Introduccion Curso Viernes

1 Ing. Jorge Rodríguez Mallo- Reference, date, place

ELECTRONICA APLICADA III

CIRCUITOS DE RADIOFRECUENCIA

INTRODUCCIÓN


ELECTRONICA APLICADA III. INTRODUCCION

GENERALIDADES

INFORMACION

CLASIFICACION DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIONES

MEDIOS DE ENLACE

EL RECEPTOR DE RADIO

EL TRANSMISOR DE RADIO

MODULACION

REDES DE COMUNICACIONES

ACCESORIOS


ELECTRONICA APLICADA III. INTRODUCCION

EA III = CIRCUITOS DE RADIOFRECUENCIA

PROFESOR: Ing. Jorge Rodríguez MalloEmail: [email protected]

[email protected].: 15-6670-0627

JTP: Ing. Carlos NavarroEmail: [email protected]: 15-5567-9763


EAIII-INTRODUCCION-GENERALIDADES

CURSADA:� Anual con dos parciales sobre temas prácticos y cuatro fechas de recuperación (2 en

Diciembre y 2 en Marzo)

PROGRAMA:� Circuitos de Adaptación� Amplificadores Sintonizados� Amplificador Pasabanda Real� Detector de AM y AGC� Ruido� Amplificador Clase C� Osciladores� Mezcladores� Modulación Angular (Generación y detección)� PLL� BLU / Amplificadores de Alto Rendimiento


Mi Bella Dama

The rain in Spain stays mainly in the plain

In Hoxford, Hereford and Hampshire, hurricanes hardly happens


HAMLET (William Shakespeare)

Horatio says 'tis but our fantasy, And will not let belief take hold of him

Touching this dreaded sight, twice seen of us: Ther efore I have entreated him along

With us to watch the minutes of this night; That, i f again this apparition come He may approve our eyes and speak to it.

Tush, tush, 'twill not appear.

Sit down awhile,And let us once again assail your ea rs,That are so fortified against our story,What we two nights have seen.

When yond same star that's westward from the pole Had made his course to illume that part of heaven Where now it burns, Marcellus and myself,


EAIII-INTRODUCCION- INFORMACION

INFORMACION� Definicion

� Formula de Hartley Shannon: C = B Log2(1+S/N)� Tipos de Información

� Velocidad de Información

EL CANAL DE COMUNICACION� Esquema Básico

� (Ver esquema en slide siguiente)

� Calidad� S/N� BER


SENSIBILIDAD RX

KelvinTSuponiendo

kTBPaDisponiblePotencia

BoltzmanndeConstanteKelvinJoulekkTRBn

e

°===

°== −

300

:/10.38,14 232

-7912,4224,91992,491990,124230000RADIO STM1

-862,48411,14451,114450,024846000TV

-910,8286,43430,643430,008282000RADIO E1

-1100,010350,71940,071940,000103525VHF

-1140,004140,45500,045500,000041410AM

-1190,0012420,24920,024921,242E-053BLU

-1310,00008280,06430,006438,28E-070,2TELEGRAFIA

DbmpWMicroVMicroV/50 OhmspWKHZSERVICIO

PseñalPseñalVseñal 20DbV de ruidoPa ruidoBW


EAIII-INTRODUCCION- MEDIOS DE ENLACE

COBRE� PAR TRENZADO� UTP / STP� COAXIL� GUIA DE ONDA

FIBRA OPTICA� ESTRUCTURA� MONOMODO / MULTIMODO� CONECTORES Y EMPALMES� ATENUACION Y MEDICIONES

ONDAS DE RADIO



ONDAS DE RADIO

PROPAGACION� TERRESTRE < 2 Mhz� TROPOSFERICA 2 Mhz < Troposf < 30 Mhz� ESPACIAL > 30 Mhz� SISTEMAS SATELITALES

� ORBITAS GEO Ej.: Inmarsat� ORBITAS LEO Ej.: GPS

DISTRIBUCION ESPECTRAL / ANCHO DE BANDA

POTENCIA

TIPO DE MODULACION� ANALOGICA: AM / FM / BLU� DIGITAL: 2PSK / 4PSK / 16 QAM / 64 QAM / 256 TCM


ONDA ESPACIAL. ATENUACION DE TRAYECTORIA


.

