Capítulo 2 · 0 2 3 3 3 0 PI P I = 2 3 0 0 3 = P PI I P 32 1 PI 3 C = P 0 =I 3 =PI Para P 0= PI3...

Electrónica de Comunicaciones 2009/2010

2-Procesos de distorsión y ruido en RF 1

Capítulo 2

Procesos de distorsión

y ruido en RF

GR

2

Temario

� Distorsión. Definición y medida de la distorsión.

� Distorsión lineal� Distorsión de amplitud y de fase

� Distorsión por ecos

� Distorsión no lineal� Saturación y armónicos

� Distorsión de tercer orden

� Distorsión de señales moduladas

� Conversión AM-PM

� Ruido



3

Medida de la distorsión

� Dado un sistema cuya respuesta ideal es x(t)

� En realidad se obtiene una señal diferente y(t).

� Se define el error como e(t)=y(t)-x(t)

� Se define la distorsión como la relación de las potencias medias de error y de señal.

y

e

P

P

ty

teD ==

)(

)(

2

2

4

Formas de distorsión

�Distorsión lineal.� Distorsión de amplitud. Conversión FM-AM� Linealidad de fase. Filtros y medios de propagación dispersivos

� Ecos y reflexiones múltiples. Propagación con multitrayecto.



5

Canal sin distorsión

ωτ−ωφ ==ω jj GeGeH )()(

H(ω)

ωBanda de trabajo

Distribución

espectral de la señal

Respuesta de

fase

Respuesta de

amplitud

� Canal sin distorsión.� y(t)=G x(t-τ)� La respuesta es lineal e invariante con el tiempo� La respuesta en amplitud es constante con ω.� La respuesta en fase es lineal con ω.

6

Distorsión de amplitud. FM-AM.

0

010

)()(

ωωω

ω−

+= GGH

H(ω)

ωBanda de trabajo

G0

ω0

Respuesta de

amplitud

� La respuesta espectral varía en amplitud con la frecuencia.� La modulación PM/FM genera una modulación AM.



7

τ(ω)

ωBanda de trabajo

Distorsión lineal en TV color

τφ(ω)

φ

Banda de TVColor

Distorsión de fase. Retardo no uniforme.

ωωφ

τd

d )(−=

Tiempo de

retardo de grupo

Respuesta de

fase

)(

0)( ωφ=ω jeGH

8

Distorsión en tiempo de retardo� El tiempo de retardo no es el mismo para las

diferentes componentes del espectro.� El retardo es mayor para la subportadora de color.� Se compensa con una predistorsión en el transmisor.



9

Distorsión lineal por ecos.� Ecos y reflexiones múltiples

� y(t)=G [k1x(t-τ1)+ k2x(t-τ2)+ k3x(t-τ3)…]

� Debidos a propagación multitrayecto o

reflexiones por desadaptaciones.

� Afecta fundamentalmente a transmisiones en

banda ancha

� Es posible ecualizar la señal eliminando ecos

� Problemático en telefonía digital (distorsión

variable con el tiempo)

� Sistemas de ecualización adaptativos

� Antenas con diversidad en espacio

10

Distorsión por ecos

|H(ω)|

t ω

f(t)

τ

Respuesta temporal Respuesta espectral

Tiempo

de retardo

Ecos de la

señal de

entrada

Respuesta en

amplitud

Respuesta en

fase

� Provocan rizado en las respuestas de amplitud y fase

� Afecta fundamentalmente a transmisiones en banda

ancha y digitales



11

Ecualizador. Cancelador de ecos

Receptor Rake

AmplitudxR3

+

t

f(t)

τ1τ2

Señal principal

Ecos

Ecualización de ecos

AmplitudxR2

Receptor principal

Retardo

τ3Retardo

τ2

Retardo

τ1-

12

Formas de distorsión

� Distorsión no lineal.� Modelo simple de distorsión no lineal

� Saturación

� Distorsión armónica.

� Intermodulación de tercer orden con dos tonos.

� Intermodulación de tercer orden con N tonos.

� Distorsión no lineal en señales moduladas.



