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CIST03_27_enero_video6 - Contenido educativo

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Subido el 29 de enero de 2025 por Carlos C.

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Ejercicio tarea 2. Cálculos de señales en cabecera ICT. Cálculo de la relación C/N

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En este ejercicio nos piden realizar una serie de cálculos en la cabecera de la instalación de radio y televisión terrestre de una ICT. 00:00:01
Ya conocemos cuáles son la atenuación de la toma más favorable, la que tiene menos pérdidas, que son 30,7 dB, 00:00:12
y la atenuación de la toma más desfavorable, es decir, la toma con más pérdidas, 00:00:21
la toma que va a tener más pérdidas desde la salida del amplificador, que son 33,20 dB. 00:00:27
Nos dicen además que la antena que se va a utilizar para TDT tiene una ganancia de 10 dB, 00:00:35
que entre la antena y la entrada del amplificador hay 13 metros de cable coaxial, 00:00:42
que presenta una atenuación de 12,8 decibelios por cada 100 metros 00:00:47
y del amplificador que vamos a utilizar nos dan su figura de ruido. 00:00:51
Esto lo vamos a utilizar en el cálculo de la relación portadora-ruido en la toma de usuario. 00:00:57
Nos piden calcular el nivel de tensión que debe haber en la salida del amplificador de cabecera. 00:01:02
Esto va a determinarse en función de las atenuaciones de la toma más y menos favorable 00:01:09
y del margen en el que tiene que estar comprendido el nivel de la señal 00:01:14
en la toma para TDT, a continuación el nivel de la señal de entrada 00:01:19
en el amplificador de cabecera, que va a depender de la tensión de salida 00:01:25
que tengo en la antena, que lo voy a poder calcular porque yo sé 00:01:30
que si no tuviera antena, o tuviera una antena patrón de 0 dB de ganancia 00:01:33
el valor de la amplitud a la salida de la antena de las señales de TDC sería 58 dB microvoltios 00:01:39
pero al ponerle una antena de ganancia a 10 decibelios podría tener 10 decibelios más en la salida de la antena 00:01:46
esa señal hasta que llega a la entrada del amplificador va a experimentar una atenuación debido al cable coaxial 00:01:52
una vez que conozca tensiones de entrada y salida del amplificador 00:01:59
tenemos que calcular la ganancia del mismo 00:02:04
que es una sencilla resta 00:02:07
y por último la relación portadora-ruido 00:02:09
en la toma de usuario 00:02:11
que la vamos a calcular 00:02:12
directamente a la salida del amplificador 00:02:15
porque va a ser la misma la salida del amplificador 00:02:17
que las tomas de usuario 00:02:19
vamos con la resolución del ejercicio 00:02:21
tenemos aquí el sistema 00:02:24
esto sería la antena 00:02:32
yo sé que por así decirlo 00:02:34
la entrada de la antena 00:02:36
lo que es lo mismo si yo midiera con una antena patrón de ganancia 0 tendría un nivel de 58 dBs microvoltios 00:02:37
y cuando ponemos una antena de ganancia 10 decibelios, el nivel de salida va a ser 10 decibelios más 00:02:46
es decir, la tensión de salida de la antena, que la vamos a medir aquí, por así decirlo 00:02:54
la tensión de salida de la antena va a ser 00:02:59
58 más 10 00:03:04
68 dB 00:03:06
microvoltios 00:03:07
desde la antena hasta la entrada 00:03:09
del amplificador voy a tener 00:03:12
una longitud 00:03:13
de 13 metros de cable coaxial 00:03:15
con una atenuación 00:03:18
de 12,80 dB 00:03:19
por cada 100 metros 00:03:22
vale 00:03:23
por tanto 00:03:24
a la entrada del amplificador, esto entrará con una tensión de entrada y a la salida 00:03:27
tendremos una tensión de salida. En primer lugar, tenemos que calcular cuánto debe valer 00:03:31
esta tensión de salida para asegurar que con estas atenuaciones máxima y mínima de 00:03:37
la red de atenuación, en la toma más favorable y la menos favorable, aseguremos una tensión 00:03:43
