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Tarea de Sistemas Tx/Rx Semana 1


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Anderson Garcés


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1. Las pérdidas por difracción debidas a un obstáculo que obstruye la línea de visión directa de un enlace: a) Aumentan al aumentar la frecuencia. b) Disminuyen al aumentar la frecuencia. c) No varían con la frecuencia. d) Son infinitas.
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Solucion: a) Aumentan al aumentar la frecuencia. Justificacion: En la difracción al aumentar la frecuencia este efecto tiene menos relevancia y para frecuencias de la banda de UHF y superiores la presencia de un obstáculo que obstruya la trayectoria entre las antenas puede limitar gravemente las posibilidades de comunicación.

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Tarea de Sistemas Tx/Rx Semana 1 - Detalles

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1. Las pérdidas por difracción debidas a un obstáculo que obstruye la línea de visión directa de un enlace: a) Aumentan al aumentar la frecuencia. b) Disminuyen al aumentar la frecuencia. c) No varían con la frecuencia. d) Son infinitas.
Solucion: a) Aumentan al aumentar la frecuencia. Justificacion: En la difracción al aumentar la frecuencia este efecto tiene menos relevancia y para frecuencias de la banda de UHF y superiores la presencia de un obstáculo que obstruya la trayectoria entre las antenas puede limitar gravemente las posibilidades de comunicación.
2. ¿Qué afirmación es cierta respecto a la onda de superficie? a) Presenta variaciones entre el día y la noche. b) Permite la propagación más allá del horizonte en las bandas de MF, HF y VHF. c) La polarización horizontal se atenúa mucho más que la vertical. d) El campo lejos de la antena es proporcional a la inversa de la distancia.
Solucion: c) La polarización horizontal se atenúa mucho más que la vertical. Justificacion: se observa que, si las antenas se aproximan al suelo, la potencia recibida en ambas polarizaciones decrece hasta una cierta altura en que la potencia recibida en polarización vertical permanece constante, mientras que en polarización horizontal continúa decreciendo.
3. La atenuación por absorción atmosférica: a) Es constante con la frecuencia. b) Siempre es creciente con la frecuencia. c) Presenta picos de absorción a 22 y 60 GHz. d) Presenta picos de absorción a 15 y 40 GHz.
Solucion: c) Presenta picos de absorción a 22 y 60 GHz. Justificacion: A 22,3 GHz y 60 GHz aparecen las primeras rayas asociadas al vapor de agua y al oxígeno respectivamente.
4. ¿Cuál es el fenómeno meteorológico que produce una mayor atenuación en la señal en la banda de SHF? a) granizo b) nieve c) niebla d) lluvia
Solucion: d) lluvia Justificacion: La banda dentro de SHF, está destinada a la difusión de programas de TV por satélite. La atenuación atmosférica es del orden de unos 2 dB (nótese que la antena apunta a la órbita geoestacionaria situada sobre el ecuador) que puede incrementarse en caso de lluvia.
5. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es falsa? a) La capa D sólo existe de noche y refleja HF. b) capa E refleja de noche MF. c) La capa F1 sólo existe de día y refleja HF. d) La capa F2 refleja de noche HF.
Solucion: a) La capa D sólo existe de noche y refleja HF. Justificacion: la capa D produce durante el día una fuerte atenuación a las frecuencias correspondientes a la banda de MF, a pesar de tratarse de frecuencias superiores a la frecuencia de resonancia.
6. El ángulo de incidencia mínimo de una señal de HF en la ionosfera, para que se refleje: a) Disminuye si la frecuencia de la señal aumenta. b) Aumenta si la frecuencia de la señal aumenta. c) Es independiente de la frecuencia. d) Las señales de HF siempre se reflejan en la ionosfera.
Solucion: b) Aumenta si la frecuencia de la señal aumenta. Justificacion: A frecuencias bajas y muy bajas (bandas de LF y VLF) la ionosfera supone un cambio brusco en términos de λ del índice de refracción atmosférico.
7. Para una determinada concentración de iones en la ionosfera y a una altura dada, la distancia mínima de cobertura por reflexión ionosférica (zona de silencio) a) Aumenta con la frecuencia. b) Disminuye con la frecuencia. c) No depende de la frecuencia. d) Depende de la potencia radiada.
Solucion: a) Aumenta con la frecuencia. Justificacion: A frecuencias más elevadas (MF y superiores) la onda penetra en la ionosfera. La ionosfera es un medio cuyo índice de refracción varía con la altura. La densidad de ionización aumenta con la altura hasta alcanzar el máximo entre los 300 y 500 km.