13

Distorsión no linealModelo polinómico

( )tAxv =1...3

13

2

12

112

++

++

+=

vk

vk

vkv

( ) ( ) ( ) ...33

3

22

212 +++= txAktxAktAxkv

Respuesta

lineal Distorsión

de segundo

grado

Distorsión

de tercer

grado

14

Distorsión no linealFunción de transferencia polinómica de 3er orden

( )tAv 01 cos ω=

...3

13

2

12

112

++

++

+=

vk

vk

vkv

( ) ( ) ( )

( ) ( ) ( ) ...3cos4

2cos2

cos4

3

2

...coscoscos

0

3

30

2

20

2

31

2

2

0

33

30

22

2012

+ω+ω+ω

++=

+ω+ω+ω=

tAk

tAk

tAAk

kAk

tAktAktAkv

Saturación ArmónicosContinua



15

Distorsión no lineal. Saturación.

� Punto de compresión de 1 dB (P1dB)

� Potencia máxima a la salida

1dB

Pout(dBm)

Pin(dBm)

P1dB

Psat

1dB1dB

G(dB)

1dB( ) ( ) dBdBmPdBmP

k

kP

k

kP

dBsat

sat

dB

32.2

099.0

072.0

1

3

3

1

3

3

11

+≈

≈

≈

Potencia de salida

Ganancia

16

Distorsión no lineal. Armónicos.

� Distorsión armónica� La saturación provoca la aparición de armónicos de la señal de entrada

� Se eliminan por filtrado (banda estrecha)� Se mide en % de la tensión eficaz del armónico respecto a la tensión de salida o en dB de potencia

� Corrección para un nivel de salida diferente� PAN0=Potencia armónica para P de salida PREF

� PAN=Potencia armónica para P de salida P0

N

REF

ANANP

PPP

= 0

0

( )( )tAk

tnAk n

n

01

0

cos

cos

ω

ω



17

Distorsión no lineal.

� Generación armónica

S(f)

dBm

f

f 0

Señal Armónicos

2f 0

3f 0

1dB

2dB

3dB

Continua

18

Intermodulación 3er orden : 2 tonos

( )( )tA

tAv

2

11

cos

cos

ω+

+ω=

( ) ( )[ ]

( ) ( )[ ]

( ) ( )[ ]

( )[ ] ( )[ ][ ]

( )[ ] ( )[ ][ ] ...2cos2cos4

3

coscos

3cos3cos4

2cos2cos2

coscos4

3...

2121

3

3

2121

2

2

21

3

3

21

2

2

21

3

312

+ω−ω+ω−ω+

+ω−ω+ω+ω+

+ω+ω+

+ω+ω+

+ω+ω

++=

ttAk

ttAk

ttAk

ttAk

ttAk

Akv

...3

13

2

12

112

++

++

+=

vk

vk

vkv



19

Distorsión no lineal. Intermodulación.

� Intermodulación de tercer orden con dos tonos

S(f)

f

f1

f2

2f2-f

1

2f1-f

2

f2-f

1

f2+f1

2f2

2f1

3f1

3f2

2f2+f1

2f1+f2

Productos de intermodulación

en la banda de interés

20

Intermodulación de tercer orden. Dos tonos.

P in (dBm)

Pout(dBm)

I 3(dBm)

1dB1dB

3dB

1dB

PI3

Pout

I3



21


� P0 Potencia total de las señales de entrada.

� I3 Potencia asociada a los productos de intermodulación

3

03 CPI =

2

3

330

PI

PI =

2

03

0 3

=

P

PI

I

P

23

1

PIC =330 PIIP ==

� Para P0= PI3 (Punto de intersección de tercer orden)

22


� Para potencias expresadas en unidades logarítmicas:� P0 (dBm) Potencia total de las señales de entrada.

