Lista de Exercícios A1

Transcrição

1 1 a QUESTÃO: A figura abaixo mostra simplificadamente um sistema de televisão inter-oceânico utilizando um satélite banda C como repetidor. O satélite tem órbita geoestacionária e está aproximadamente km de distância da terra. A freqüência de uplink (enlace de subida) é de 6 GHz e a de downlink (enlace de descida) é 4 GHz. Sabendo-se que a perda (atenuação) no espaço livre em db é dada por: e que os ganhos das antenas transmissoras e receptoras estão dados na figura abaixo. a) Calcule a potência do sinal recebido no receptor do Satélite (considere também o ganho de 20 db do receptor), dado que a potência de transmissão na Itália foi de 3,162 kw. b) Qual deverá ser a amplificação do sinal no satélite para que este sinal chegue ao ponto A no Brasil com potência igual a 8,7 x W., Resposta.: a) 1,2358 nw b) ganho = 107,03 db 2 a QUESTÃO: O transmissor de uma emissora de radiodifusão sonora (AM) irradia uma potência média de 14 kw com portadoraa não modulada e 18,48 kw quando modulada por um sinal senoidal a) Determine o índice de modulação de amplitude produzido pelo sinal senoidal. b) Se um segundo sinal senoidal com amplitude correspondente a um índice de modulação de 10% é adicionado ao primeiro, qual será a potência total irradiada com os dois sinais moduladores senoidais somados? 3 a QUESTÃO: Deseja-se estabelecer um enlace, em 3 GHz, cobrindo uma distância de 5 km. As antenas, transmissora e receptora empregadas são iguais, possuem ganho de 13 db e estão casadas. A potência mínima do sinal na entrada do receptor é de 10 nw, e as perdas devido a polarização e a outros descasamentos equivalem a 3 db. Sob condições de propagação no espaço livre, qual será a potência mínima, em watts, do transmissor? Lembrete: L 92,4 20log f GHz 20log d Km Resposta: 19,54 W

2 4 a QUESTÃO: Após o serviço na área de transmissão de dados você foi convidado e aceitou trabalhar na área de rádio difusão em AM. Uma das medidas realizadas mostrou um sinal 10cos(2π10 6 t) volts modulado por um sinal 5cos(2π10 3 t) volts. Sendo k a =0,3, determine a distribuição de potência (% na portadora e raias laterais). 5 a QUESTÃO: Um sinal de AM emprega uma portadora em 950 khz, com amplitude de pico igual a 50 volts, modulada por um tom de 3 khz, com 1 volt de amplitude de pico. O índice de modulação é 80%. a) escreva a representação deste sinal. b) determine a potência da portadora e de cada banda lateral, considerando-se uma carga de 50 ohms. 6 a QUESTÃO: A modulação em amplitude com transmissão da portadora é um exemplo de desperdício de potência às custas da maior simplicidade e menor custo do receptor, o que ajudou na popularização da radio difusão nesta modalidade. Considere um sinal do tipo v(t) =10 x (1 + 0,1 x cos 2π1000t) x cos( 2π4000t) volts. Determine: a) a freqüência da portadora; b) a amplitude da portadora; c) o índice de modulação; e) a potência da portadora sobre uma carga de 50 ohms; f) a potência total das bandas laterais sobre uma carga de 50 ohms. 7 a QUESTÃO: Um sinal modulado em amplitude é expresso por: v(t) =10 (1 + 0,6 cos 2π2500t) x cos( 2π 1,1x106t) volts. Determine. a) Desenhe o espectro de freqüência do sinal; b) o índice de modulação; c) a potência dissipada pela portadora sobre um resistor de 50 ohms; d) a potência dissipada por cada banda lateral, sobre uma carga de 50 ohms;

