Capítulo 12. Receptores · Electrónica de Comunicaciones Curso 2007/2008 Receptores 1 Capítulo...

Electrónica de Comunicaciones Curso 2007/2008

Receptores 1

Capítulo 12. Receptores

Parámetros característicos y tipos de receptores

2

Esquema

Tipos de receptoresFrecuencias interferentesElección de la frecuencia intermediaSelectividad de un receptorSensibilidad y ruido en receptoresMargen dinámicoControl Automático de Ganancia.


Receptores 2

3

DemoduladorAmplificadorFiltropasobanda

Filtro

RFAntenaAntena

de señal

Amplificador

Banda base

Esquema básico del receptor

Funciones de un receptor•Amplificar la señal hasta el nivel de entrada al demodulador

•Eliminar interferencias y ruido que llegan al sistema receptor

•Demodular la portadora para obtener la señal de banda base

4

Parámetros de un Receptor

Frecuencia de portadora. Señal de banda base.Tipo y profundidad de modulación.Ancho de banda de recepción.Protección contra interferencias.Ruido de recepción.Sensibilidad.Fidelidad.


Receptores 3

5

Criterios de calidad

Selectividad:Capacidad de eliminar señales potencialmente interferentes. (filtrado, intermodulación,…)

Sensibilidad:Nivel mínimo de señal que es capaz de detectar con la calidad deseada. (ruido, ganancia,..)

Fidelidad:Capacidad de recibir y demodular la señal sin distorsión. (distorsión lineal y no lineal, señales espurias, demodulación, etc.)

6

Tipos de receptor

Por el esquema de conversiones

HomodinoSuperheterodinoVarias etapas de mezcla

Por la frecuencia de portadora.LF, MFHF, VHF, UHFMicroondas...

Por el tipo de señales de banda base

AnalógicasDigitales

Por la modulaciónAM, DBL, BLU.FM, FSK, PSK.QAM.

Por el servicio.Audio

TelefoníaRadiodifusión

VídeoDatos..

Por la forma sintoníaFijaDiscretaContinua


Receptores 4

7

Receptor Homodino

DEMDEM

Ventajas

•Sencillez

•Bajo costo

Inconvenientes

•Difícil filtrado en RF si fp/B>100

•Alta ganancia en los amplificadores de RF con posibilidad de oscilación.

Amplificación Filtrado Demodulación Nivel BB Filtrado BB

8

Receptor Heterodino

DEMDEM

Ventajas

•El filtrado se hace sobre una frecuencia más baja.

•Se amplifica en dos etapas de diferente frecuencia.

Inconvenientes

•Es más complejo y caro.

•Hay que eliminar la banda imagen.

Amplificación Filtrado Demodulación

Conversión de frecuencia

Amplificación


Receptores 5

9

Bandas espurias y banda imagen

RF

f0 fs fs+f0fs-f0

FIBanda Imagen

2f0-fs

Filtro de rechazode banda imagen

OL

fImagen=fs±2fFI

B< BRF<4fFIBFI= B

Filtro de frecuenciaintermedia

10

DEMDEM

RF FI1 FI2

OL1 OL2

fs f i1 =|f s-f 01 | f i2 =|f i1 -f 02 |

Receptor de doble conversión

Ventajas

•Una conversión con dos saltos permite eliminar mejor la banda imagen.

Inconvenientes


Amplificación

Filtrado

DemodulaciónConversión de frecuencia

Amplificación


Receptores 6

11

Doble conversión hacia abajo

FI1

f02 |fs-f01| fs

FI2 Filtro de rechazobanda imagenOL2 OL1

f01|fI1-f02|

12

Receptor de conversión superior

DEMDEM

RF FI1 FI2

OL1 OL2

fs f i1 =f s+f 01

óf i1 =f 01 -f s>f s

f i2 =|f i1 -f 02 |

Ventajas

•Permite eliminar mejor la banda imagen en receptores con sintonía en márgenes muy grandes

Inconvenientes



Receptores 7

13

Doble conversión hacia arriba

FI1

f02 |fs+f01|fs

FI2 Filtro de rechazobanda imagen

OL2OL1

f01|fI1-f02|

14

Potenciales interferencias

Mezclas que generan la frecuencia intermedia:

Mezclas armónicas de la señal.

isnm fmfnff =±⇒ 0,

iynm fmfnff =±⇒ 0,Mezclas armónicas de las interferencias.