� I3 (dBm) Potencia asociada a los productos de intermodulación

� PI3 (dBm) Punto de intersección de tercer orden

[ ] [ ])(32)(3)( 03 dBmPIdBmPdBmI −=

[ ])()(32)( 0

3

0 dBmPdBmPIdBI

P−=



23

Mezclas del tipo (2f1-f2), (f1+f2-f3)

Intermodulación de tercer orden. N tonos

S(f)dB

f

Productos de intermodulación

en la banda de interés

(C/I)dB

24

�Mezclas del tipo (2f1-f2), (f1+f2-f3)

�N elevado


2

0

2 23

)2)(1(6

−+

−−=

N

N

P

PI

NN

N

I

C

2

0

13

6

1

+=

P

PI

I

C

Las ecuaciones anteriores están en relación de potencias,

NO EN dB.



25

�Mezclas del tipo (2f1-f2), (f1+f2-f3)

�N elevado


( )

−+

−−=

2

0

2 23

)2)(1(6log10

N

N

P

PI

NN

NdB

I

C

[ ] dBP

PIdB

I

C81

3log20

0

−

+=

26

Ejercicio

Preamplificador.Punto de cruce 20 dBmGanancia 15 dBBanda 85 a 110MHz

Filtro RFAncho de banda 4 MHzFrec. Central Sintonizable

ConversorPunto de cruce 15 dBmGanancia -7 dB

Filtro FIFrec. Central 10.7MHzBanda 200kHz

Amplificador FIGanancia 30dB f

S(f) Interferencias

1MHz

G=15dB

B=85 a 110 MHz

B=4MHz

f0=RF

FI=10.7MHz

B=200kHz

G=-7dB G=30dB

FOL=RF-10.7MHz



27

( ) LL +φ+ω

++= )(cos)(

4

)(3)( 0

2

312 tttA

tAkktv

Distorsión no lineal en señales moduladas.

�Distorsión en señales moduladas� Afecta a las modulaciones de amplitud

( ))(cos)( 01 tttAv φ+ω=

...3

13

2

12

112

+++

+=

vkvk

vkv AM se distorsiona

FM no se distorsiona

28

Transmodulación

...3

13

2

12112 +++= vkvkvkv[ ] ( )

( )tB

ttmXAv

2

11

cos

cos)(1

ω+

ω+=

[ ] ( )

[ ] ( ) ...cos4

)()(213...

...cos4

)(13...

2

222

31

2

22

312

+ω

++++=

=+ω

+++=

tBtXmtmXAk

k

tBtmXAk

kv

BA >>

2ω



29

Transmodulación [ ] ( )( )tB

ttmXAv

2

11

cos

cos)(1

ω+

ω+=

BA >>

S(f)dB

f

Banda de modulación

f1

Banda de entrada

f2

Señales de entrada

30

Transmodulación

BA >>

S(f)dB

f

Banda de modulación

f1

Filtro de salida

f2

Transmodulación

Señales de salida

[ ] ( )

[ ] ( ) ...cos4

)()(213...

...cos4

)(13...

2

222

31

2

22

312

+ω

++++=

=+ω

+++=

tBtXmtmXAk

k

tBtmXAk

kv



31

Conversión AM-PM

� Conversión AM-PM� La fase de la función de transferencia

depende de la amplitud de entrada.

� Típica de amplificadores en TWT.

� Se modela en grados por decibelio para la potencia de salida dada PREF.

)(),()(

)(*),()(

112

112

ωωω vvHv

tvvthtv

=

=

( ) ( )[ ]111 ,exp,),( vjvHvH ωψωω =

32

Ruido en sistemas de comunicaciones

� Causas de ruido:� Ruido térmico.

� Ruido flicker.

� Ruido impulsivo.

� Ruido atmosférico

� Ruido cósmico

� Ruido industrial

� Procedencia: � Ruido captado por la Antena

� Ruido generado en el receptor.



33

Ruido en sistemas de comunicaciones

�Modelo de ruido:�Señal aleatoria vn�Distribución estadística gausiana de valor medio nulo.�Parámetros invariantes en el tiempo.�Distribución espectral: Ruido blanco. (N W/Hz)

�Caracterizada por:�Desviación típica (σ)�Potencia de ruido (P=σ2 W)�Temperatura equivalente de ruido (Te=P/kB K)

34

Ruido de un dipolo. Radiación del cuerpo negro.

