1.7: Ejercicios
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- ¿Cuál es la longitud de onda en el espacio libre de una señal\(4.5\text{ GHz}\)?
- Considera una antena monopolo que tenga un cuarto de longitud de onda. ¿Cuánto tiempo dura la antena si funciona a\(3\text{ kHz}\)?
- Considera una antena monopolo que tenga un cuarto de longitud de onda. ¿Cuánto tiempo dura la antena si funciona a\(500\text{ MHz}\)?
- Considera una antena monopolo que tenga un cuarto de longitud de onda. ¿Cuánto tiempo dura la antena si funciona a\(2\text{ GHz}\)?
- Una antena dipolo tiene la mitad de una longitud de onda. ¿A cuánto tiempo está la antena\(2\text{ GHz}\)?
- Una antena dipolo tiene la mitad de una longitud de onda. ¿A cuánto tiempo está la antena\(1\text{ THz}\)?
- Un transmisor transmite una señal FM con un ancho de banda de\(100\text{ kHz}\) y la señal es recibida por un receptor a una\(r\) distancia del transmisor. Cuando\(r = 1\text{ km}\) la potencia de la señal recibida por el receptor es\(100\text{ nW}\). Cuando el receptor se aleja más del transmisor, la energía recibida cae como\(1/r^{2}\). Lo que hay\(r\) en kilómetros cuando la potencia recibida es\(100\text{ pW}\). [Ejemplo de Parallels 1.3.1]
- Un transmisor transmite una señal AM con un ancho de banda de\(20\text{ kHz}\) y la señal es recibida por un receptor a una\(r\) distancia del transmisor. Cuando\(r = 10\text{ km}\) la potencia de la señal recibida es\(10\text{ nW}\). Cuando el receptor se aleja más del transmisor, la energía recibida cae como\(1/r^{2}\). ¿Qué hay\(r\) en kilómetros cuando la potencia recibida es igual a la potencia acústica recibida de\(1\text{ pW}\)? [Ejemplo de Parallels 1.3.1]
- El logaritmo a base\(2\) de un número\(x\) es\(0.38\) (i.e.,\(\log_{2}(x)=0.38\)). ¿Qué es\(x\)?
- El logaritmo natural de un número\(x\) es\(2.5\) (i.e.,\(\ln (x)=2.5\)). ¿Qué es\(x\)?
- El logaritmo a base\(2\) de un número\(x\) es\(3\) (i.e.,\(\log_{2}(x)=3\)). ¿Qué es\(\log_{2}(\sqrt[2]{x})\)?
- ¿Qué es\(\log_{3}(10)\)?
- ¿Qué es\(\log_{4.5}(2)\)?
- Sin utilizar un registro de evaluación de calculadora\(\{[\log_{3} (3x) − \log_{3} (x)]\}\).
- Una\(50\:\Omega\) resistencia tiene un voltaje sinusoidal a través de él con un voltaje pico de\(0.1\text{ V}\). El voltaje de RF es\(0.1\cos (\omega t)\), donde\(\omega\) está la frecuencia radián de la señal y\(t\) es el tiempo.
- ¿Cuál es la potencia disipada en la resistencia en vatios?
- ¿En qué se encuentra la potencia disipada en la resistencia\(\text{dBm}\)?
- La potencia de una señal de RF es\(10\text{ mW}\). ¿Cuál es el poder de la señal\(\text{dBm}\)?
- La potencia de una señal de RF es\(40\text{ dBm}\). ¿Cuál es la potencia de la señal en vatios?
- Un amplificador tiene una ganancia de potencia de\(2100\).
- ¿Cuál es la ganancia de poder en decibelios?
- Si la potencia de entrada es\(−5\text{ dBm}\), ¿en qué se encuentra la potencia de salida\(\text{dBm}\)? [Ejemplo de Parallels 1.3.2]
- Un amplificador tiene una ganancia de potencia de\(6\). ¿Cuál es la ganancia de poder en decibelios? [Ejemplo de Parallels 1.3.2]
- Un filtro tiene un factor de pérdida de\(100\). [Ejemplo de Parallels 1.3.2]
- ¿Cuál es la pérdida en decibelios?
- ¿Cuál es la ganancia en decibelios?
- Un amplificador tiene una ganancia de potencia de\(1000\). ¿En qué consiste la ganancia de poder\(\text{dB}\)? [Ejemplo de Parallels 1.3.2]
- Un amplificador tiene una ganancia de\(14\text{ dB}\). La entrada al amplificador es una\(1\text{ mW}\) señal, ¿en qué se encuentra la potencia de salida\(\text{dBm}\)?
