Lista de Exercícios A1

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DISCIPLINA PROFESSOR

ELE 231 PRINCIPIOS DE COMUNICAÇÕES LEONARDO GONSIOROSKI DA SILVA

Lista de Exercícios

1a QUESTÃO: A figura abaixo mostra simplificadamente um sistema de televisão inter

utilizando um satélite banda C como repetidor. O satélite tem órbita geoestacionária e está aproximadamente 36.000 km de distância da terra. A freqüência de

GHz e a de downlink (enlace de descida) é 4 GHz. Sabendo 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 10-12 W.

Resposta.: a) 1,2358 nW b) ganho

2a QUESTÃO: O transmissor de uma emissora de radiodifusão sonora (AM) irradia uma potência média de 14 kW com portadora 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 modul

senoidais somados?

3a 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 e

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 20 log

Resposta: 19,54 W

PRINCIPIOS DE COMUNICAÇÕES

LEONARDO GONSIOROSKI DA SILVA

Lista de Exercícios

A figura abaixo mostra simplificadamente um sistema de televisão inter

utilizando um satélite banda C como repetidor. O satélite tem órbita geoestacionária e está aproximadamente 36.000 km de distância da terra. A freqüência de uplink (enlace de subida) é de 6

(enlace de descida) é 4 GHz. Sabendo-se que a perda (atenuação)

, !" e que os ganhos das antenas transmissoras e

receptoras estão dados na figura abaixo.

Calcule a potência do sinal recebido no receptor do Satélite (considere também do receptor), dado que a potência de transmissão na Itália Qual deverá ser a amplificação do sinal no satélite para que este sinal chegue ao ponto A no Brasil com potência igual a

ganho = 107,03 dB

O transmissor de uma emissora de radiodifusão sonora (AM) irradia uma potência média de 14 kW com portadora não modulada e 18,48 kW quando modulada por um sinal 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 modul

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 e

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?

fGHz 20 logdKm

Lista de Exercícios A1

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 (enlace de subida) é de 6 a perda (atenuação) no espaço

O transmissor de uma emissora de radiodifusão sonora (AM) irradia uma potência média de 14 kW com portadora não modulada e 18,48 kW quando modulada por um sinal 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

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

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Lista de Exercícios A1

4a 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(2π106t) volts modulado por um sinal 5cos(2π103t) volts. Sendo ka=0,3, determine a

distribuição de potência (% na portadora e raias laterais).

5a 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. 6a 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.

7a 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;

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Lista de Exercícios A1

8a 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.

9a 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 20 logfGHz 20 logdKm

10a 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.

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Lista de Exercícios

11a QUESTÃO: Você é responsável pelo projeto de uma rádio comunitária, a qual é FM, e inicialmente você percebe que vai ter

analisador de espectro com uma antena de 0 dBi de ganho neste caso e sem LNA na recep

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 Modulad

temos amplificador de potência e devendo levar em conta apenas a perda no cabo e o ganho da antena pelo lado do transmissor.

20 logfGHz 20 logdKm

12a QUESTÃO: A onda portadora com frequência de 100 M

onda senoidal de amplitude 20 V e frequência 100 kHz. A sensibilidade de frequência 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 modulad Curva Universal.

13a QUESTÃO: Para um sinal FM no qual 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) mod

e) Desenhe o espectro de frequências deste sinal. PRINCIPIOS DE COMUNICAÇÕES

LEONARDO GONSIOROSKI DA SILVA

Lista de Exercícios

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 recep

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 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:

Km

A onda portadora com frequência de 100 MHz é modulada em frequência por uma senoidal de amplitude 20 V e frequência 100 kHz. A sensibilidade de frequência

Determine a largura de faixa aproximada da onda FM utilizando a regra de Carson. Determine a largura de faixa obtida pela transmissão apenas das frequências laterais com amplitudes acima de 1% da amplitude da portadora não modulad

Para um sinal FM no qual fm = 1,5 kHz, Ac= 2 volts e desvio de frequência igual a

a) Qual o índice de modulação

b) O número de pares de faixas laterais

d) a forma do sinal s(t) modulado em frequência. e) Desenhe o espectro de frequências deste sinal.

Lista de Exercícios A1

Você é responsável pelo projeto de uma rádio comunitária, a qual é FM, e 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 , lembre que neste caso não temos amplificador de potência e devendo levar em conta apenas a perda no cabo e o ganho da erda no espaço livre é dada por: L 92,4

ulada em frequência por uma senoidal de amplitude 20 V e frequência 100 kHz. A sensibilidade de frequência do modulador

Determine a largura de faixa aproximada da onda FM utilizando a regra de Carson. 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 = 2 volts e desvio de frequência igual a

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Lista de Exercícios A1

14a 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) BT = 114 kHz

15a 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(60 103_π

t)? Resposta: β= 10

16a 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.

17a 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: fm = 15 kHz

18a 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

19a 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.

20a 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.