� Ruido generado por un

dipolo pasivo:

BTkPn ⋅⋅=

k=1.38 10-23W/Hz/K

h=6.62 10-34W/Hz2

( ) 1kT/hfexp

hf

df

dPn

−=

Si: hf<<kT f<<2 1010 T

DIPOLO PASIVO

T Zg

ZL=Zg*

N

f

103 106 109 1012 1015 1018

HF

UHF

Infrarrojo

Visible

Rayos X

T=300 K



35

Ruido de un dipolo

K290T

T

Tlog10ENR

0

0

e

=

=

• Ruido generado por un dipolo activo:

B

PTBTP neen ⋅=⇒⋅⋅=

kk DIPOLO ACTIVO

Te Zg

ZL=Zg*

346C Noise Source, 10 MHz to 26.5 GHz, nominal ENR 15 dB

( )dBm/MHz114

zdBm/H174Tklog10 0

−=

=−=⋅

36

Ruido de una antena

• Ruido captado por una antena:

Ta, Za, Ga

ZL=Za*

k=1.38 10-23W/Hz/K

B

PTBTP n

n ⋅=⇒⋅⋅=

kk aa



37

Ruido de Antena

0

5

10

15

20

25

0.01 0.1 1 10 100

F (MHz)

Log(T)

R.Cósmico

R. Industrial

R. Atmosférico

R. Atmosférico(Máximo)

(Mínimo)

R. Industrial

R. Cósmico

38

Ruido de antena y dispositivos



39

KT

T

TF a

a

2900

0

=

=

Ruido atmosférico: Gráficas adicionales

40

Ruido atmosférico: Gráficas adicionales



41

Ruido de un cuadripolo

• Temperatura equivalente de ruido:

gBk

PTgBTkP n

een ⋅⋅=⇒⋅⋅⋅=

CUADRIPOLO

g,Te

ZL=Zout*Zg

Ts

Dipolo

nsns PBgkTPgPP +=+=

• Potencia de ruido a la salida

42


� Figura de ruido:

( ) MHzdBmHzdBmTk /114/174log10 0 −=−=⋅

• Relación entre f y Te:

BgkT

PBgkT

gP

PgPf

o

no

TTs

ns

os

+=

+=

=

)1( −⋅=⋅⋅

=⇒⋅⋅⋅= fTgBk

PTgBTkP o

neen

CUADRIPOLO

G,Te

Ps=P0Ts=T0ZL=Zout

*

HzWTk /10421

0

−⋅=⋅



43


• Degradación de la relación Señal a Ruido:

( )( )

( )1f

T

T1

T

T1

N/S

N/SD

s

o

s

e

o

i −+=+==

fDToTs

==

La degradación de la relación señal a ruido entre la entrada y la salida de un cuadripolo es igual al factor de ruido si la temperatura equivalente del generador a la entrada es igual a la de referencia (290k)

44


• Ruido de un atenuador

(Temperatura física T y atenuación L=1/g):

L=f T=T : Si1)-(LT

T+1=

T

T+1=f o

oo

e ⇒

El factor de ruido de un atenuador es igual al factor de atenuación si la temperatura física del atenuador es la de referencia (290k)



45

Ruido de una cadena. Ecuación de Friis

• Potencia total de ruido:

teNN

NNN

g B T k=g B T k...

)...g(g B T k)...gg(g BT k=P

+

++ 22211

Se supone que:La ganancia y temperatura de ruido de cada cuadripolo es constante en la banda B.No hay conversiones de bandas.La ganancia y temperatura de ruido de los cuadripolos están medidas en las condiciones de impedancia de generador y carga iguales a las que se encuentran en la red.

