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TP N°7

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Comunicación y redes 1

TRABAJO PRÁCTICO N° 7
Medios físicos de comunicación.

Grupo: 4
Alumnos: Dylan Bernardi Rodriguez, Lucas Elián
Fernández, Carla Viviana Choque Flores, Rosa Elena
Flores, Florencia Baigorria, Walter German Paz,
Patricio Macció, Jesus Oscar Torres Maldonado,
Elias Steinkamp, Solis Jorge.

Carrera: Licenciatura en informática.


TRABAJO PRÁCTICO N° 7
Medios físicos de comunicación.
Un equipo radiotransmisor se vincula a su antena mediante la llamada
línea de transmisión que se ocupa de la transferencia de energía en un
sentido u otro con la menor pérdida y distorsión. Estas líneas pueden
ser coaxiales. Suponer el empleo de coaxial RG 213/U. El transceptor
(transmisor y receptor) tiene una potencia a la salida del equipo de 35
W operando a la frecuencia de 400 Mhz, la longitud de la línea es de 30
metros. ¿Cuál es la potencia aplicada a la antena debido a la
atenuación introducida por la línea? Ver tabla

Frecuencia de 10 50 100 200 400 1000


operación [MHz]

RG 213/U - 2 4.9 7 10.5 15.5 26


At [dB/100m] -

Respuesta:
Pasaje de watts a db:
dB = 10 * Log(35.000mw)
dB = 45.33

Srx = Ptx - AteF0


Srx = 45.33 dBm - 4.65dB
Srx = 40,68 dB

Pasaje dB Watts:
dB = 10 * Log(ps)
40.68 = 10 * Log(ps)
11694 mw = ps
11694 = 12w

2. Para el ejercicio anterior calcular la sensibilidad del receptor si éste último


se construye con el mismo tipo coaxial del transmisor y la misma distancia
entre antena y receptor (30m). Ambas antenas tienen una ganancia de
30dB y se encuentran separadas entre sí 1Km.

Respuesta:

Pérdidas en el Espacio = 32.4 + 20 log f [MHz] + 20 log d [Km]

Perdida en el espacio:
Pérdidas en el Espacio = 32,4 + 20 * log(400) + 20 log(1km)
Pérdidas en el Espacio = 84.441dB
Srx = Ptx + G − AteFO − Ate. Pérdida. Espa
Srx = 45.44 + 2 ∗ 30dB − 4.65dB − 84.44dB
Srx = 16.35dB

3. Dado un enlace radioeléctrico funcionando a la frecuencia de 300 MHz,


¿Cuál es la longitud necesaria de las antenas para un buen rendimiento si
las mismas son de media longitud de onda?

Respuesta:

λ = longitud de onda
c = velocidad de la luz = 300.000 km/s
λ=c/f

λ = 300.000 km/s / 300 MHz = 1 m

Como las antenas son de media longitud de onda, su longitud debe ser de
0,5 metros.

4. ¿Cuál debería ser la longitud de la antena de un teléfono celular cuya


portadora opera a la frecuencia de 1 GHz? La antena es de media longitud
de onda.

Respuesta:

λ = longitud de onda
c = velocidad de la luz = 300.000 km/s
λ=c/f

λ = 300.000 km/s / 1 GHz = 0,3 m = 30mm

Como las antenas son de media longitud de onda, su longitud debería ser de
0,15 metros o 15 milímetros

5. Si un receptor de FM utiliza una antena de 75 cm, ¿De qué tipo de


antena se trata? La banda de FM corresponde a 88 - 108 MHz.

Respuesta:
Primero sacamos la frecuencia central:
(88Mhz + 108Mhz) / 2 = 98 MHz
λ = 300.000 km/s / 98MHz = 3,06m
3,06m / x = 75 cm
x=4
Por ende esta antena es de cuarto de onda.
6. ¿Qué longitud debería tener una antena de media onda para que pueda
transmitir voz humana en su espectro original? Tomar como referencia el
ancho de banda del canal telefónico. Extraiga conclusiones.

λ = c / f = 300.000 km/s / 4000 Hz = 75 Km


Por lo tanto, una antena de media onda para la voz humana tendría una longitud de 75 km.
Sin embargo, esta longitud es demasiado grande para ser práctica en la mayoría de los
casos. Por lo general, se utilizan antenas más cortas, como antenas dipolo de cuarto de
onda o antenas helicoidales.

7. Cuál será la distancia del enlace visual para un enlace cuya altura de
ambas antenas es de 20 metros, teniendo en cuenta la curvatura
experimentada por la trayectoria de las ondas radioeléctricas debido a la
acción ejercida por la atmósfera.

Respuesta:

D = Distancia al horizonte en Km

H = Altura de la antena en metros

D = 3,61*√𝐻

D = 3,61*√20

D = 16,14 km

8. En un enlace en UHF es esencial que las antenas del transmisor y


receptor se miren (línea óptica). A qué altura mínima deben encontrarse
ambas si la distancia del enlace es de 50 km. No se considera el
fenómeno de difracción. Tener en cuenta la curvatura de la tierra y su
radio (6.520.000 m).

50km=50000m
h=50000^2/2*6520000= 192m
Las antenas tienen que estar a una distancia de 192 para tener una línea de
visión adecuada

9. Considere el caso anterior si una de las antenas no puede superar los


10m de altura.

