango es de 540 KHz a 1600 KHz y en la náutica se transmite desde los 118 MHz hasta los 135 MHz.
d)Para 102.3 MHz:
C/F: 2.93 m, y opera en un rango de frecuencia VHF.
e) El rango de frecuencias de FM va desde 87.9 MHz hasta 107.9 MHz.


2. Analizando el espectro radioeléctrico en nuestro país:
a) Averiguar la frecuencia portadora de video de canal 11, calcular la longitud de onda y
clasificarla.
b) Realice una tabla de distribución de los canales de TV por aire de acuerdo a las
reglamentaciones vigentes en nuestro país.
c) Si una emisión de un sistema de transmisión de datos tiene una longitud de onda de 29,5 mm:
d) ¿a que frecuencia opera su transmisor?
e) ¿a que banda de frecuencia pertenece dicha trasmisión?

2.
a) La frecuencia portadora del video canal 11 es de 199,25 MHz, con una longitud de onda de 1,505 m, y se encuentra dentro de la banda de frecuencia VHF (Muy Alta Frecuencia).
b)

Canal TV abierta	Banda (MHz)
Canal 2 (América TV)	54-60
Canal 7 (TV Publica)	174-180
Canal 9	186-192
Canal 11 (TELEFE)	198 - 204
Canal 13	210 - 216

d) Si tenemos una longitud de onda de 29,5 mm la frecuencia sera de: 10.17 GHz.

e) Está dentro de la banda de frecuencia SHF (Frecuencia Super Alta).

3. De acuerdo a las reglamentaciones vigentes en nuestro país determine el rango de frecuencias en que opera la telefonía móvil, a que banda del espectro radioeléctrico corresponde, y cuánto vale para cada uno de estos valores su longitud de onda (considerar para el calculo los limites de cada banda)


3. Según las reglamentaciones vigentes la telefonía móvil opera entre los 850 MHz y los 1900 MHz, corresponde a las bandas de frecuencia de UHF (Ultra alta frecuencia),
Longitud de onda 850MHz: 0,353 m
Longitud de onda 1900MHz: 157,89 mm


4. Dadas las siguientes señales multitonales (poliarmónicas), compuestas por varios tonos de
distintas frecuencias y amplitudes.
e(t) = 40.cos (3000. π.t) + 20.cos (800. π.t+ π/2) - 60.cos (1200.π.t + π/8)
i(t) = 5.sen (400 .t) - 2.cos (800 .t + 3/4.π )
j(t) = 12 + sen (5000.π .t + 3/2.π ) -3.cos (2400.π .t - 3/8.π )
p(t) = 45. sen (10000.t) .(1+ 0,4.cos (200.t )- 0,8.cos (1000.t))

a) Graficar la señal poliarmónica en función del tiempo
b) Realizar la representación espectral en modulo en volt pico y fase en radianes.

e(t):

a)b)

i(t):

a)
b)

j(t):

a)
b)
p(t):

a)
b)

5. Dado un filtro con una fci = 100 KHz y BW/fo x 100 = 40% . Determinar la fcs.



fcs = 150 KHz

6. Dadas la siguientes frecuencias de corte wci = 0,95 Krad/seg y wcs =10,37 Krad/seg calcular:
Bw ancho de banda en Hz.
Bw/fo % ancho de banda relativo.

Bw = 1,499 KHz

Bw/Fo % = 166,431 %

7. Un Tx desea cubrir una distancia de 1600 Km utilizando una frecuencia de 21MHz. Suponiendo que se produce una reflexión ionosférica a la altura de la capa F1, calcular:
a) El ángulo de radiación.
b) La longitud física de la antena.
c) La altura que se debe colocar la antena.
d) ¿Cual seria la distancia máxima a cubrir si la propagación de la onda fuese tangente a la
superficie terrestre?

D = 1600 Km
F = 21 MHz


a) α=15°

b)


m

Longitud de la antena (metros) = 12,852 m

c)

h/2 =
12,852 m/2 =
6,426 m = Altura a la que se debe colocar la antena

d) La distancia maxima es igual a 2*π*r*(a/360)

Cos B = rt(rt + hvirtual)

B = ArcCos (6400Km/6650Km)

B = 15º76

a = 2B = 31º52

2π6400km*(31º52/360) =

3520,9 Km = a la distancia máxima de propagación, si la onda fuese tangente a la tierra

8. Un Tx que trabaja a una frecuencia de 17,5 MHz tiene una antena dipolo de media onda a una altura del suelo de 10 m.
Calcular:
a) La longitud del dipolo en m.
b) El ángulo de la máxima radiación.
c) Suponiendo que se produce una reflexión en la capa F a 250 Km s.n.m. cuál sería la distancia a cubrir
d) A qué altura habría que colocar la antena para lograr una distancia de 2500 Km.

l=h/2
l=10m/2

a) l=5m

λ=C/f h=10 m
λ=300000000/17500000
λ=17,143 m

h/λ=10 m/17,143 m
h/λ=0,583

b) α=23°

c) d=1050 Km


Para: d=2500 Km

α=5°

h/λ=2

h=2*λ=2*17,143 m

d) h=34,246 m



9. Hallar para distintas distancias a cubrir, la altura que tendrán distintas antenas emisoras
y receptoras respecto a la tierra completando el siguiente cuadro:

d1 (Km)	d2 ((Km)	h1 (m)	h2 (m)
50	0	195	0
40	10	125	7,8
30	20	70,4	31,3
25	25	49	49

10. Para una antena isotrópica irradiando una potencia de 100 W, determine:
a) Densidad de potencia a 1 Km de la fuente.
b) Densidad de potencia a 10 Km de la fuente.
c) Intensidad de campo eléctrico en valores eficaces, para las densidades de pot
calculadas anteriormente (considere para el calculo las constantes del espacio).


10.
a)

Densidad de potencia = 79,5 W/(m^2)

b)

Intensidad del campo eléctrico = 5,48 mW/(m^2)

c)





Densidad de potencia = 7,95 uW/(m^2)

Intensidad del campo electrico = 54,77 mW/(m^2)