TNGNTN g NT1G1

T1 g 1 T2 g 2

Te g TPower

Meter

B

Harald T. Friis

Friis, H.T., Noise Figures of Radio Receivers, Proceedings of the IRE, July 1944, pages 419-422

46

Ruido de una cadena

• Temperatura equivalente:

g...gg

T+...+

gg

T+

g

T+T=T

1-N21

N

21

3

1

21e

• Factor de ruido:

g...gg

1-f+...+

gg

1-f+

g

1-f+f=f

1-N21

N

211

321

TNGNTN g NT1G1

T1 g 1 T2 g 2

Te g T



47

Ejemplo: ruido de una cadena

(Examen se Septiembre de 2004)

Si la potencia a la salida de la antena es de –90 dBm, calcule:

1. La relación S/N a la salida del receptor.

2. Justifique si el sistema está limitado por ruido o por

ganancia.

Recuerde que K = 1.38 10-23 J /K

Cable 30 m

Antena

Amplificador

Receptor TV

Cable 30 m

Antena

Amplificador

Receptor TV

48

DEPARTAMENTO DE SEÑALES, SISTEMAS Y RADIOCOMUNICACIONES

ELECTRÓNICA DE COMUNICACIONES. EXAMEN EXTRAORDINARIO 4 DE SEPTIEMBRE DE 2004

Se dispone del sistema de recepción de televisión terrestre individual de la Figura,

que trabaja en UHF (banda de 470 a 862 MHz – canales 21 a 69). De los distintos

elementos se conocen los siguientes datos:

Antena: Ganancia de antena: 14 dBi

Capta un ruido caracterizado por Ta = 150 K

Amplificador de antena: Ganancia: 46 dB

Figura de ruido: 2 dB

Cable: Longitud: 30 m

Atenuación: 0.2 dB/m

Temperatura: To = 290 K

Receptor TV: Ancho de banda FI: 8 MHz

Figura de ruido: 10 dB

Sensibilidad: -70 dBm

S/N mínima: 10 dB



Capítulo 2Distorsión y ruido en sistemas de RF

Ejercicios de distorsión

GR

50

Test

Los ecos en un sistema de transmisión por radio generan una distorsión en la señal que...

a) Es una distorsión lineal y se puede compensar con un ecualizador adecuado.b) Es una distorsión no lineal que no puede compensarse.c) Sólo afecta a los sistemas digitales de alta velocidad.d) Supone una generación de armónicos a frecuencias múltiplos de la de portadora.

En un amplificador lineal de alta potencia, el segundo armónico se produce por distorsión no lineal. Si la potencia de salida aumenta al doble, la del armónico:

a) No cambia.b) Aumenta también al doblec) Aumenta en un factor tres.d) Se multiplica por un factor cuatro.



51

Test

La linealidad de fase en la respuesta de un medio de transmisión se mide en:a) Variación del tiempo de retardo en la banda deseada.b) Variación de la respuesta de fase en la banda deseada.c) Tiempo de retardo en la frecuencia central de la banda deseada.d) Rizado de la función de pérdidas de transmisión

La pérdida de ganancia de un amplificador para niveles altos de señal:a) Se denomina saturación y se mide por el punto de compresión a 1 dB.b) Se debe a un proceso lineal de distorsión y se mide por la relación S/D.c) Sólo se produce en amplificadores de potencia clase C.d) Se evita con un proceso de control automático de ganancia.

52

Test

Si la potencia de salida de un amplificador está 20dB por debajo de la del punto de cruce de intermodulación de tercer orden; los productos de intermodulación de dos tonos estarán:

a) 40 dB por debajo de la potencia de salida.b) 30 dB por debajo del punto de cruce de intermodulación.c) 50dB por debajo del punto de cruce de intermodulación.d) 30dB por debajo de la potencia de salida.

El punto de compresión de 1dB en un amplificador lineal es una medida de...a) Distorsión lineal de amplitud.b) Saturación del amplificador.c) Distorsión armónica en el amplificador.d) Conversión AM-PM en el amplificador.



53

Test

En un sistema de comunicaciones que utiliza múltiplex por división en frecuencia, las portadoras están moduladas en FM. ¿Cómo le afecta la distorsión no lineal?

a) No le afecta por estar las portadoras moduladas en FM.b) No le afecta siempre que la señal de cada portadora mantenga una amplitud

constante.c) Le afecta porque la intermodulación genera interferencias entre canales.d) Le afecta sólo si la fase depende de la amplitud, (conversión AM-PM).