272624232119171512910000

393735323027242117125000

878277726761554739271000

122116110102958777675539500

27426024522921219417315012287100

38736734632430027424521217312250

86682277572567161254847438727410

100908070605040302010Mhz

LONGITUD DEL SALTO EN KMFREC

2-RADIO MÁXIMO DE FRESNEL (En metros)

ALTURA DE AMBAS TORRES EN METROS

14711994725337241361.47

100908070605040302010

LONGITUD DEL SALTO EN KM

1-ALTURA DE TORRES PARA LOGRAR VISIBILIDAD ÓPTICA S OBRE TIERRA PLANA



15215215114914814614414213813210000

1461461441431421401381361321265000

1321321311291281261241221181121000

126126124123122120118116112106500

1121121111091081061041029892100

1061061041031021009896928650

9292918988868482787210

100908070605040302010Mhz

LONGITUD DEL SALTO EN KMFREC

3- ATENUACION DE ESPACIO LIBRE EN DB



ATENUACIONES ADICIONALES. La propagación atmosféric a produce:

-refracción en la atmósfera (levantamiento del hori zonte);

-difracción por zonas de Fresnel (atenuación por obs táculo);

-atenuación por reflexiones en el terreno;

-desvanecimiento por múltiple trayectoria (formació n de ductos);

-absorción por arboledas cercanas a la antena;

-absorción por gases o hidrometeoros (lluvia, nieve , etc);

-dispersión de energía debido a precipitaciones;

-desacoplamiento de la polarización de la onda.



POTENCIA Y ANCHO DE BANDA

> 1 Mwatt: Radioayudas BW: < 1 Khz

110 Kw: BC AM BW: 10 Khz

10 Kw: BC TV y FM BW: 6 Mhz

1 Kw: BLU (Serv Public) BW: 3 Khz

100 W: P to P BLU y VHF BW: 25 Khz

1 W: RE microondas BW: 30 Mhz (STM 1)


MODULACION EN AM. FASORIALES


Frecuencia

Vcarrier

VblsVbli

Señal de AM modulada al 50%


MODULACION AM 70%Fport = 20 Fmoduladora

-2000 0 2000 4000 6000 8000 10000


MODULACIÓN DE AM CON 2 TONOSARMÓNICOS Y C/U AL 35%

-2000 0 2000 4000 6000 8000 10000


AM SOBREMODULADO

-2000 0 2000 4000 6000 8000 10000


EAIII-INTRODUCCION- EL RECEPTOR DE RADIO

CARACTERISTICAS

SELECTIVIDAD� Capacidad para recibir un canal determinado y rechazar los no deseados

SINTONIZABILIDAD� Capacidad para cambiar de canal � Algunos receptores no la requieren

LINEALIDAD� La falta de linealidad produce intermodulación y modulación cruzada

AMPLIFICACION

DEMODULACION


RECEPTORES: SELECTIVIDAD


RECEPTORES: LINEALIDAD


RECEPTORES. RETARDO DE GRUPO


TRANSFERENCIA DE FASE LINEAL

-1.5000

-1.0000

-0.5000

0.0000

0.5000

1.0000

1.5000

0 50 100 150 200 250 300 350 400

DEGREES

VO

LT

S


TRANSFERENCIA DE FASE ALINEAL

-1.5000

-1.0000

-0.5000

0.0000

0.5000

1.0000

1.5000

0 50 100 150 200 250 300 350 400

DEGREE

VO

LT

AG

E



NEUTRODINO

HOMODINO

HETERODINO

SUPERHETERODINO� SIMPLE CONVERSION� DOBLE CONVERSION� BANDA ANCHA

EL RADIO DIGITAL

FILTROS


RECEPTOR NEUTRODINO ó RF SINTONIZADO


RECEPTOR HOMODINO


RECEPTOR HETERODINO


RECEPTOR SUPERHETERODINO


SUPERHETERODINO SIMPLE CONVERSION



FRECUENCIAS DE FI NORMALIZADAS:� 455 Khz BC AM� 10,7 Mhz BC FM y VHF� 21,4 Mhz VHF� 40 Mhz TV� 70 Mhz RE� 140 Mhz RE

EJEMPLO BC-AM� BANDA RX: 550 Khz / 1600 Khz Ffi= 455 Khz� POSIBLES FoL FolH= 1005 / 2055 Khz

FolL= 95 / 1145 Khz� FRECUENCIA IMAGEN: Fc + ó - 2Ffi

Fc= 550 Khz Fimagen= 1460 KhzFc= 1000 Khz Fimagen= 1910 KhzFc= 1600 Khz Fimagen= 2510 Khz