110

±±

=nm

ff

s

iy fm

fmnf 1

0 ±=00

1ff

mmn

ff iy ±=

1±±

=n

nmff

s

i


Receptores 8

15

Carta de productos interferentes

0 0.2 0.4 0.6 0.8 10

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

1.9

2

0,1 0,20,3 0,4 0,51,5 1,4 1,3

1,2 1,1

1,1

1,5 2,51,4

1,3

1,2

2,5

2,4

2,3

3,5

3,5

2,3

0,1

3,44,5

2,2

3,3 4,4

2,4

5,5

3,44,5

1,1 2,23,3 4,4 5,56,5 5,4 4,3

3,2 2,1

2,1

6,5 7,55,4

4,3

3,2

7,5

6,4

5,3

8,5

8,5

5,3

1,1

7,49,5

4,2

6,3 4,4

6,4

10,5

7,49,5

fy/f0

fi/f0

00

1ff

mmn

ff iy ±=

( )mn,

16

Ejemplo 12.2

Consideremos un receptor sintonizable en la banda de 600 a 1200 kHz, para el que se ha elegido una frecuencia intermedia de 450 kHz. El Oscilador toma valores por encima de la señal entre 1050 y 1650 kHz. Calcule las posibles frecuencias interferentes

DET.DET.

fRF=600 a 1200kHz

BRF=100kHz BFI=20kHz

fI=450kHz

fOL=1050 a 1650kHz


Receptores 9

17

EJEMPLO 12.2

0.2 0.4 0.6

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

0,11,2

1,1

1,3

1,2 2,3

2,3

2,2

3,3

1,1 2,2

3,2

2,13,2

428.01050450

0

==ffi

333.01350450

0

==ffi

273.01650450

0

==ffi

fi/f0

fY/f0

fs=600

fs=900

fs=1200

Imagen

18

Productos de mezclaFrecuencia Intermedia 450 450 450 450 450Frecuencia Señal 600 750 900 1050 1200Frecuencia Osc Local 1050 1200 1350 1500 1650

m n1 -1 450 450 450 450 450 Señal

1 1 1650 1950 2250 2550 28502 -1 150 300 450 600 7502 1 2250 2700 3150 3600 40501 -2 1500 1650 1800 1950 21001 2 2700 3150 3600 4050 45003 -1 750 1050 1350 1650 19503 1 2850 3450 4050 4650 52502 -2 900 900 900 900 9002 2 3300 3900 4500 5100 57001 -3 2550 2850 3150 3450 37501 3 3750 4350 4950 5550 61504 -1 1350 1800 2250 2700 31504 1 3450 4200 4950 5700 64503 -2 300 150 0 150 3003 2 3900 4650 5400 6150 69002 -3 1950 2100 2250 2400 25502 3 4350 5100 5850 6600 73501 -4 3600 4050 4500 4950 54001 4 4800 5550 6300 7050 7800

0nfmfs +


Receptores 10

19

Frec. interferentes normalizadas00

1ff

mmn

ff iy +=

Frecuencias interferentes

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

2.00

2.20

0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00

fi/fo

fy/fo

1,-11,12,-11,-22,12,-22,23,-13,13,-23,22,-32,34,-14,1

Frecuencia Intermedia 450 450 450 450 450Frecuencia Señal 600 750 900 1050 1200Frecuencia Osc Local 1050 1200 1350 1500 1650

