lunes, 23 de mayo de 2011

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)