RECEPCION DE SEÑALES NO DESEADAS

ESENCIALES� Interferencia en banda� Canales adyacentes: Los debe eliminar el filtrado en F I� Frecuencia Imagen: La debe eliminar el filtrado de RF

POR ALINEALIDAD� IDM� CROSS-MODULATION� MEDIA FI: Ej.: BC-AM

� Fc= 1000 Khz. Ffi: 455 Khz Fol= 1455 Khz 2 x Fol= 2910 Khz� Finterferente= 1227,5 2 x Finterf= 2455 Khz� 2Fol – 2Fint = 2910 – 2455 = 455 Khz

OTRAS� ESPUREAS DEL O.L� IRRADIACIÓN DE ARMÓNICAS DE FI



EJEMPLO BC- FM

BANDA RX 88 Mhz a 108 Mhz

1er CASO Ffi = 455 Khz Fimagen separada 910 Khz de Fc� OBLIGA A USAR UN FILTRADO DE RF MUY EXIGENTE

2do CASO Ffi= 10,7 Mhz Fimagen separada 21,4 Mhz de Fc� Fc= 88 Mhz Fol= 77,3 Mhz Fimagen= 66,6 Mhz� Fc= 100 Mhz Fol= 89,3 Mhz Fimagen= 78,6 Mhz� Fc= 108 Mhz Fol= 97,3 Mhz Fimagen= 86,6 Mhz

CONCLUSIONES� Ffi = 455 Khz resulta dificil hacer el filtro de RF� Ffi= 10,7 Mhz resulta dificil lograr el rechazo de canal adyacente� La solución es usar ambos filtros: EL RECEPTOR SUPERHETERODINO DE DOBLE

CONVERSION


SUPERHETERODINO DOBLE CONVERSION


SUPERHET. DOBLE CONV. BANDA ANCHA


RECEPTOR SUPERHETERODINO BB CON OL “Por Arriba de la FI”


RECEPTOR SUPERHETERODINO BB CON OL “Por Abajo de la FI”


2

2

_

.1

1

−+

=

ffo

fof

Q

A

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

100 1000 10000

Khz

Q=20 Q=5

SIMPLE

SINTONIZADO


SIMPLE SINTONIZADO.ORDENADAS EN DB

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

100 1000 10000

Khz

DB

Q=20 Q=5


-10,00

-8,00

-6,00

-4,00

-2,00

0,00

2,00

990 992 994 996 998 1000 1002 1004 1006 1008 1010

/A/Norm 1etapa DB /A/Norm 2 etapa DB /A/Norm 3 etapa DB


ESPECTRO DE AM EN ANTENA

0

20

40

60

80

100

120

500 550 600 650 700 750 800 850 900 950100

0105

0110

0115

0120

0125

0130

0135

0140

0145

0150

0155

0160

0165

0170

0175

0180

0185

0190

0195

0200

0


PRIMER RESONADOR DE RF. Q=22

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

500 550 600 650 700 750 800 850 900 950100

0105

0110

0115

0120

0125

0130

0135

0140

0145

0150

0155

0160

0165

0170

0175

0180

0185

0190

0195

0200

0

Khz

DB

PrimerResonador de RF


SEGUNDO RESONADOR DE RF. Q=22

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

50

500 550 600 650 700 750 800 850 900 950100

0105

0110

0115

0120

0125

0130

0135

0140

0145

0150

0155

0160

0165

0170

0175

0180

0185

0190

0195

0200

0

Khz

DB


SALIDA DE MEZCLADOR=ENTRADA DE FI

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

655605555505455405355305255205

Khz

DB


SALIDA DE FI = ENTRADA DEL DETECTOR

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

100

120

655 605 555 505 455 405 355 305 255 205

kHZ

DB


FI. PASABANDA CERCANO

0

2

4

6

8

10

12

440 445 450 455 460 465 470

Khz

DB


SEÑAL DE AM CENTRADA EN FI


SEÑAL DE AM NO CENTRADA EN FI


SEÑAL AM m= 70%MODULACION AM 70%

Fport = 20 Fmoduladora

-2000 0 2000 4000 6000 8000 10000


ENVOLVENTE DE AM. MODULACIÓN LINEAL

-2,5

-2

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

2

2,5

0 100 200 300 400 500 600


ENVOLVENTE DE AM. MODULACIÓN ALINEALVport=1 Vbls= 0,8 Vbli=0,1

-2,5

-2

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

2

2,5

0 100 200 300 400 500 600


COMPARACIÓN DE SEÑALES

-1

-0,8

-0,6

-0,4

-0,2

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

Sin Distorsión Distorsionada


CONTENIDO ARMÓNICO DEL AUDIO DETECTADO

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

1 2 3 4 5

Componentes

DB


EAIII-INTRODUCCION- CLASIFICACION

SENTIDO:� SIMPLEX Ej.: TV BC� SEMI-DUPLEX Ej.: Handy push to talk� DUPLEX Ej.: Teléfono

