Espectro electromagnético - Escuela de Ingeniería Electrónica

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE COSTA RICA
ESCUELA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA
Laboratorio de TEM 2
Experimento 1: El analizador de
espectros y el espectro
radioeléctrico.
Prof.: Ing. William Marín
Espectro
electromagnético
Distribución de
ondas
electromagnéticas
según su
frecuencia
1
Espectro radioeléctrico
Designación de frecuencias de transmisión de
ondas de radio para canales de información.
2
Banda Base, Banda de
Transmisión y Modulación
Banda Base: banda de frecuencias que
representa la señal original como la entrega
la fuente de información (espectro natural).
Banda de transmisión: banda de frecuencias
a las que se traslada la banda base para
poder transmitir la información (espectro
trasladado en frecuencia).
Modulación: proceso mediante el cual alguna
característica de la portadora (señal que se
usa para transmitir la información) varía de
acuerdo con la moduladora (señal de
información). El resultado del proceso de
modulación se llama onda modulada.
3
Modulación de señales
4
Modulación en amplitud (DSB-LC)
Modulación en amplitud (DSB-SC)
5
Ancho de Banda y Banda Guarda
Ancho de banda: Siendo H (ω ) la
función de transferencia de un sistema,
definimos el ancho de banda W del
sistema como el intervalo de
frecuencias en el que la magnitud de
H (ω ) se mantiene dentro de un
determinado factor numérico.
Ancho de Banda y Banda Guarda
El factor numérico más común es de
–3dB; esto es 1 2 de la tensión y 1 2
de la potencia.
6
Ancho de Banda y Banda Guarda
Banda guarda: banda de resguardo entre dos
canales adyacente que tiene como propósito
evitar interferencia entre canales.
Decibeles
El decibel es una unidad logarítmica de
medición usada para comparar dos
niveles de potencia:
(dB ) ≡ 10 log(P Pr )
Para hallar la razón de potencia:
P Pr = 10[(dB ) 10 ]
7
Decibeles
Si la referencia es de 1 W:
PdB = 10 log(P )
Si la referencia es de 1 mW:
PdBm = 10 log(P 1mW )
Decibeles
Se puede usar esta unidad con la
tensión:
(dB ) = 20 log(V
Vr )
Si la referencia es de 1V:
VdB = 20 log(V )
Si la referencia es de 1μV:
VdBμ = 20 log(V 1μV )
8
TV comercial
30 cuadros por segundo
525 líneas
Barrido entrelazado 60 veces por
segundo
Tiempo de Barrido de un campo =
262.5 (60s-1) = 15750Hz
9
TV comercial
Sistema de 700X525 líneas (relación de aspecto 4:3)
Elementos de imagen por segundo
(700)(525)(30) = 11 025 000
B ≈ 0.5/tr = (0.5)*(11 025 000) = 5.51Mhz
B ≈ 0.35/tr = (0.350)*(11 025 000) = 3.86Mhz
Ancho de 4Mhz se considera adecuado en la práctica
Se utiliza modulación en amplitud con gran portadora,
pero suprimiendo parte de la banda de video (banda
lateral residual) se reduce B de 8MHz a 6Mhz
Espectro de una señal de TV
10
Espectro de una señal de TV
Canales de TV: VHF y FM
11
Analizador de espectros
Experimento 1
Escrutinio del espectro radioeléctrico.
Mediciones de canales de comunicación
comercial.
Uso del Analizador de Espectros.
HP8591A
12
Referencias bibliográficas
Stremler, F. Introducción a los sistemas
de comunicación.
Haykin, S. Sistemas de comunicación.
Tomasi, W. Sistemas de comunicaciones
electrónicas.
Kraus, J. Electromagnetismo con
aplicaciones.
13