Fi/Fo 0.43 0.38 0.33 0.30 0.27m n1 -1 0.57 0.63 0.67 0.70 0.731 1 1.43 1.38 1.33 1.30 1.272 -1 0.29 0.31 0.33 0.35 0.362 1 0.71 0.69 0.67 0.65 0.641 -2 1.57 1.63 1.67 1.70 1.731 2 2.43 2.38 2.33 2.30 2.273 -1 0.19 0.21 0.22 0.23 0.243 1 0.48 0.46 0.44 0.43 0.422 -2 0.79 0.81 0.83 0.85 0.862 2 1.21 1.19 1.17 1.15 1.141 -3 2.57 2.63 2.67 2.70 2.731 3 3.43 3.38 3.33 3.30 3.274 -1 0.14 0.16 0.17 0.18 0.184 1 0.36 0.34 0.33 0.33 0.323 -2 0.52 0.54 0.56 0.57 0.583 2 0.81 0.79 0.78 0.77 0.762 -3 1.29 1.31 1.33 1.35 1.362 3 1.71 1.69 1.67 1.65 1.641 -4 3.57 3.63 3.67 3.70 3.731 4 4.43 4.38 4.33 4.30 4.27

20

700600500m=3, n=1

14251125825m=2, n=2

950750550m=3, n=2

12501050850m=3, n=2

1050900750m=2, n=1

210018001500m=1, n=1 (imagen)

fs=1200kHzfs=900kHzfs=600kHzTipo de interferencia

Productos de mezcla


Receptores 11

21

Elección de la frecuencia intermedia

La frecuencia intermedia no debe coincidir con la de señal.La frecuencia intermedia no debe coincidir con el oscilador local.La relación entre el valor de la frecuencia intermedia y el ancho de banda de la señal no debe ser muy grande.Posibilitar el rechazo de las frecuencias interferentes y en particular la banda imagen. La frecuencia intermedia debe coincidir con uno de los valores normalizados.

22

SelectividadCapacidad de separar una señal interferente de la señal deseada.

Se cuantifica como la relación de potencia que debe haber entre la señal interferente (Py) y la señal deseada (PS), para que ambas produzcan la misma señal en el demodulador.

Se incluye el nivel de señal interferente que produce a la salida intermodulación superior a la admitida en la banda deseada.Se incluye el nivel de señal interferente que bloquea el receptor por saturación de algún componente.

) f S(=) f-f S(=) f (P) f (P

ssyss

yy ∆


Receptores 12

23

EJEMPLO 12.4Consideremos el receptor mostrado en la figura, que posee una frecuencia intermedia de 450 kHz, una frecuencia de RF sintonizable entre 600 y 1200 kHz y una banda de recepción final, correspondiente a una emisión de AM de radiodifusión, de 20 kHz. Para este ejemplo supondremos que se sintoniza el extremo inferior de la banda (fs= 600 kHz).

DET.DET.

fRF=600 a 1200kHz

BRF=100kHz BFI=20kHz

fI=450kHz

fOL=1050 a 1650kHz

24

Filtro de RFSe estima un nivel mínimo de señal de RF a la entrada de 500 µV de pico (sensibilidad) para el correcto funcionamiento del receptor.El filtro de RF consta de una sola etapa LC, de sintonía mecánica, con un ancho de banda entre puntos de -3dB de 100 kHz. Su respuesta se muestra en la figura siguiente:

0 500 1000 15000

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

kHz

dB


Receptores 13

25

Filtro de FIEl amplificador de RF tiene 40 dB de ganancia en tensión y nivel de saturación a la salida de 1.0v pico.El filtro de FI, que define la banda final de modulación, estáformado por un filtro activo de 3 etapas (orden_3), centrado en 450 kHz y con 20 kHz de banda a -3 dB. Su respuesta se presenta en la siguiente figura.

400 420 440 460 480 5000

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

kHz

dB

26

SelectividadEl mezclador presenta un aislamiento a la frecuencia intermedia de 20 dB, una atenuación de 15 dB para las mezclas espurias ⏐2fo±3fY⏐y no presenta rechazo a la frecuencia imagen.Se pide dibujar la curva de selectividad y bloqueo en frecuencia.