3 8 a QUESTÃO: Com a finalidade de medir a potência de saída de um transmissor, emprega-se um medidor de potência calibrado que suporta, no máximo, 10 mw. Como a potência máxima de saída do transmissor é 20 mw, emprega-se um atenuador casado à linha de transmissão ideal, conforme a figura. a) Determine o menor valor X do atenuador, que permite a utilização do medidor. b) Supondo que o atenuador seja fixado em 3 db, calcule os valores reais da potência de transmissão, em mw, para os quatro valores medidos e apresentados na tabela a seguir. 9 a QUESTÃO: Deseja-se estabelecer um enlace, em 3 GHz, cobrindo uma distância de 5 km. As antenas, transmissora e receptora empregadas são iguais, possuem ganho de 13 db e estão casadas. A potência mínima do sinal na entrada do receptor é de 10 nw, e as perdas devido a polarização e a outros descasamentos equivalem a 3 db. Sob condições de propagação no espaço livre, qual será a potência mínima, em watts, do transmissor? Lembrete: L 92,4 20log f GHz 20log d Km 10 a QUESTÃO: Num sistema de comunicação via satélite o transponder é constituído basicamente de receptor, filtros, modem, amplificador e transmissor. Considerando hipoteticamente, que um sinal FM irradiado de uma antena na terra chegue a um dos transponderes do satélite Brasil Sat com uma potência de 1,5 W, e que a atenuação sofrida por este sinal tenha sido de 30 db, determine qual foi a potencia do sinal no transmissor. Se o amplificador do transponder tiver um ganho de 20 db, qual será a potência reenviada para terra pelo satélite.

4 11 a QUESTÃO: Você é responsável pelo projeto de uma rádio comunitária, a qual é FM, e inicialmente você percebe que vai ter -40 dbm a 5km de distância radial do transmissor, usando um analisador de espectro com uma antena de 0 dbi de ganho neste caso e sem LNA na recepção, tendo também uma antena para transmissão que tem 2 dbi de ganho conforme indicado na Figura 3, usando cabos com perda de 2dB/ /100m em uma torre de 10m, na freqüência de 100 MHz. Sabendo disto, determine o valor da potência do Sinal na saída do Modulador, lembre que neste caso não temos amplificador de potência e devendo levar em conta apenas a perda no cabo e o ganho da antena pelo lado do transmissor. Lembrete: A perda no espaço livre é dada por: L 92,4 20log f GHz 20log d Km 12 a QUESTÃO: A onda portadora com frequência de 100 MHz é modulada em frequência por uma onda senoidal de amplitude 20 V e frequência 100 khz. A sensibilidade de frequência do modulador é 25 khz/v. a) Determine a largura de faixa aproximada da onda FM utilizando a regra de Carson. b) Determine a largura de faixa obtida pela transmissão apenas das frequências laterais com amplitudes acima de 1% da amplitude da portadora não modulada. Utilize a Curva Universal. 13 a QUESTÃO: Para um sinal FM no qual f m = 1,5 khz, A c = 2 volts e desvio de frequência igual a 3 khz, pergunta-se: a) Qual o índice de modulação b) O número de pares de faixas laterais c) a largura de faixa d) a forma do sinal s(t) modulado em frequência. e) Desenhe o espectro de frequências deste sinal.

5 14 a QUESTÃO: Uma portadora de 107,6MHz é modulada em frequência por uma onda senoidal de 7kHz. O sinal FM resultante tem um desvio de frequência de 50kHz. a) Qual o índice de modulação da onda FM? b) Qual a Banda Necessária para transmitir esse sinal de acordo com a regra de Carson. Resposta: a) β=7,143 b) B T = 114 khz 15 a QUESTÃO: Qual o índice de modulação de um sinal FM quem tem um fator de sensibilidade de frequência igual a 15 khz/v e cujo o sinal modulante é m(t) = 20 cos( πt)? Resposta: β= a QUESTÃO Uma sinal de áudio de 5kHz é utilizado para modular uma portadora de 50MHz, provocando um desvio de freqüência de 20kHz. Determine (a) o índice de modulação, (b) a largura de banda do sinal FM utilizando a Regra de Carson e (c) a largura de banda do sinal FM utilizando a curva universal. Resposta: a) β=4. b) B=50kHz e c) B=76kHz. 17 a QUESTÃO: Determine a freqüência do sinal de modulação que produz um sinal FM com uma largura de banda de 50kHz quando o desvio de freqüência do sinal FM é 10kHz. Resposta: f m = 15 khz 18 a QUESTÃO: Uma portadora de 103,0 MHz é modulada em freqüência por uma onda senoidal de 10kHz. Sendo a largura de banda do sinal modulado igual a 60 khz. Determine o índice de modulação do sinal FM. Resposta: β=2 19 a QUESTÃO: Determine a largura de banda de um sinal FM de faixa estreita que é gerado por um sinal de áudio de 4kHz modulando uma portadora de 125kHz. Desenhe o espectro de frequencia. Resposta: B = 8 khz. 20 a QUESTÃO: Um sinal de áudio de 2kHz modula uma portadora de 50MHz, provocando um desvio de freqüência de 2,5kHz. Determine a largura de banda do sinal FM. Resposta: B=4kHz.