Se denomina PI3 (punto de intermodulación de tercer orden) en un amplificador, a la potencia…

a) Generada por la intermodulación de tercer orden entre dos señales de 1w.B Donde se cruzan las rectas de señal y productos de intermodulación en dBm.c) Donde se cruzan las rectas de ganancia y productos de intermodulación en dB.d) En el punto en que la ganancia del amplificador se ha reducido 1dB.

54

Test

En telefonía móvil, la propagación multitrayecto produce una distorsión de tipo:a) No lineal que se elimina por filtrado del canal deseado.b) Lineal que se compensa con ecualizadores fijos de amplitudc) Lineal que sólo puede compensarse con ecualizadores variables en el tiempo.d) No lineal con generación de armónicos en múltiplos de la portadora.

El proceso de transmodulación se produce en un receptor cuando...a) Una señal de gran potencia modulada en FM satura el receptor.b) Una interferencia de frecuencia igual a la de recepción se suma a la señal deseada.c) La señal deseada es de muy alta potencia y bloquea el receptor.d) Una interferencia de alta potencia modulada en AM satura el receptor.



55

EjercicioDEPARTAMENTO DE SEÑALES, SISTEMAS Y RADIOCOMUNICACIONESELECTRÓNICA DE COMUNICACIONES. EXAMEN ORDINARIO 6 DE FEBRERO DE 2003Se desea analizar la etapa de potencia de un transmisor, que responde al esquema

de la figura, con las siguientes características:

MOD

X1(t)

f1=25MHzfOL1

0.01mW

fOL480 0.01mW

100 mW

por canal

C1

C2

C162

C320

A1

C160

A1

C161

MOD

X480(t)

f1=25MHz

C322

C480

C321

A1 A1

A1 A1

A2

L=6 dB

L=24 dB

BLOQUE 1

L=24 dB

L=24 dB

MOD

X1(t)

f1=25MHzfOL1

0.01mW

fOL480 0.01mW

100 mW

por canal

C1

C2

C162

C320

A1A1

C160

A1A1

C161

MOD

X480(t)

f1=25MHz

MOD

X480(t)

f1=25MHz

C322

C480

C321

A1A1 A1A1

A1A1 A1A1

A2A2

L=6 dB

L=24 dB

BLOQUE 1

L=24 dB

L=24 dB

56

Ejercicio•Banda : 350 a 446 MHz. (frecuencias extremas de la banda del servicio).•Número de canales: 480•Modulación FM: B

FM=180 kHz.

Se dispone de los siguientes elementos:

Amplificadores A1: G=29 dB P1dB=36.5 dBm P

I3=48 dBm

Amplificadores A2:G=ajustable entre 12 y 15 dB P1dB=48.5 dBm P

I3=61 dBm

Filtro final: L=1 dB

1) Indique las potencias en cada punto del bloque 1 así como la capacidad o no de los amplificadores para funcionar correctamente con los niveles de potencia

calculados.

2) Seleccione la ganancia del amplificador A2 para que se cumplan las

especificaciones del transmisor, admitiendo variaciones de potencia de salida

respecto a la nominal de ±1 dB.3) Calcule el valor de C/I a la salida de los amplificadores A1 y A2.

4) Estime un valor por exceso para la PI3del transmisor.



Capítulo 2

Distorsión y ruido en sistemas de RF

Ejercicios de ruido

GR

58

Test

Un atenuador de 2dB a la entrada de un receptor reduce la relación señal a ruido en 2dB…a) Siempreb) Sólo si el atenuador está a una temperatura física de 290 Kc) Sólo si la antena tiene una temperatura equivalente de 290 Kd) Sólo si la temperatura de antena es de 290 K y el atenuador está a 290 K.

En un receptor de onda larga (LF):a) La temperatura de ruido de antena es mucho mayor que la del receptor.b) Las antenas están siempre adaptadas al receptor para máxima

transferencia de potencia.c) La temperatura de ruido de antena es siempre 290K.d) El ruido de la antena sólo es alto cuando hay tormenta.