- Un transmisor de RF consiste en un amplificador con una ganancia de\(20\text{ dB}\), un filtro con una pérdida de\(3\text{ dB}\) y luego que luego es seguido por una antena de transmisión sin pérdidas. Si la entrada de energía al amplificador es\(1\text{ mW}\), ¿cuál es la potencia total radiada por la antena\(\text{dBm}\)? [Ejemplo de Parallels 1.3.4]
- La etapa final de un transmisor de RF consiste en un amplificador con una ganancia de\(30\text{ dB}\) y un filtro con una pérdida de\(2\text{ dB}\) eso es seguido entonces por una antena de transmisión que pierde la mitad de la potencia de RF como calor. [Ejemplo de Parallels 1.3.4]
- Si la entrada de energía al amplificador es\(10\text{ mW}\), ¿cuál es la potencia total radiada por la antena\(\text{dBm}\)?
- ¿Cuál es la potencia radiada en vatios?
- Se aplica una señal\(5\text{ mW}\) -RF a un amplificador que aumenta la potencia de la señal de RF en un factor de\(200\). Al amplificador le sigue un filtro que pierde la mitad de la potencia como calor.
- ¿Cuál es la potencia de salida del filtro en vatios?
- ¿Cuál es la potencia de salida del filtro\(\text{dBW}\)?
- La potencia de una señal de RF en la salida de un amplificador de recepción es\(1\:\mu\text{W}\) y la potencia de ruido en la salida es\(1\text{ nW}\). ¿En qué se encuentra la relación señal-tonoise de salida\(\text{dB}\)?
- La potencia de una señal recibida es\(1\text{ pW}\) y la potencia de ruido recibida es\(200\text{ fW}\). Además el nivel de la señal interferente es\(100\text{ fW}\). ¿En qué se encuentra la relación señal/ruido\(\text{dB}\)? Trate la interferencia como si se tratara de una señal de ruido adicional.ganancia de edad de\(1\) tiene una impedancia de entrada de\(100\:\Omega\), una impedancia de salida cero, y conduce una\(5\:\Omega\) carga. ¿Cuál es la ganancia de potencia del amplificador?
- Un transmisor transmite una señal FM con un ancho de banda de\(100\text{ kHz}\) y la potencia de la señal recibida por un receptor es\(100\text{ nW}\). En el mismo ancho de banda que el de la señal el receptor recibe\(100\text{ pW}\) de potencia de ruido. En decibelios, ¿cuál es la relación entre la potencia de la señal y la potencia de ruido, es decir, la relación señal/ruido (SNR) recibida por el receptor?
- Un amplificador con una ganancia de voltaje de\(20\) tiene una resistencia de entrada de\(100\:\Omega\) y una resistencia de salida de\(50\:\Omega\). ¿Cuál es la ganancia de potencia del amplificador en decibelios? [Ejemplo de Parallels 1.3.1]
- Un amplificador con una ganancia de voltaje de\(1\) tiene una resistencia de entrada de\(100\:\Omega\) y una resistencia de salida de\(5\:\Omega\). ¿Cuál es la ganancia de potencia del amplificador en decibelios? Explique por qué hay una ganancia de potencia de más que a\(1\) pesar de que la ganancia de voltaje es\(1\). [Ejemplo de Parallels 1.3.1]
- Un amplificador tiene una ganancia de potencia de\(1900\).
- ¿Cuál es la ganancia de poder en decibelios?
- Si la potencia de entrada es\(−8\text{ dBm}\), ¿en qué se encuentra la potencia de salida\(\text{dBm}\)? [Ejemplo de Parallels 1.3.2]
- Un amplificador tiene una ganancia de potencia de\(20\).
- ¿Cuál es la ganancia de poder en decibelios?
- Si la potencia de entrada es\(−23\text{ dBm}\), ¿en qué se encuentra la potencia de salida\(\text{dBm}\)? [Ejemplo de Parallels 1.3.2]
- Un amplificador tiene una ganancia de voltaje de\(10\) y una ganancia de corriente de\(100\).
- ¿Cuál es la ganancia de potencia como número absoluto?
- ¿Cuál es la ganancia de poder en decibelios?
- Si la potencia de entrada es\(−30\text{ dBm}\), ¿en qué se encuentra la potencia de salida\(\text{dBm}\)?
- ¿En qué se encuentra la potencia de salida\(\text{mW}\)?
- Un amplificador con impedancia\(50\:\Omega\) de entrada e impedancia de\(50\:\Omega\) carga tiene una ganancia de voltaje de\(100\). ¿Cuál es la ganancia (de poder) en decibelios?
- Un atenuador reduce el nivel de potencia de una señal en\(75\%\). ¿Cuál es la ganancia (de potencia) del atenuador en decibelios?
1.7.1 Ejercicios por Sección
†desafiante
\(§1.2 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 \)
\(§1.3 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 18, 19, 20, 21, 22, 23† , 24†, 25† 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35\)
1.7.2 Respuestas a ejercicios seleccionados
- \(3.25\text{ cm}\)
- \(2.096\)
- \(10\text{ dBm}\)
- \(10\text{ W}\)
- \(7.782\text{ dB}\)
- \(1.301\)
- \(50.12\text{ mW}\)
- b)\(3.162\text{ W}\)