Пτ∆SISTEMAS DE COMUNICACIÓN

El campo eléctrico es generado por las cargas eléctricas

El campo magnético es generado por la corriente eléctrica

Sonido = onda mecánica longitudinal

Luz = onda electromagnética transversal

1- Calcule la longitud de onda para un onda electromagnética de 1 GHz. Utilizando el espectro para saber a que clase corresponde.

2- Punto 1 Si f = 1 .107 f = 2. 105 f = 20

3- Para un sonido de 440 Hz calcule la longitud de onda mecánica de sonido y la longitud que tendrá la misma frecuencia de una onda electromagnética ¿A que clase corresponde?

4- Si λ = 30 m y tengo una onda electromagnética ¿A que frecuencia corresponde?Si λ = 1/3 ¿Cómo cambia la frecuencia?¿Y si aumento 2 órdenes de magnitud?En cada caso usar el espectro para indicar el tipo de onda

5- Indique a qué color corresponden las siguientes longitudes de onda:a- 532 nm b- 400 nm c- 700 nm

1-

4-

5- a) Verde b) violeta c) rojo

Circuitos sintonizados

Calculo de la impedancia total

CIRCUITOS SINTONIZADOS

Son circuitos que permiten seleccionar un rango o un valor de frecuencia para una señal. Se obtiene a partir de la combinación de elementos R, L, C.

Resonancia de circuitos de RLC serie

La resonancia es la condición para la cual ZT = ZR, ésta es la condición de máxima transferencia de energía.

Problemas suplementarios

MODULACIÓN EN AMPLITUD

1- Explicar que es la señal portadora y la señal modulada, Graficar

La modulación es el proceso de de colocar la información contenida en una señal electrónica de baja frecuencia en una señal de alta frecuencia.A la señal de alta frecuencia se la denomina portadora y a la señal de baja frecuencia se la denomina señal moduladora.La ventaja de transmitir la señal de alta frecuencia es doble. Primero, si todas las estaciones de radio difunden en forma simultanea en frecuencias de audio, no podrían diferenciarse unas de otras y se recibiría una mezcla ininteligible. Segundo, se ha encontrado que para la transmisión de frecuencias de audio se requieren antenas de 5 a 5000 millas de longitud.La descripción matemática de una señal portadora no modulada es:

La ecuación de una señal modulada es:

La onda modulada se puede representar como:

2- Explicar que es y como se calcula el índice de modulación.

3- Explicar que significa que la señal esté submodulada.

Una señal submodulada significa que el porcentaje de modulación de la señal se incrementó menos del 100% evitando la distorsión.

4- ¿Como se calcula el contenido de potencia de la señal AM?

El contenido de potencia es la sumatoria de la potencia de cada banda lateral y la potencia de la señal portadora. La ecuación simplificada quedaría:

5- Resolver el siguiente ejercicio

d- m = 25: 75 = 0,33 ; M = (25: 75). 100 = 33,33 %

e- Fa = 1000 Hz ; Fp = 150.000 Hz

Problemas suplementarios1-

d- m = 30 : 65 = 0,461 ; M = (30:65). 100 = 46,15%

e- Fa = 2500 Hz ; Fp = 250000 Hz

f – Fp = 250000 Hz

banda lateral inferior = 250000 – 2500 = 247500 Hzbanda lateral superior = 250000 + 2500 = 252500 Hz

2-

d- m = 15 : 25 = 0,6 ; M = ( 15 : 25 ) . 100 = 60%

e- Fp = 100 kHzbanda lateral inferior = 100kHz - 2000 Hz = 98 kHz

banda lateral inferior = 100kHz + 2000 Hz = 102 kHz

3-

d - m = 30: 65 = 0,46; (30: 65). 100 = 46,15 %

e – Fp = 50 MHzbanda lateral inferior = 50 MHz – 1800 Hz = 49,9982 MHzbanda lateral superior = 50 MHz + 1800 Hz = 50,0018 MHz

F- Señal portadora 65. sen (2П. 50. 106. τ)

Señal moduladora30. sen (2П. 1800. τ)

4-ancho de banda = 2,5 kHz = 10 kHz6 MHz: 10 kHz = 600 estaciones

5-ancho de banda = 2,5 kHz = 10 kHz

12 MHz: 10 kHz = 1200 estaciones

6-

90 kHz : FB = 6 estaciones Fm = 15000 Hz : 290 kHz : 6 = Fab. Fm = 7500 Hz15000 Hz = Fab.7-

m = 85% : 100 = 0,8515 Kw. = Pp. (1+ 0,852 / 2)15 Kw = Pp. (1 + 0,36125)15Kw: 1,36125 = Pp11019,28 w = Pp

m = 60 % : 100 = 0,6040 Kw = Pp ( 1 + 0,602 / 2 )40 Kw = Pp ( 1 + 0,18)40 Kw : 1,18 = Pp33.898,30 w = Pp

8-

a- banda lateral inferior = 200 kHz – 3500 Hz = 196500HzFp = 200 kHzbanda lateral superior = 200 kHz + 3500 Hz = 203500 Hz

b- m = 85 % : 100 = 0,8515 w = Pp.(1+0,852 /2)15 w = Pp.(1 + 0,36125)