8. Una emisora de radiodifusión que emite a una frecuencia de 1 MHz es captada por la noche hasta distancias de 1.000 km. ¿Cuál es el fenómeno de propagación? a) Onda de superficie. b) Reflexión ionosférica en capa E. c) Reflexión ionosférica en capa F. d) Difusión troposférica.
Solucion: b) Reflexión ionosférica en capa E. Justificacion: La capa E es la zona intermedia comprendida entre los 90 y 130 km de altura. Su comportamiento está muy ligado a los ciclos solares.
9. Cuando una onda de frecuencia inferior a 3 MHz se emite hacia la ionosfera, ¿qué fenómeno no se produce nunca? a) Rotación de la polarización. b) Atenuación. c) Absorción. d) Transmisión hacia el espacio exterior.
Solucion: d) Transmisión hacia el espacio exterior. Justificacion: A frecuencias bajas y muy bajas (bandas de LF y VLF) laionosfera supone un cambio brusco en términos de λ del índice derefracción atmosférico
10. Los radioaficionados utilizan en sus comunicaciones satélites en la banda de VHF. ¿Qué polarización utilizaría para optimizar la señal recibida? a) Lineal vertical. b) Lineal horizontal. c) Circular. d) Indistintamente cualquiera de las anteriores.
Solucion: c) Circular. Justificacion: en las bandas de VHF y UHF puede tener valoresconsiderables que son impredecibles. Es por ese motivo que en estasbandas es necesario el empleo de polarización circular en lascomunicaciones tierra - satélite, ya que el empleo de polarización lineal tendría asociadas pérdidas por desacoplo fluctuantes, impredecibles y convalores potencialmente elevados
11. Para una comunicación a 100 MHz entre dos puntos sin visibilidad directa, separados 100 km y situados sobre una Tierra supuestamente esférica y conductora perfecta, las pérdidas por difracción entre los dos puntos: a) Disminuyen al disminuir el radio equivalente de la tierra. b) Disminuyen al aumentar la separación entre los puntos. c) Aumentan al aumentar la altura de las antenas sobre el suelo. d) Aumentan al aumentar la frecuencia.Solucion: d) Aumentan al aumentar la frecuencia. Justificacion: Si hablamos de una antena con dimencion fija y al mismo tiempo consideramos la propagación en el espacio libre, disminuir la frecuencia en bandas de frecuencias bajas y aumentarla en bandas de frecuencias elevadas reduce la pérdida de transmisión.
14. En 1901 Marconi realizó la primera transmisión radioeléctrica transoceánica utilizando una frecuencia de: a) 0,8 MHz b) 40 MHz c) 80 MHz d) 400 MHz
Solucion a) 0,8 MHz: Justificacion: El 12 de diciembre de 1901, Marconi consiguió realizar de forma satisfactoria la primera comunicación radiotelegráfica transatlántica cubriendo una distancia de 3.000 km entre Gales y Terranova, en el extremo oriental de Canadá.
15. ¿Qué frecuencia y polarización se utilizarían en una comunicación Tierra-satélite? a) MF, circular. b) SHF, lineal. c) VHF, lineal. d) UHF, lineal.
Solucion: b) SHF, lineal. Justificacion: La banda SHF tiene como características más relevantes: Haces muydirectivos Se requiere muy pocapotenciade Tx Se afectan mucho porlaatmósfera
16. ¿Qué fenómeno permite establecer comunicaciones transoceánicas en C.B. (banda ciudadana: 27 MHz)? a) Difusión troposférica. b) Refracción en la ionosfera. c) Conductos atmosféricos. d) Reflexión en la luna.
Solucion: b) Refracción en la ionosfera. Justificacion: la propagación en la ionosfera es la refracción, el efecto global es de reflexión y las ondas electromagnéticas de frecuencias inferiores a unos 30 MHz que inciden sobre la ionosfera desde la tierra son reflejadas hacia ella, permitiendo la comunicación radioeléctrica a grandes distancias.
17. Una señal de OM es captada a 30 km de la emisora. El mecanismo responsable de la propagación es: a) Reflexión ionosférica. b) Refracción troposférica. c) Onda de espacio. d) Onda de superficie.
Solucion: d) Onda de superficie. Justificacion: La onda de superficie es el mecanismo responsable de la propagación a grandes distancias en la banda de MF, donde se encuentra ubicado el servicio de radiodifusión en OM.
18. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la fuente importante de ruido en cada banda es incorrecta? a) Ruido atmosférico en 1-10 MHz. b) Ruido industrial en 10-200 MHz. c) Ruido cósmico en 100 MHz-1GHz. d) Absorción molecular de gases atmosféricos en 1-10 GHz.
Solucion: d) Absorción molecular de gases atmosféricos en 1-10 GHz Justificacion: Para frecuencias inferiores a 10 GHz es prácticamente despreciable, mientras que a frecuencias superiores presenta un comportamiento creciente con la frecuencia.
20. Entre una antena transmisora y una receptora, separadas 10 m, se interpone un semiplano equidistante de ambas; su borde está situado a una distancia de 10 cm de la línea de unión entre las dos antenas, obstruyendo la visibilidad. ¿Para qué frecuencia disminuirá más la señal con respecto a la que se recibiría en ausencia delplano? a) 8 GHz b) 4 GHz c) 2 GHz d) 1 GHz
Solucion: a) 8 GHz Justificacion: Para dos antenas separadas una distancia R, conectadas a sus correspondientes transmisor y receptor, como se indica en el ejercicio se establece la relación entre la potencia recibida y la radiada y disminuirá a 8Ghz según los cálculos establecidos.
1) La máxima frecuencia utilizable (MUF): a) depende de la hora del día; b) depende de la estación del año; c) no depende de la potencia transmitida; d) Todas las anteriores son correctas
Respuesta: c) no depende de la potencia transmitida Justificación: la MUF es la máxima frecuencia utilizable para que la onda regrese a la tierra. Si se emplea una frecuencia mayor la curvatura de la trayectoria no es suficiente. Nótese que la frecuencia de resonancia es la frecuencia a la que se produce reflexión cuando se incide normalmente a la ionosfera.
3) Un ionograma es la representación de: a) la altura virtual en función de la frecuencia; b) la densidad electrónica en función de la altura; c) la frecuencia de plasma en función de la altura; d) ninguna de las anteriores
Solucion a) la altura virtual en función de la frecuencia Justificacion: En un ionograma se miden básicamente las frecuencias críticas de cada capa y las alturas virtuales
4) Una onda electromagnética que incide verticalmente en una capa ionosférica la atraviesa: a) siempre; b) si la frecuencia de la onda es mayor que la máxima frecuencia de plasma de la capa; c) si la frecuencia de la onda es menor que la mínima frecuencia de plasma de la capa; d) nunca
Solucion a) siempre Justificacion: Si la frecuencia es superior a fp, la constante de fase es real. En este último caso la permitividad relativa es inferior a la unidad y por tanto la velocidad de fase es superior a la de la luz.
5) ¿Cuál de las características siguientes NO es una desventaja de las comunicaciones ionosféricas? a) Ancho de banda reducido. b) Presencia de ruido e interferencias. c) Distancias cortas. d) Propagación multicamino.
Solucion c) Distancias cortas. Justificacion: Los efectos de la propagación multi-camino, mejora la relación señal a ruido y por tanto aumenta la cobertura de la célula.
6) La capa ionosférica D: a) refleja las frecuencias bajas; b) está situada entre 90 y 130 km de altura; c) permite la comunicación a frecuencias entre 30 y 100 MHz; d) tan solo existe de noche.
Solucion a) refleja las frecuencias bajas Justificacion: Refleja frecuencias bajas y atenúa, por absorción parcial, las frecuencias medias y altas.
7) La propagación ionosférica: a) es el mecanismo típico de propagación a frecuencias de microondas; b) consiste principalmente en reflexiones en la capa D de la ionosfera; c) consigue generalmente mayores alcances de noche que de día; d) ninguna de las anteriores.
Solucion a) es el mecanismo típico de propagación a frecuencias de microondas Justificacion: Divide las bandas HF en dos tipos: Llamamos bandas nocturnas a las bandas que sufren una fuerte atenuación por absorción en la capa D. Al caer la noche, la capa D desaparece y la propagación en las bandas nocturnas aumenta considerablemente.
8) Durante la noche, la ionosfera está formada por las capas: a) E y F; b) E, F1 y F2; c) D, E y F; d) D, E, F1 y F2.