en las tomas entre 47 y 70 según recoge la normativa. Vamos a situarnos en los casos 00:03:51
más favorables y menos favorables, es decir, los casos extremos 00:03:57
en primer lugar, cual es el valor mínimo que debe tener 00:04:00
la tensión de salida del amplificador, ese valor mínimo 00:04:04
lo vamos a asegurar en el caso en el que podemos 00:04:09
llegar a una señal lo más baja posible, esto se dará 00:04:13
cuando tengamos el valor mínimo en toma 00:04:17
y con la atenuación 00:04:21
máxima de la red 00:04:25
de atenuación 00:04:27
el valor mínimo en la toma son 47 00:04:28
dB microvoltios 00:04:31
vale, si a eso le sumamos 00:04:32
la atenuación 00:04:35
máxima que son 00:04:37
33,2 dB 00:04:38
bueno pues 00:04:41
47 y 33 son 80 00:04:43
80,2 00:04:44
80,2 dB 00:04:45
microvoltios 00:04:49
esta es la tensión de salida mínima 00:04:51
que debe tener el amplificador 00:04:53
para asegurar que la toma más desfavorable 00:04:55
tengamos el nivel mínimo de tensión 00:04:57
que son 47 dB 00:05:00
vamos ahora al otro extremo 00:05:01
¿cuál es la tensión máxima que debe tener el amplificador? 00:05:03
pues eso se da cuando 00:05:07
tengamos la máxima 00:05:08
señal en la toma 00:05:12
para la atenuación 00:05:14
mínima 00:05:16
de la redispersión 00:05:17
¿vale? 00:05:20
es decir, son 00:05:21
La tensión máxima a la toma son 70 dB microvoltios y la tensión mínima son 30,7 dB. 00:05:22
70 más 30 son 100, que serían 100,7 dB microvoltios. 00:05:32
Es decir, esta es la tensión máxima que debería tener la salida del amplificador 00:05:39
para asegurar que la toma, en este caso más favorable, que es la que tiene menos pérdidas, 00:05:45
no superemos el valor máximo de la tensión que nos dice la normativa, que son los 70 dB por microvoltios. 00:05:52
Bien, pues lo que se hace normalmente es con estos dos valores, tensión de salida mínima y tensión de salida máxima, 00:06:00
se establece la tensión de salida del amplificador sin más que hallar la media aritmética, ¿vale? 00:06:04
es decir, le sumamos la mínima y la máxima y las dividimos entre 2. 00:06:09
80,2 más 100,7 entre 2, voy a hacer con la calculadora, 00:06:17
80,2 más 100,7 entre 2, pues esto me sale, 00:06:25
eso no está bien hecho 00:06:35
voy a hacerlo con paréntesis 00:06:37
80,2 00:06:40
más 100,7 00:06:43
cierro paréntesis 00:06:45
y lo divido entre 2 00:06:46
me sale 90,45 00:06:48
esta es 00:06:51
y estos son bebés microvoltios 00:06:53
porque es una tensión de salida 00:06:55
este es el apartado 1 00:06:57
tensión de salida 00:06:58
que vamos a fijar en la salida del amplificador 00:07:00
con esto aseguramos que las tomas haya entre 47 y 70 00:07:04
segundo apartado nos piden cuánto es la tensión de entrada del amplificador 00:07:08
bien, la tensión de entrada del amplificador 00:07:12
será lo que tenga la salida de la antena 00:07:14
menos las pérdidas del cable 00:07:18
porque entre la salida de la antena y la entrada del amplificador 00:07:22
tengo un cable coaxial que tiene una atenuación en función de la distancia del cable 00:07:25
vale, tensión de salida de la antena 00:07:31
ya he dicho que son 68 dB 00:07:33
microvoltios 00:07:35
y la atenuación del cable, pues son 00:07:36
13 metros de cable 00:07:38
por una atenuación de 00:07:40
12,8 dB 00:07:42
por cada 100 metros 00:07:44
bien, realizo toda esta operación 00:07:47
vale 00:07:49
será 12,8 00:07:51
entre 100 00:07:53
con esto lo que hay 00:07:55
es la atenuación en dB por metro 00:07:57
que son 0,128 00:07:58
lo multiplico por los 13 00:08:00
me quedo con este valor 00:08:02
1,664 00:08:03
este valor es importante 00:08:05
luego para el cálculo de la relación portadora-ruido 00:08:08
68 dB microvoltios 00:08:10
menos 00:08:12
1,664 dB 00:08:13
por tanto si hago esta resta 00:08:18
obtengo un valor de 68 00:08:20
