SISTEMAS ELECTRÓNICOS DE COMUNICACIÓN

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1 SISTEMAS ELECTRÓNICOS DE COMUNICACIÓN PROBLEMAS Curso Eugenio García Moreno

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3 1. GENERALIDADES SOBRE EMISORES Y RECEPTORES (Jun.94) 1. Un receptor superheterodino, que cubre el rango de frecuencias de 2 a 30 MHz, emplea una frecuencia intermedia de 50 MHz. (a) Dibujar el esquema de bloques del receptor. (b) Determinar el rango de frecuencias del oscilador local más conveniente y el rango de la frecuencia imagen. (c) Qué respuesta frecuencial debe tener el amplificador de R.F. para eliminar la frecuencia imagen? Sol. (b) f OL = MHz, f img = MHz (c) Paso bajo f c, mín = 30 MHz + B(FI)/2 f c, máx = 102 MHz B(FI)/2 (Jun.96) 2. La radiodifusión comercial en FM emplea la banda de 88 a 108 MHz y un ancho de banda por canal de 225 khz. La frecuencia intermedia estándar en el receptor es de 10.7 MHz. El ancho de banda de la señal de audio transmitida va de 50 Hz a 15 khz. (a) Dibujar el diagrama de bloques de un receptor superheterodino para dicha banda, completo hasta la salida de audio. (b) Indicar el rango del oscilador local y de la frecuencia imagen (c) Indicar las características del filtro RF. Sol. (b) f OL = Mhz, f img = Mhz (c) Paso banda sintonizado a f RF con B mín. = 225 khz y B máx. = MHz (Jun.97) 3. La transmisión FM monofónica emplea el espectro de 88 a 108 MHz y tiene asignada a cada estación un ancho de banda de 200 khz. La señal de audio se extiende de 50 Hz hasta 15 khz. Se quiere emplear un receptor superheterodino de doble conversión, con una primera FI de 10.7 MHz y una segunda FI de 455 khz para facilitar el rechazo a los canales adyacentes. a) Dibujar le diagrama de bloques del receptor b) Hallar las frecuencias de los osciladores locales y las frecuencias imagen c) Indicar las características del filtro de RF d) Indicar las frecuencias superior e inferior de la banda de paso para los bloques que vienen a continuación de la segunda etapa de FI Sol. (b) f OL1 = MHz, f img1 = MHz, f OL2 = ó Mhz (d) Detector FM: f max = 555 khz, f min = 355 khz ; Amp BF: f max = 15 khz, f min = 50 Hz 1 1

4 (Sep.05) 4. La banda de recepción en GSM se extiende desde 935 a 960 MHz y la amplitud asignada a cada canal son 200kHz. Un receptor emplea una primera conversión a frecuencia intermedia de 71MHz y una segunda conversión para obtener las señales I y Q en banda base. a) Dibujar le diagrama de bloques del receptor, hasta obtener las señales I y Q. b) Hallar las frecuencias de los osciladores locales y las frecuencias imagen. c) Indicar las características del filtro de RF. d) Hallar la expresión matemática de las señales a la entrada y salida de cada uno de los mezcladores. Sol. (b) f OL1 = MHz, f img1 = MHz, f OL2 = 71 Mhz (c) Paso bajo que suprima la f imag1 pero deje pasar la banda de RF (d) Después de filtrar la salida del primer mezclador x FI = 2 I cos(ωfi t) 2 Q sin(ωfi t) (Jun.98) 5. Un receptor superheterodino, sintonizado para recibir una señal de radiodifusión en AM a 1 MHz, emplea un amplificador de RF con un circuito LC de sintonía único con un factor Q = 10, y un amplificador de FI centrado en 455 khz. El oscilador local se ajusta a una frecuencia superior a la portadora. Determinar a) Las frecuencias del oscilador local y la frecuencia imagen Pim b) El rechazo a la frecuencia imagen ( en db) PRF Sol. (a) f OL = Mhz, f img = 1.91 Mhz (b) 22.9 db (Feb.06) 6. a) Representar el esquema de bloques de un receptor superheterodino de doble conversión b) Especificar las frecuencias mas adecuadas de los dos osciladores locales (f OL1 y f OL2 ) para cubrir el margen de recepción entre 935 y 960 MHz. La frecuencia central de la primera etapa de FI es 240 MHz y la de la segunda 17.3 MHz. c) Indicar el rango de la frecuencia imagen para la primera etapa de FI. d) Para eliminar la frecuencia imagen, el primer mezclador se sustituye por: x RF 90º cos(ω OL1 t) 90º x FI1 1 2

5 donde x RF = V S cos(ω RF t) + V imag cos(ω imag t) y la frecuencia intermedia es ω FI1 = ω OL1 ω RF. Demostrar que el esquema elimina la frecuencia imagen, hallando x FI1. Sol. (b) f OL1 = Mhz, f OL2 = ó Mhz (c) f img = Mhz 7. Demuestre que el siguiente esquema de mezclador elimina la frecuencia imagen, hallando la expresión de las distintas señales a lo largo del esquema: x A,.x H. x(t) = A RF cosω RF t + A im cosω im t, siendo: ω 1 ω RF = ω im ω 1 = ω FI, ω 1 >> ω FI y ω 2 ω FI x A (t) x C (t) x E (t) x(t) sin(ω 1 t) sin(ω 2 t) x G (t) x H (t) cos(ω 1 t) cos(ω 2 t) x B (t) x D (t) x F (t) Sol. x H = A RF cos(ω FI ω 2 )t 2 1 3