TOPOLOGIA� PUNTO A PUNTO Ej.: Radioenlace� PUNTO – MULTIPUNTO Ej.: TV BC� MULTIPUNTO – MULTIPUNTO Ej.: PSTN

BANDA BASE� MONOCANAL Ej.: PSTN� MULTICANAL Ej.: ISDN

SEÑAL� ANALOGICO Ej.: BC AM� DIGITAL Ej.: ADSL


TRANSMISORES


MODULACION AM 70%Fport = 100 Fmoduladora

-2

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

2

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000


MODULACION EN AM. ESPECTRO


BLU 2 TONOS SEPARADOS 1%

-2,5

-2

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

2

2,5

0 10000 20000 30000 40000 50000 60000


BLU 3 TONOS SIMULTANEOS

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000


PEP = Pprom

Pprom = PEP/2

Pprom= PEP/3

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000

BLU 2 TONOS SEPARADOS 1%

-2,5

-2

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

2

2,5

0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000

Series1

BLU 3 TONOS SIMULTANEOS

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000


ESPECTRO FM


MODULACION 2PSK


MODULACION 4PSK


MODULACION QAM


COMPARACION MODULACIONES DIGITALES


BACK OFF



REDUNDANCIA EN RADIOENLACES

1 + 0

1+1 HSB

1+1 DIVERSIDAD DE FRECUENCIA

1+1 DIVERSIDAD DE ESPACIO

N+1



COBRE� PAR TRENZADO� UTP / STP� COAXIL� GUIA DE ONDA

FIBRA OPTICA� ESTRUCTURA� MONOMODO / MULTIMODO� CONECTORES Y EMPALMES� ATENUACION Y MEDICIONES

ONDAS DE RADIO


EAIII-INTRODUCCION- MEDIOS DE ENLACE-FO


ANTENA CASSEGRAIN. GENERAL DYNAMICS21 MTS GAN=60Db BANDA C


REFLECTOR DE 12 MTS

PLEGADO Y ASEGURADO

PARA LANZAMIENTO


EAIII-INTRODUCCION-REDES DE COMUNICACIONES

PSTN: FIJOS – CELULARES - TRUNKING

WWW

REDES LAN - WAN

BROADCASTING: RADIO – CATV- TV SATELITAL

PUNTO A PUNTO

CONVERGENCIA – NGN – TRIPLE PLAY



PSTN CAPA DE TX

EL MUX� ANALOGICO� DIGITAL

JERARQUIAS PDH:� E1 – 2 Mb/s� E2 – 8 Mb/s� E3 – 34 Mb/s� E4 – 140 Mb/s

JERARQUIAS SDH:� STM1 - 155 Mb/s� STM4 – 620 Mb/s� STM 16 – 2,5 Gb/s� STM 64 – 10 Gb/s


MUX ANALOGICO


MUX DIGITAL TRAMA E1


JERARQUIA PDH


TOPOLOGIAS SDH


PRECAUCIONES


TRANSMISORES


RECEPTOR


TRANSCEPTOR


TRANSCEPTOR 1 + 1


TRANSCEPTOR 1 + 1. LOGICA DE CONTROL


RADIO DIGITAL


RADIO DIGITAL. TRANSCEPTOR


TRANSCEPTORES. ESQUEMAS DE REDUNDANCIA


RADIO DIGITAL. BANDA BASE


RADIO DIGITAL. BIT EXTRACTION


RADIO DIGITAL. CARACTERISTICAS


RADIO DIGITAL. SENSIBILIDAD RX


MEDICION DE TASA DE ERROR


TRANSCEPTOR DE DATOS. EJEMPLO



FILTROS DE RF

LC

RESONADOR HELICOIDAL

CAVIDAD

CERAMICOS

CRISTAL

MECANICOS


FILTROS COMPARACION DE RESONADORES


FILTROS. LC PASABANDA


FILTROS. RESONADOR HELICOIDAL


FILTROS HELICOIDALES


FILTROS CERAMICOS


FILTRO MECANICO

Introduccion Curso Viernes

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