Solucion a) E y F Justificacion: la ionización de la región E permanece durante la noche, aunque se reduce considerablemente.Capa F1 y F2. De noche la capa F1 se une con la F2 a una altura de 300 Km
10) La propagación por dispersión troposférica: a) se utiliza típicamente con fre0) La propagación por dispersión troposférica: a) se utiliza típicamente con frecuencias inferiores a 100 MHz; b) permite establecer comunicaciones a distancias superiores al horizonte; c) es un mecanismo de transmisión muy estable; d) no requiere la utilización de técnicas de diversidad.cuencias inferiores a 100 MHz; b) permite establecer comunicaciones a distancias superiores al horizonte; c) es un mecanismo de transmisión muy estable; d) no requiere la utilización de técnicas de diversidad.Solucion b) permite establecer comunicaciones a distancias superiores al horizonte Justificacion: La única posibilidad de establecer enlaces a grandes distancias enlasbandas deVHFy UHF; en la actualidad su uso ha disminuido,si bien se sigue usando en los radares transhorizonte.
11) En un radioenlace operando a 38 GHz, las pérdidas más importantes serán debidas a: a) Reflexiones; b) absorción atmosférica; c) vegetación; d) desapuntamiento de las antenas.
Solucion b) absorción atmosférica Justificacion: La absorción atmosférica es la disminución de la intensidad luminosa de una fuente celeste, causada por los gases que componen la atmósfera
12) La atenuación por gases atmosféricos: a) es importante para frecuencias de ondas milimétricas; b) presenta un máximo para una frecuencia de 60 GHz; c) depende de la densidad del vapor de agua; d) todas las anteriores son ciertas.
Solucion c) depende de la densidad del vapor de agua Justificacion:Los vapores de agua y de oxígeno no condensados poseen líneas de absorción en la banda de frecuencias de microondas y de ondas milimétricas, causando atenuación en trayectos radioeléctricos terrenales y oblicuos, en frecuencias de hasta 1000 GHz debida al aire seco y al vapor de agua puede evaluarse con gran exactitud para cualquier valor de presión, temperatura y humedad
13) Las pérdidas provocadas por la lluvia en un radioenlace: a) son importantes para frecuencias de aproximadamente 1 GHz; b) son mayores con polarización vertical que con horizontal; c) presentan máximos para las frecuencias de resonancia de las moléculas de agua; d) son un fenómeno estadístico.
Solucion d) son un fenómeno estadístico. Justificacion:Durante la propagación, en los radioenlaces troposféricos y por satélite se producen atenuaciones dela señal debidas a la absorción y dispersión causadas por hidrometeoros como lalluvia, la nieve, el granizo o la niebla.
15) Si en un radioenlace no existe visión directa entre la antena transmisora y receptora, entonces: a) la señal recibida será menor que en el caso de espacio libre; b) se debe elevar la antena transmisora hasta que exista visión; c) se debe elevar la antena receptora hasta que exista visión; d) no existe comunicación posible.
Solucion a) la señal recibida será menor que en el caso de espacio libre Justificacion: En función de la fase de cada una de las contribuciones la suma de todas ellas puede ser constructiva o destructiva. En el caso de ser destructiva se producirá un fuerte desvanecimiento en la señal recibida.
16) Un aumento de la constante de tierra ficticia k produce: a) un aumento de la flecha; b) una menor influencia de los obstáculos; c) un aplanamiento de la superficie terrestre; d) todas las anteriores.
Solucion b) una menor influencia de los obstáculos Justificacion: variaciones en las condiciones atmosféricas (constante k)provocaráncambiosenlaalturaefectivadelosobstáculos.
1)Un radioenlace transhorizonte de 2000 km que ionosférica puede utilizar la banda de frecuencias: utiliza propagación a) 1 - 50 MHz. b) 100 - 500 MHz. c) 500 - 1000 MHz. d) 1 - 5 GHz.
Solucion a) 1 - 50 MHz. Justificacion: Un radioenlace transhorizonte de 2000 km que utiliza propagación ionosférica puede utilizar la banda de frecuencias 1 - 50 MHz
3) El coeficiente de reflexión del terreno: a) depende de la frecuencia y de la intensidad de campo; b) depende de la frecuencia y del ángulo de incidencia; c) tiene generalmente un módulo mayor que la unidad; d) ninguna de las anteriores..
Solucion b) depende de la frecuencia y del ángulo de incidencia Justificacion: Es utilizado cuando se consideran medios con discontinuidades en propagacion de onda
4) El fenómeno de reflexión difusa se produce generalmente: a) en el caso de tierra plana; b) para frecuencias elevadas; c) para frecuencias bajas; d) ninguna de las anteriores.
Solucion b) para frecuencias elevadas Justificacion: sucede cuando la superficie del objeto es lo suficientemente rugosa para que los rayos se reflejen en diferentes direcciones.