menos 1,664 00:08:22
son 66,33 00:08:25
voy a ajustar con el tercer decimal 00:08:29
a la centésima más cerca 00:08:34
voy a redondear hacia la centésima más cercana 00:08:38
66,34 dB microvoltios 00:08:40
esta es la tensión de entrada en el amplificador 00:08:44
con esto podemos hallar la ganancia del amplificador 00:08:47
la ganancia del amplificador es muy sencillo 00:08:51
pues es restar tensión de salida menos tensión de entrada 00:08:54
tensión de salida 90,45 00:08:58
tensión de entrada 00:09:01
66,34 00:09:03
y lo resto 00:09:05
90,45 00:09:06
menos 66,34 00:09:09
tengo un valor de 00:09:12
24,11 dB 00:09:14
es una ganancia 00:09:16
y por tanto se tiene que expresar 00:09:18
en decibelios 00:09:19
por último para calcular 00:09:20
la relación portadora-ruido 00:09:23
la relación portadora-ruido 00:09:25
a la salida de las tomas, bueno, pues yo esto simplemente lo calculo 00:09:27
a la salida del amplificador, porque luego tanto la señal como el ruido se van a amplificar 00:09:34
igual y su relación, es decir, el cociente entre el nivel de señal y el nivel 00:09:38
de ruido siempre va a ser el mismo. Bueno, pues se calcula 00:09:42
como nivel de señal 00:09:46
a la salida de la antena, es decir, lo que tengo a la salida de la antena menos el ruido que 00:09:49
capta la antena, ¿vale? Tengo en cuenta que es una relación, una relación de unidades 00:09:56
lineales cuando pasamos a decibelios se convierte en una resta de un cociente entre unidades lineales 00:10:00
se convierte en una resta menos el nivel de ruido que capta la antena y luego a esto le tengo que 00:10:07
añadir todo el ruido que va a añadir el sistema y el ruido que va a añadir al sistema lo vamos 00:10:12
a sintetizar en el ruido que introduce la primera etapa que es el cable entre la antena y el 00:10:18
amplificador y el propio ruido que mete el amplificador el ruido que mete en amplificador 00:10:24
se caracteriza por el valor de la figura de ruido que me dan como dato en el enunciado, 00:10:28
que son 8,9 dB. 00:10:33
Y el ruido que va a introducir, esto es la figura equivalente de ruido de todo el sistema, 00:10:36
y esa figura equivalente de ruido va a ser la suma del ruido que introduce el cable coaxial, 00:10:41
que son las pérdidas del cable, más la figura de ruido del amplificador. 00:10:52
¿Vale? Es decir, ya tengo la... ya puedo aplicar, porque todo esto lo conozco 00:10:58
la tensión de salida del amplificador son... perdón, de la antena 00:11:05
la tensión de salida de la antena son 68 dBs microvoltios 00:11:08
la figura de ruido equivalente, esto es un valor constante que siempre vale lo mismo 00:11:12
el ruido que mete la antena son 4 dBs microvoltios 00:11:15
y menos la suma de las pérdidas del cable 00:11:20
que recuerdo que eran 1,664 dB 00:11:24
1,66 lo vamos a dejar 00:11:28
más los 8,9 de figura de ruido del amplificador 00:11:31
bueno, pues iniciamos esta operación 00:11:36
68 menos 4 menos 00:11:38
abro paréntesis y sumo 1,66 más 8,9 00:11:42
cierro paréntesis y esto me da un valor de 53,44 00:11:48
y esto es una relación señal-ruido, por tanto son decibelios. 00:11:54
En este caso es un valor válido porque la normativa ICT establece 00:11:59
que ese valor debe ser para la banda ETT superior a los 25 decibelios. 00:12:04
Idioma/s:
es
Materias:
Sistemas de Telecomunicaciones e Informáticos
Niveles educativos:
▼ Mostrar / ocultar niveles
  • Formación Profesional
    • Ciclo formativo de grado superior
      • Primer Curso
      • Segundo Curso
Autor/es:
Carlos Cabrera Pareja
Subido por:
Carlos C.
Licencia:
Reconocimiento - No comercial - Compartir igual
Visualizaciones:
22
Fecha:
29 de enero de 2025 - 10:10
Visibilidad:
Público
Centro:
IES SATAFI
Duración:
12′ 17″
Relación de aspecto:
1.78:1
Resolución:
1280x720 píxeles
Tamaño:
57.43 MBytes

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