E spurio

B loqueo

Selectiv idad

P enetración F I


Receptores 14

27

Sensibilidad

Nivel mínimo de señal a la entrada de un receptor para un correcto funcionamiento:

Nivel de señal en el demodulador superior a la especificada.Relación señal a ruido + distorsión en el demodulador superior a la especificada.…

28

Sensibilidad (Pmin)• Limitaciones por ganancia de la cadena amplificadora

gPgP o=)(min

• Limitaciones por ruido de antena y del receptor

( ) nPNSNP ⋅= 0min /)(

DEMDEMRX

g

(S/N)0

PoPmin

Pn

g= Ganancia de la cadena amplificadora.Pn= Potencia equivalente de ruido a la entrada incluido el ruido de antenaP0= Nivel mínimo de señal a la entrada del demodulador.(S/N)0= Nivel mínimo de la relación señal a ruido en el demodulador.


Receptores 15

29

Ganancia y ruido en un receptor superheterodino.

Subíndice “s” se refiere a la banda de señalSubíndice “y” se refiere a la banda imagen

DEMDEM

Banda Señal T1s g 1sBanda Imagen T1y g 1y

TasTayg 2sg 2y

T3 g3 B

g=g1sg2sg3

Pn=k(Te+Ta)Bgg

T+g

T+gggg

T+T=T2s1s

3

1s

SSB

2s1s

2y1y1y1se

gggg

T+T=T2s1s

2y1yayasa

30

Ruido en la banda imagen

RF

f0 fsfs-f0

FIBanda Imagen

fy=2f0-fs

OLBFI= B



Receptores 16

31

Receptor con rechazo de banda imagen

g1y=0 Filtro de rechazoóg2y=0 Mezclador con rechazo de banda imagen

RF

f0 fsfs-f0

FI Banda Imagen

Filtro de rechazode banda imagen

OL


fy

asasss

SSBse T=Ty

ggT+

gT+T =T

21

3

11 ⋅

32

Receptor sin rechazo de banda imagen

g1y=g1s Igual ganancia en imageng2y=g2s Mezclador sin rechazo de banda imagenTay=Tas y T1y=T1s Iguales temperaturas de antena y recepción.

RF

f0 fsfs-f0

FI Banda Imagen OL


fy

asasss

SSBse T=Ty

ggT+

gT+T 2=T 2

21

3

11 ⋅


Receptores 17

33

Especificación de SensibilidadEspecificación en tensión

(V) Tensión eficaz en bornes de la antena en C.A.

(E) Campo eléctrico eficaz de la onda que incide sobre la antena*.

V)(dB V))(V(20 ó V)(V mínmín µµµ Log

V/m)(dB V/m))(| E (|20 ó V/m)(| E | mínmín µµµ Log

L| E =|V eqmínmínRelación entre ambas:

Leq=Longitud equivalente de la antena* (se supone adaptación perfecta de polarización)

34

Sensibilidad en tensiónEs típica de frecuencias bajas (f<100MHz)La impedancia de entrada a los receptores es alta comparada con la impedancia de antena.Las pérdidas por desadaptación son altas.El ruido más importante del sistema es el debido a la antena.

Receptor

Zent>>Za

0

5

10

15

20

25

0.01 0.1 1 10 100f (MHz)

Log(T)

R.Cósmico

R. Industrial

R. Atmosférico

R. Atmosférico(Máximo)

(Mínimo)

R. Industrial

R. Cósmico


Receptores 18

35

Especificación de Sensibilidad

Especificación de la sensibilidad en potencia

(P) Potencia disponible en la antena o generador equivalente.

<S> Densidad de potencia de la onda incidentes sobre la antena.

Relación entre ambas:

)(dBm (mW))P10log( ó W)(P mínmín µ

)m(dBm/ ))m(mW/> S < 10log( ó )m(µµW> S < 22mín

2mín

A > S =<P eqmínmín

Aeq=Superficie equivalente o efectiva de recepción* (se supone adaptación perfecta de polarización)

36

Sensibilidad en potencia

Es típica de frecuencias altas (f>100MHz)La impedancia de entrada a los receptores está adaptada a la impedancia de la antenaLas pérdidas por desadaptación son bajas.El ruido más importante del sistema es el debido al receptor.