59

Test

La figura de ruido de un amplificador se define como la relación entre las potencias de ruido a la salida considerando o no el ruido interno cuando:a) La potencia de ruido a la entrada es nula.b) El generador de ruido a la entrada está a la temperatura ambiente.c) La relación señal a ruido a la entrada es la unidad.d) El generador de ruido a la entrada está a 290 K.

La temperatura equivalente de ruido de un atenuador pasivo,a) Aumenta con la atenuación y con la temperatura física.b) Es siempre nula por ser un elemento pasivo.c) Es independiente de la atenuación del dispositivo.d) Es siempre igual a la temperatura física del dispositivo.

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Test

En un receptor de microondas a 3GHz:a) El ruido de la antena puede ser muy bajo.b) La temperatura de ruido de antena es siempre mayor que la del

receptor.c) El receptor suele tener una impedancia de entrada muy alta comparada

con la de antena.d) La temperatura de ruido del receptor es siempre 290K.



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ELECTRÓNICA DE COMUNICACIONES. 4 DE SEPTIEMBRE DE 2003 EXAMEN EXTRAORDINARIO

Se desea diseñar un receptor individual para un sistema de televisión vía satélite. El satélite transmite 50 canales de televisión con portadoras separadas 40 MHz y moduladas en QPSK. El ancho de banda de un canal es de 36 MHz. Estas portadoras se distribuyen en la banda entre 10.7 y 12.7 GHz, con frecuencias fp(i) = 10680+40i MHz, con i = 1 … 50

La recepción se hace con una doble conversión hacia abajo, estando el receptor físicamente repartido en dos bloques: LNB y UNIDAD INTERIOR, unidos por un cable, como muestra la figura 1.

ANTENA

LNB

CABLE U. INTERIOR

ANTENA

LNB

CABLE

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Ejercicio 1

El bloque LNB, de 40 dB de ganancia, está unido a la antena y realiza la primera conversión de frecuencia para desplazar parte de la banda de recepción (hasta un máximo de 30 canales) a la banda entre 950 y 2150 MHz (FI1), y así se puede distribuir a través de la misma red que la televisión terrena.

El satélite transmite con una PIRE de 54 dBW por canal y requiere una G/T de 14 dB/K. Si se dispone de un LNB con una figura de ruido de 1.1 dB,

1. Determine la ganancia de la antena suponiendo una Ta de 90 K (considere despreciable el ruido del resto de la etapa receptora).

2. ¿Cuál es el nivel de ruido a la salida del LNB en cada canal y el nivel mínimo de señal total a su entrada para conseguir una S/N > 15 dB a la salida?

3. Si el nivel de señal a la salida del LNB es de –40 dBm por canal. ¿Cuál debe ser el valor del PI3 para que la C/I en dicho punto sea de 30 dB?



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ELECTRÓNICA DE COMUNICACIONES. PLAN 94EXAMEN EXTRAORDINARIO 7 DE SEPTIEMBRE DE 2000

En la figura se presenta el receptor de un sistema de red de área local vía radio que trabaja en la banda de 2.46 a 2.54 GHz, con canalización de 8 MHz y modulación de espectro ensanchado. El sistema permite el uso simultáneo de hasta 10 canales.

K=1.38 10-23

W/K/H zT0=293 K

DEM

G=3 dB

Ta=300K

B=100MHz

F=5 dB

G=30 dB

P1dB=0 dBm

PI3=10dBm

F=10 dB

L=8 dB

FI=450 MHz

BFI=8 MHz

F=8 dB

G=68 dB

Psat=0 dBm

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Ejercicio 2

1. Calcule la figura de ruido del receptor, suponiendo los filtros sin pérdidas,

2. Determine la sensibilidad del receptor para conseguir que la relación (S/N) a la entrada del demodulador sea mejor que 0 dB.

3. Determine la potencia máxima a la salida del amplificador de RF que produce un ruido de intermodulación tal que C/I ≥40 dB.

4. Obtenga la máxima potencia de entrada por cada canal en las condiciones anteriores, supuestos todos los canales de la misma potencia

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