En este caso lo que se hace es acortar la distancia entre las antenas ya que
a esa altura y si conservamos la distancia anterior podemos tener una
zona de fresnel muy afectada por objetos del medio mismo como
árboles, edificios, etc
10. Dado un enlace de fibra óptica monomodo con los siguientes
parámetros:
Ancho de banda: 10 GHz.Km
Longitud de cable de FO por carrete: 400 metros
Distancia del enlace: 10 Km
Atenuación por empalme mecánico: 0,5 dB
Atenuación por conector: 0,6 dB
Atenuación de la FO: 0,3 dB/Km
Sensibilidad del detector (receptor): - 55 dBm

a) Calcular la potencia necesaria en el transmisor en Watts.


Suponer un factor de diseño de 10 dB. Se emplearán dos
conectores (uno en el transmisor y otro en el receptor).

b) Calcular el ancho de banda disponible.

Pt = Ps + Pérdidas + Factor de diseño


Pt = -55 dBm + 3,7 dB + 10 dB
Pt = -41,3 dBm
Pt = -41,3 dBm * 10^(-3) W
Pt = -0,0011 W

BWd = BW * (1 - Pérdidas/(10 + Factor de diseño))


BWd = 10 GHz * (1 - 3,7 dB/(10 + 10))
BWd = 9,23 GHz

11. ¿A qué frecuencias corresponden las longitudes de onda de la primera,


segunda y tercera ventana en que trabajan las fibras ópticas?

Respuesta:

Las longitudes de onda de la primera, segunda y tercera ventana en


que trabajan las fibras ópticas son:

Primera ventana: 850 nm


Segunda ventana: 1300 nm
Tercera ventana: 1550 nm

Sabiendo esto podemos calcular sus frecuencias de la siguiente manera:

f=c/λ

Primera ventana: 300.000 km/s / 850 nm = 352.941.176,47 Hz

Segunda ventana: 300.000 km/s / 1300 nm = 230.769.230,76 Hz

Tercera ventana: 300.000 km/s / 1550 nm = 193.548.387,09 Hz


12. Calcular el retardo total que ocasiona la transmisión satelital para los
satélites de órbita baja, media y alta respectivamente.

Satélites de órbita baja:


Retardo de propagación = 2 * 1.000 kilómetros / 300.000 kilómetros por
segundo = 0,067 segundos = 67 milisegundos

Satélites de órbita media:


Retardo de propagación = 2 * 10.000 kilómetros / 300.000 kilómetros por
segundo = 0,2 segundos = 200 milisegundos

Satélites de órbita geoestacionaria:


Retardo de propagación = 2 * 36.000 kilómetros / 300.000 kilómetros por
segundo = 0,28 segundos = 280 milisegundos

13. ¿Qué objetivo persigue la categorización de los distintos tipos


constructivos de cable UTP?, ¿Qué categorías conoce?, mencione las
principales características de cada una.

La categorización de los distintos tipos constructivos de cable UTP tiene


como objetivo principal establecer estándares que definen las
capacidades de transmisión de datos y la calidad de la señal que un
cable puede ofrecer.

Cat 3 (Categoría 3):


Ancho de banda: Hasta 16 MHz.
Aplicaciones típicas: Telefonía analógica y algunas redes Ethernet antiguas
(10BASE-T).
Características: Adecuado para aplicaciones de baja velocidad y ancho de
banda limitado.
Cat 5e (Categoría 5e):
Ancho de banda: Hasta 100 MHz.
Aplicaciones típicas: Redes Ethernet (10BASE-T, 100BASE-TX, 1000BASE-
T) y telefonía.
Características: Adecuado para redes de datos con velocidades de hasta 1
Gbps.
Cat 6 (Categoría 6):
Ancho de banda: Hasta 250 MHz.
Aplicaciones típicas: Redes Ethernet (10BASE-T, 100BASE-TX, 1000BASE-
T, 10GBASE-T), video y telefonía.
Características: Ofrece un mejor rendimiento y capacidad para velocidades
de hasta 10 Gbps en distancias cortas.
Cat 6a (Categoría 6a):
Ancho de banda: Hasta 500 MHz.
Aplicaciones típicas: Redes Ethernet (10BASE-T, 100BASE-TX, 1000BASE-
T, 10GBASE-T, 40GBASE-T, 100GBASE-T), video y telefonía.
Características: Mejora la capacidad de transmisión y reduce la
interferencia, lo que permite velocidades de 10 Gbps y superiores en
distancias más largas.

14. Indicar las diferencias entre los enlaces balanceados ó simétricos y los
desbalanceados ó asimétricos.

Respuesta:

Enlaces balanceados:
En los enlaces balanceados, las señales se transmiten por dos conductores,
cada uno de los cuales tiene un voltaje igual pero de signo opuesto. Esto se
conoce como una señal diferencial. Las señales diferenciales tienen una serie
de ventajas sobre las señales no diferenciales, como:

Resistencia a la interferencia:
La interferencia electromagnética (EMI) afecta a ambas señales diferenciales
por igual, lo que la cancela.
Reducción del ruido:
El ruido eléctrico se suma a ambas señales diferenciales por igual, lo que lo
reduce.
Mayor alcance:
Los enlaces balanceados pueden tener un alcance mayor que los enlaces
desbalanceados.

Enlaces desbalanceados:
En los enlaces desbalanceados, la señal se transmite por un solo conductor. El
otro conductor se utiliza como referencia de tierra.

Las señales desbalanceadas son más sencillas de implementar y más


económicas que las señales balanceadas. Sin embargo, son más susceptibles
a la interferencia y al ruido.

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