Receptor

Zent=Za*


Receptores 19

37


G/T : Ganancia sobre ruidoEs una forma de especificar la sensibilidad como flujo de potencia en la antena Ga es la ganancia de la antenaT es la temperatura de ruido equivalente del sistema a la entrada del receptor o salida de la antena

DEMDEMRX

gr, Te

(S/N)0

Pmin

Pn

Ta, Ga, Aeq

ea TTT += 2

4λπ eq

a

AG =

38


DEMDEMRX

gr, Te

(S/N)0

Pmin

Pn

Ta, Ga, Aeq

kBTAS

kBTP

gPgP

NS eq

rn

r⋅

==⋅⋅

=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ minminmin

0

( ) ( )min

02

14/SN

SkBTGTG a ⋅⋅==

λπ

Para una relación S/N dada en el demodulador.Para una banda B de recepciónPara una longitud de onda λ

La relación G/T es inversamente proporcional a la sensibilidad en flujo de potencia <S>


Receptores 20

39

Margen dinámicoSe denomina margen dinámico a la relación entre la potencia máxima y la potencia mínima de entrada al receptor.

( )( )mWPmWP

MDmini

maxiRX

,

,=

( ) ( ) ( )dBmPdBmPdBMD minimaxiRX

,, −=

La potencia mínima está definida por la sensibilidadLa potencia máxima está limitada por distorsión, saturación o máximo nivel especificado en el demodulador.

40

Elementos de distorsión.

DEMDEM

Pmin Definida por la sensibilidad. - Nivel de señal en el demodulador- Relación señal ruido en el demodulador

Pmax Definida por la distorsión. - Intermodulación en RF- Saturación y distorsión en FI- Distorsión en el demodulador


Receptores 21

41

Control automático de ganancia.CAG

•Reduce la ganancia de los amplificadores al aumentar la potencia media detectada.•Mantiene la linealidad del sistema a corto plazo.

DEMDEM

Det

CAG

42

DETECTOR

CAG

1

RF FI

2 43

GANANCIA MÁXIMAMD

DETECTOR

GANANCIAMÍNIMA

MARGEN DINÁMICO ENTRADA

PUN

TO D

E M

EDID

A

AMPLIFICADOR FI

AMPLIFICADOR RF

MEZCLADOR

P0 mín P0 máx

Pi mín Pi máx (dBm)

Variación de ganancia con el nivel de señal

La ganancia inicia su reducción en las etapas finales de FI, donde más potencia existe.

Dependiendo del margen de ganancia a reducir, se incluye un control en la etapas de FI e incluso en las de RF.

Los niveles de potencia en cada punto no deben superar los niveles obtenidos para saturación o intermodulación.


Receptores 22

43

M A R G E ND IN Á M IC OD E TE C TO R

M A R G E N D IN Á M ICOD E L R E CE P TO R P i

P i m áxP i m ín

GA

NA

NCIA

G m áx

G m ín

P 0

P o m áx

P o m ín

Ganancia y potencia de salida en función de la potencia de entrada

(dBm)P-(dBm)P=(dB)G miniminomax ,, ( ) ( ) ( )dBmPdBmPdBG minimaxomin ,, −=

ectorRX MDMDG det−=∆

44

Circuitos de control de ganancia

Control de ganancia por polarización de amplificadores.


Receptores 23

45


Control de ganancia por polarización de amplificadores.

46Control de ganancia por polarización de amplificadores.



