8/15/2019 CVS Lista 2 Exercicios

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GEE081 - Comunicações Via Satélite

2ª Lista de Exercícios – Valor: 6 pontosData de Entrega: 07/08/2013

Atenção:

•  As listas de exercícios deverão ser executadas individualmente.

•  Entregar lista impressa. Não serão aceitas listas enviadas por e-mail.

EXERCÍCIOS PROPOSTOS (Capítulo 3: Atenuação)

3.1. Qual a diferença entre cintilação e desvanecimento?

3.2. Explique o que é despolarização e como medi-la.

3.3. Calcular a atenuação devido aos gases atmosféricos em um enlace de comunicaçãovia satélite funcionando com ângulo de elevação de 45º, concentração de vapor de águade 7,5 g/m3 e temperatura de 20º C, para as frequências de: 6 GHz; 15 GHz; 20 GHz; 30GHz e 35 GHz.

3.4. Utilizando o método de atenuação da chuva seguindo a recomendação ITU-RP618.8 calcular a atenuação devido à chuva para a cidade de Uberlândia considerando

um enlace funcionando na frequência de 12GHz, ângulo de elevação de 50º, para asporcentagens de tempo p = 0,005; 0,01; 0,05; 0,1; 1,0. Considerar a polarizaçãohorizontal.

3.5. Calcular o fator de despolarização devido à chuva (XPD), para um enlace de 20GHz funcionando em polarização horizontal, com ângulo de elevação de 30o. O enlacepossui uma atenuação A0,01 de 16 dB devido a chuva.

Respostas:3.3. Para 6 GHz: ( ) dB0585,0=θ  a A ; Para 15 GHz: ( ) dB1195,0=θ  a A ; Para 20 GHz:

( ) dB0,4418=θ  a A ; Para 30 GHz: ( ) dB0,334=θ  a A ; Para 35 GHz: ( ) dB2,6456=θ  a A .

3.4. dB15,9186005,0   = A ; dB12,9635001,0   = A ; dB7,085405,0   = A ; dB5,14101,0   = A ;

dB1,07971   = A . *Obs.: foram considerados hs = 0,863 km; φ = -18.

3.5. XPD0,01 = 28,3270 (dB).

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EXERCÍCIOS PROPOSTOS (Capítulo 4: Análise Enlace)

4.1. Determine a expressão utilizada para cálculo da potência irradiada efetiva de formaisotrópica (EIRP). Em seguida, pesquise e apresente a EIRP (valor e cobertura) de doissatélites geoestacionários quaisquer.

4.2. Um satélite emite uma onda na frequência de 11,7 GHz e está localizado à 38 000km de distância da estação terrena. A potência de saída é de 200 W, e alimenta umaantena parabólica com 18,9 dB de ganho. A estação terrena possui uma antenaparabólica de 12 pés de diâmetro e tem uma abertura com eficiência de 50%.(a) calcular a EIRP do satélite em W, dBW e dBm.(b) Calcular o ganho da antena receptora em dB.(c) Calcular a perda no percurso em dB.(d) Calcular a potência do sinal recebido em W e dBW (considerar apenas as perdas no

espaço livre).

4.3. Se a temperatura de ruído da estação terrena do problema 4.2 é 1250 K, determine ovalor de G/T da estação terrena em dB/K.

4.4. Calcular a potência recebida, pr, e a densidade de potência, (pfd)r, para o enlace desatélite representativo a seguir operando na banda C. Considere a eficiência da antenaparabólica igual a 55% para ambas as antenas. (considerar apenas as perdas no espaçolivre).

Respostas:

4.2. (a) EIRP = 15524,94 W; EIRPdB = 41,9103 dBW; EIRPdBm = 71,9103 dBm.(b) dBi50,0178=G .

(c) ( ) dB205,3994=dB LFS  .(d) Pr(dB) = -113,471 dBW; Pr = 4,4965.10

-12 W.4.3. dB/K19,0487= M  .4.4. Pr = 2,0856.10

-11 W; (pfd)r = 5,3652.10-12

 W. 

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EXERCÍCIOS PROPOSTOS (Capítulo 5: Desempenho)

5.1. Calcular a potência de ruído para uma fonte que possui uma temperatura de ruídoequivalente de 20K, 100K, 200K, 1.000K e 5.000K, em uma banda de 36 MHz.

5.2. Calcular a figura de ruído de uma fonte com temperatura equivalente de ruído de20K, 50K, 100K, 200K, 400K.

5.3. Para uma antena parabólica de 3m de diâmetro e eficiência de 0,5, funcionando nafrequência de 3 GHz, calcular a figura de mérito quando a temperatura de ruídoequivalente do receptor é de 50K.

5.4. Calcular a porcentagem de tempo excedida em um mês quando a porcentagem

excedida em um ano for de 0,1% do tempo.

5.5. Determine as principais características de um LNA, LNB e LNBF.

5.6. Considerando um satélite e estação terrena com os dados da tabela a seguir, calculara relação portadora ruído (C/N)D, (C/N)U  e (C/N)S  para um satélite com potência detransmissão de 20 W e potência da estação terrena de 100 W. Considerar as atenuaçõesdesprezadas.

Enlace de Subida  Enlace de Descida 

Frequência (GHz)  14,1  12,1 

Largura de Faixa (MHz)  30  30 

Potência Transmitida (watts)  100  20 

Ganho Antena de Transmissão (dB)  54  36,9 

Ganho Antena Receptora (dB)  37,9  52,6 

Figura ruído receptor (dB)  8  3 

Temp ruído antena receptora (ºK)  290  50 

Perda no espaço livre (Ângulo deelevação 30º) (dB) 

207,2  205,8 

Perdas na propagação (dB)  0  0 

5.7. Calcular o ganho de diversidade usando o modelo de Hodge para o caso de duasestações separadas de 15 Km, frequência de 20 GHz, ângulo de elevação de 45º, ângulode orientação da linha básica de 90°, quando a atenuação é de 10 dB.

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Respostas:5.1. Para 20K: nN = 1,0.10

-14 W; Para 100K: nN =5,0.10-14 W; Para 200K: nN = 1,0.10

-13 W ; Para 1.000K: nN = 5,0.10

-13 W; Para 5.000K: nN = 2,5.10-12 W.

5.2. Para te  = 20 k: 1,0690=nf  ; Para te  = 50 k: 1,1724=nf  ; Para te  = 100 k:1,3448=nf  ; Para te = 200 k: 1,6896=nf  ; Para te = 400 k: 2,3793=nf  .

5.3. M(dB/k) = 19,4853 dB/k.5.4. Pw = 0,3831%.

5.6. dB25,212= 

  

 

 D N 

C ; dB25,8747=

 

  

 

U  N 

C ; dB22,5203=

 

  

 

S  N 

C . 

5.7. GD = 5,8331 dB.