5) ¿Cuál de las afirmaciones siguientes relativas a la reflexión en terreno moderadamente seco es correcta? a) El coeficiente de reflexión vale -1 para incidencia rasante. b) La reflexión tiene una mayor intensidad para frecuencias bajas. c) Con polarización vertical, existe un determinado ángulo de incidencia para el que no hay prácticamente onda reflejada. d) Todas las anteriores son correctas.
Solucion d) Todas las anteriores son correctas. justificacion: Cuando se habla de reflexión en terreno moderadamente el coeficiente de reflexión vale -1 para incidencia rasante, la reflexión tiene una mayor intensidad para frecuencias bajas y con polarización vertical, existe un determinado ángulo de incidencia para el que no hay prácticamente onda reflejada
6) Considerando reflexión en tierra plana, la diferencia de caminos entre el rayo directo y el reflejado es independiente: a) del coeficiente de reflexión del terreno; b) de la altura del transmisor; c) de la distancia entre transmisor y receptor; d) de la frecuencia.
Solucion a) del coeficiente de reflexión del terreno Justificacion:es independiente del coeficiente de reflexión del terreno. El coeficiente de reflexión es utilizado en física y en Ingeniería cuando se consideran medios con discontinuidades en propagación de ondas. Un coeficiente de reflexión describe la amplitud (o la intensidad) de una onda reflejada respecto a la onda incidente.
7) El índice de refracción de la atmósfera: a) siempre crece con la altura; b) siempre decrece con la altura; c) se mantiene constante con la altura; d) es aproximadamente igual a 1.
Solucion d) es aproximadamente igual a 1. Justificacion: El índice de refracción de la atmósfera es aproximadamente igual a n = 1.
8) En condiciones normales, el índice de refracción de la atmósfera: a) vale 2/3; b) crece con la altura; c) decrece con la altura; d) se mantiene constante con la altura.
Solucion c) decrece con la altura Justificacion: El índice de refracción de la atmósfera de la Tierra disminuye en forma gradual con la altura desde su superficie
9) Si el índice de refracción de la atmósfera crece con la altura, entonces durante la propagación de una onda el haz: a) se aleja de la superficie terrestre; b) se acerca a la superficie terrestre; c) transcurre paralelo a la superficie terrestre; d) ninguna de las anteriores.
Solucion a) se aleja de la superficie terrestre Justificacion: Si el índice de refracción de la atmósfera crece con la altura, entonces durante la propagación de una onda el haz se aleja de la superficie terrestre.
10) Si la curvatura del haz es igual que la de la superficie terrestre, entonces la constante de tierra ficticia vale: a) k = 0. b) k = 1. c) k = 4/3. d) k = ∞
Solucion d) k = ∞ Justificacion: Si la curvatura del haz es igual que la de la superficie terrestre, entonces la constante de tierra ficticia vale: k=0 K=1 k=4/3 k=∞
11) Si el haz se propaga de forma rectilínea, entonces la constante de tierra ficticia vale: a) k = 0. b) k = 1. c) k = 4/3. d) k = ∞
Solucion b) k = 1. Justificacion: Si el haz se propaga de forma rectilínea, entonces la constante de tierra ficticia vale k = 1
12) ¿Cuál de las afirmaciones siguientes relativas al fenómeno de difracción en obstáculo de "filo de cuchillo" es cierta? a) Es posible recibir el doble de campo que respecto al caso de espacio libre. b) El coeficiente de reflexión en el extremo del obstáculo es -0,3. c) Las pérdidas que se producen son independientes de la frecuencia. d) Ninguna de las anteriores.
Solucion d) Ninguna de las anteriores. Justificacion: En la propagación de ondas electromagnéticas, el efecto de borde de cuchillo o difracción de bordes es una redirección por difracción de una parte de la radiación incidente que golpea un obstáculo bien definido, como una cadena montañosa o el borde de un edificio.
13) Considerando el fenómeno de difracción en un obstáculo de coeficiente de reflexión igual a -1, se tiene que: a) la potencia recibida puede llegar a ser nula aun existiendo visibilidad suficiente; b) las pérdidas cuando existe obstrucción del haz son inferiores que en el caso de otros coeficientes de reflexión; c) la potencia recibida nunca puede ser 6 dB superior que en el caso de espacio libre; d) ninguna de las anteriores.Solucion a) la potencia recibida puede llegar a ser nula aun existiendo visibilidad suficiente Justificacion: se tiene que la potencia recibida puede llegar a ser nula aun existiendo visibilidad suficiente. La pérdida adicional de transmisión debida a la difracción en una tierra esférica puede calcularse por la fórmula clásica de la serie de residuos.