Receptores 24

47


Atenuador de diodos PIN controlado por tensión

48

Filtros de CAG

En general deben eliminar la portadora y modulación y obtener un valor medio de la señal.Tiempo de integración T>1/fm(mín)En modulaciones angulares no hay variaciones de potencia con la modulación.En AM las variaciones de potencia pueden ser importantes y conviene que los tiempos de integración sean altos. Muchas veces se intenta obtener una indicación del valor de portadora independiente de la modulaciónEn DBL y BLU existen nulos de potencia en los silencios de modulación, lo que puede activar la ganancia eliminando todo control y produciendo efectos de altos niveles iniciales de señal.

En estos casos se trabaja con dos tiempos de filtrado.Tiempo de activación rápido, que ajusta de forma rápida el nivel de ganancia cuando se inicia la modulación ( aparece señal)Tiempo de desactivación lento, que mantiene el control de ganancia un tiempo largo cuando se ha producido un silencio ( no hay señal de entrada)


Receptores 25

49

P 12.1 La degradación de la relación señal-ruido en un receptor es igual a su figura de ruido: a) Siempreb) Solo si la antena tiene una temperatura de antena nula.c) Solo si la antena tiene una temperatura de antena igual a 290K.d) Solo si o la temperatura de ruido equivalente del receptor es 290K.

P 12.2 Cuando eliminamos el filtro de RF en un receptor superheterodino, aumenta el ruido porque:

a) Se multiplica por dos la contribución del ruido de antena.b) Se multiplica por dos la contribución al ruido de la antena y el

amplificador de RF.c) Se multiplica por dos el ruido de la antena, el amplificador de RF y el

conversor.d) Se multiplican por dos todas las contribuciones de ruido del

receptor.

Preguntas de Test

50

Preguntas de Test

P 12.3 El margen dinámico de un receptor en dB se obtiene como la diferencia en dBm de:

a) La potencia máxima de entrada y la ganancia del receptor.b) La potencia mínima de entrada y la potencia de ruido equivalente.c) La máxima potencia de entrada y la potencia máxima en el detector..d) La máxima potencia de entrada y la mínima potencia de entrada.

P 12.4 ¿Que se entiende por “bloqueo de un receptor”?a) La pérdida de sintonía por derivas de la frecuencia del oscilador local.b) La pérdida de ganancia por saturación debida a interferencias.c) La modulación de señales por una interferencia de muy alto nivel.d) La reducción de ganancia que permite aumentar el margen dinámico.


Receptores 26

51

Preguntas de Test

P 12.5 La sensibilidad de un receptor depende sobre todo de:a) La potencia de ruido en la banda de entrada al sistema.b) La ganancia de los amplificadores de RF.c) La ganancia de los amplificadores de FI.d) La sensibilidad del demodulador.

P 12.6 La banda imagen en un receptor superheterodino es:a) La banda de frecuencias que se genera por mezcla de la FI y el OL.b) La frecuencia de señales generadas en el mezclador que deben

filtrarse en RF.c) Una banda de frecuencias que mezclada con el OL produce la FI.d) Las frecuencias de señales producidas por la mezcla de 2fOL-fRF .

52

Preguntas de Test

P 12.7 ¿Que se entiende por “penetración a la frecuencia intermedia” en un receptor superheterodino?

a) Es la relación entre la potencia de una señal interferente en FI que satura el receptor y la potencia máxima de señal.b) Es la relación entre la potencia generada en la frecuencia intermedia a

la entrada del detector y la potencia mínima de señal en antena.c) Es la relación de las potencias de entrada en la frecuencia de FI y en la

de RF que dan la misma potencia en el detector.d) Es la relación entre la potencia de una señal interferente en FI que satura el receptor y la potencia mínima de señal a la entrada.

P 12.8 Una misión del amplificador de RF en un receptor superheterodino es.

a) Mejorar la figura de ruido del receptor.b) Permitir una mejor adaptación entre la antena y el conversor de

frecuencia.c) Evitar que se sature el amplificador de FI por exceso de ganancia.d) Eliminar la banda imagen.


Receptores 27

53

Preguntas de Test

P 12.9 En un receptor superheterodino, la banda imagen es una banda …a) De señales que mezcladas con el Oscilador Local generan señales en la

banda de FI.b) De señales producidas por la intermodulación de tercer orden del

amplificador de RF.c) De señales que se generan por la mezcla del Oscilador Local con la FI.d) Espuria que se elimina con mezcladores doblemente equilibrados.