15 w : 1,36125 = Pp11019,28 w = Pp

9-15 w = Pp.(1+0,702/2)15 w = Pp.(1+0,245)15 w : 1,245 = Pp12048,19 w = Pp

10-

m = 100% : 100 = 16 Kw = Pp.(1+12 /2)6 Kw = Pp.(1+0,5)6 Kw : 1,5 = Pp4000w = Pp

11-m = 100% : 100 = 1

12-a-

b-m = 60 % : 100 % = 0,60 Pp = 500w

13-a- m = 40 % : 100 % = 0,40

b-

m = 50 % : 100 % = 0,50

c -

m = 75 % : 100 % = 1

d –

m = 100% : 100% = 1

MODULACIÓN POR AMPLITUD

Poner la información de sonido en la amplitud de de la señal

Señal portadora

Vp(τ) = Vp . sen.(ωp . τ)

Señal moduladoraVm(τ) = Vm . sen.(ωm . τ)

Señal moduladaV(τ) = ( Vp + Vm (τ)) . sen.(ωp.τ)V(τ) = │Vp + Vm. Sen (ωm.τ)│. Sen.(ωp . τ)V(τ) = Vp.│1+ Vm / Vp sen (ωmt)│. Sen (ωp. Τ) ________ Indice de modulación = m

V(τ) = │Vp + m.Vp.sen.( ωmτ)│. sen.(ωp.τ)

V(τ) = Vp . sen ( ωτ ) + m.Vp.sen.(ωm.τ). sen. (ωp.τ)

Propiedad para el sen A . sen B

sen.A . sen.B = ½. │cos. (A – B ) – cos . ( A + B )

V(τ) = Vp . sen (ωp.τ) + m.Vp/2 .cos . │(ωp-ωm).τ│- m.Vp/2. cos │(ωp + ωm). τ│ _____________ ______________________ ________________________ señal portadora banda lateral inferior banda lateral superior

ANCHO de BANDA

Tamaño de espectro en frecuencia que ocupa una transmisión. Para el caso de AM :

MODULACIÓN POR FRECUENCIA

Basándose en lo aprendido en AM y utilizando la fotocopia responda las siguientes preguntas.

1- Dibuje la señal moduladora, la portadora y la señal de FM

2- ¿Como es la expresión final para la onda de FM? ¿ A que corresponde cada uno de sus términos?

3- ¿Cómo se calcula para FM el índice de modulación y como se diferencia de AM?

El índice de modulación es:

La diferencia en cuanto a la modulación es que mientras en FM se trata de la relación entre frecuencias, en AM se trata de la relación entre las amplitudes de la señal de audio y la portadora.

4- ¿Que ancho de banda se necesita para un canal FM? Explique por qué a partir del contenido en frecuencia. Realice un diagrama.

Cada canal de FM necesita un ancho de banda de 200 kHz, debido a que cada canal tiene 150 kHz asignados más una banda de seguridad de 25 kHz en los extremos inferior y superior.Entonces 150 kHz + 2. 25 kHz = 200 kHz

5-¿ Como se asignan los canales de FM ¿

En la banda de UHF, de la cual es una parte de la banda de difusión de FM comercial, se limita la recepción a distancias ligeramente mayores del horizonte. Así, asignando solo canales alternados en determinada área geográfica se disminuye la posibilidad de interferencia.

6- Explique las partes de un transmisor y receptor de FM

E

E

El limitador recorta todas las variaciones de amplitud que puedan existir a la señal a medida que llega a esta parte del sistema.Este recorte remueve cualquier ruido de AM sin afectar la información de la señal localizada en la frecuencia.La red de desacentuación es solo la mitad de un sistema que costa también de una Red de preacentuación ubicado en el transmisor. La red de preacentuación origina que el contenido de información de alta frecuencia de la señal de audio en el transmisor se amplifique más que la información de baja frecuencia. La red de desacentuación compensa esto reduciendo la ganancia de alta frecuencia. La razón para la inclusión de este sistema es reducir el ruido modulado en frecuencia.

El excitador es el medio en el cual se produce de RF de FM ; es decir, donde ocurre la modulación.

MODULACIÓN EN FRECUENCIA

Se modula infrecuencia una portadora de 107,6 MHz con una onda senoidal de 7kHz. La señal resultante tiene una ∆ F de 50 kHz

a- Encuentre la oscilación de la portadora

b- Encuentre la frecuencia mayor y menor alcanzada por la portadora

c- Calcule el índice de modulación

a- osc. Portadora = 2∆ f => 2.50 kHz = 100 kHz

b- F.min = 107,6 MHz – 50 kHz = 107,55 MHz F max = 107,6 MHz + 50 kHz = 107,65 MHz

c- ∆f / Fa = 50 kHz / 7 kHz = 7,14

Problemas suplementarios

1-

a- osc. Portadora = 2,40 kHz = 80 kHz

b- F.min = 93,2 MHz – 40 kHz 0 93,16 MHz Fmax = 93,2 MHz + 40 kHz = 93,24 MHz

c- ∆f / Fa = 40 kHz / 5 kHz = 8

2-

osc, portadora = 2,40 kHz = 80 kHz

a- Fmin = 101,6 MHz – 40 kHz = 101,56 MHz

b- Fmax = 101,6 MHz + 40 kHz = 101,64 MHz

c- ∆f / Fa = 40 kHz / 8 kHz = 5