P 12.10 El control automático de ganancia aumenta el margen dinámico de un receptor porque...

a) Aumenta la ganancia de los amplificadores al aumentar la potencia de entrada.

b) Disminuye la ganancia de los amplificadores al aumentar la potencia de entrada.

c) Disminuye la ganancia de los amplificadores para señales fuera de la banda de interés

d) Aumenta la ganancia de los amplificadores al aumentar el ruido de entrada.

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Ejercicio 12.3

El receptor del sistema para comunicaciones con el satélite UPM/LB SAT, que funciona a 400 Mhz, responde al siguiente esquema:

G=15 dBF=5 dB

G=40 dBF=7.5 dB

RF FI

L=6.5 dBF=6.5 dB

Detector

G=20 dBF=3 dB

K=1.38 10-23W/K/HzT0=290 K

COMBINADOR

L1=3dB

L2=3.5dB

RF

Ta=T0

RF

Ta=T0

Sabiendo que el ruido procedente de las dos antenas se suma en potencia a la salida del combinador, mientras que la señal procedente de las dos antenas se suma en tensión, se pide:


Receptores 28

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Ejercicio 12.3

a) Elegir razonadamente un valor para la frecuencia intermedia sabiendo que el ancho de banda de la señal recibida es de 200 kHz. Compruebe que es suficiente con emplear una única FI en el RX .

b) Elegir razonadamente un valor para el ancho de banda del filtro de RF.

c) Calcular la potencia de ruido a la entrada del detector. Considere que los amplificadores de antena son idénticos y que el combinador se comporta como un atenuador a temperatura T0, independiente para cada rama.

d) Calcule la sensibilidad (nivel de señal en bornes de cada antena), para que la relación S/N a la entrada del detector sea mayor o igual que 15 dB.

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Ejercicio 12.4

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.

1. Calcule la figura de ruido del receptor, suponiendo los filtros sin pérdidas, y determine la sensibilidad del receptor para conseguir que la relación (S/N) a la entrada del demodulador sea mejor que 0 dB. (4p)

2. Determine la potencia máxima a la salida del amplificador de RF que produce un ruido de intermodulación tal que C/I ≥40 dB. Obtenga la máxima potencia de entrada por cada canal en las condiciones anteriores, supuestos todos los canales de la misma potencia (3p)

3. Se desea un margen dinámico de entrada de 60 dB. ¿Cuál es el margen de control de ganancia? ¿Cómo se reparte este control entre los amplificadores


Receptores 29

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Ejercicio 12.4

K=1.38 10-23

W/K/H zT0=290 K

DEM

G=3 dB

Ta=300K

B=100MHz

F=5 dB

G=30 dB

P1dB=0 dBm

PI3=10dBmF=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 12.5

El receptor de la figura trabaja en la banda de 60 MHz. Se trata de un receptor superheterodino con una única etapa de conversión a frecuencia intermedia, cuyo valor es 10.7 MHz.

1. ¿Se trata de un receptor con rechazo de la banda imagen?. Razone su respuesta

2. Calcule la relación S/N en los puntos A, B y C del receptor.

3. Calcule la sensibilidad del receptor para que la relación S/N en la entrada del detector supere los 15 dB.

4. Calcule el margen dinámico del receptor.


Receptores 30

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Ejercicio 12.5

K=1.38 10-23

W/K/H zT0=290 K

DetectorFI

Ta=T0

RFCable

L=2 dB

Tfísica=T0

F=3 dB

G=15 dB

BRF=2MHz

P1dB=10 dBm

F=8 dB

L=8 dB

F=8 dB

G=30 dB

BFI=150 kHz

P1dB=10 dBm

A B C

Capítulo 12. Receptores · Electrónica de Comunicaciones Curso 2007/2008 Receptores 1 Capítulo...

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