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TALLER EN CLASE 1


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Edgar Fajardo


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1. Las pérdidas por difracción debidas a un obstáculo que obstruye la línea de visión directa de un enlace: a) Aumentan al aumentar la frecuencia. b) Disminuyen al aumentar la frecuencia. c) No varían con la frecuencia. d) Son infinitas
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Respuesta: a) Aumentan al aumentar la frecuencia. Justificación: La difracción permite comunicar dos puntos sin que exista visibilidad directa entre ellos, al aumentar la frecuencia, este efecto tiene menos relevancia y para frecuencias de la banda de UHF y superiores la presencia de un obstáculo que obstruya la trayectoria entre las antenas puede limitar las posibilidades de comunicación.

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TALLER EN CLASE 1 - Details

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1. Las pérdidas por difracción debidas a un obstáculo que obstruye la línea de visión directa de un enlace: a) Aumentan al aumentar la frecuencia. b) Disminuyen al aumentar la frecuencia. c) No varían con la frecuencia. d) Son infinitas
Respuesta: a) Aumentan al aumentar la frecuencia. Justificación: La difracción permite comunicar dos puntos sin que exista visibilidad directa entre ellos, al aumentar la frecuencia, este efecto tiene menos relevancia y para frecuencias de la banda de UHF y superiores la presencia de un obstáculo que obstruya la trayectoria entre las antenas puede limitar las posibilidades de comunicación.
3. La atenuación por absorción atmosférica: a) Es constante con la frecuencia. b) Siempre es creciente con la frecuencia. c) Presenta picos de absorción a 22 y 60 GHz. d) Presenta picos de absorción a 15 y 40 GHz.
Respuesta: c) Presenta picos de absorción a 22 y 60 GHz. Justificación: La atenuación por absorción molecular se debe principalmente a las moléculas de oxígeno y vapor de agua, debidas al aire seco y al vapor de agua, y consideradas a partir del nivel del mar hasta una altura de 5 km, pueden estimarse utilizando los siguientes algoritmos simplificados, la diferencia absoluta entre los resultados obtenidos con estos algoritmos y con el cálculo raya por raya es generalmente menor de 0,1 dB/km y alcanza un máximo de 0,7 dB/km cerca de los 60 GHz para alturas superiores a 5 km.
4. ¿Cuál es el fenómeno meteorológico que produce una mayor atenuación en la señal en la banda de SHF? a) granizo b) nieve c) niebla d) lluvia
Respuesta: d) lluvia Justificación: Depende de la intensidad de la precipitación (medida en mm/h), de manera que cuanto más intensa es ésta mayor es la atenuación.
5. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es falsa? a) La capa D sólo existe de noche y refleja HF. b) capa E refleja de noche MF. c) La capa F1 sólo existe de día y refleja HF.
Respuesta: a) La capa D sólo existe de noche y refleja HF. Justificación: Las ondas de radio de frecuencia media (MF) y baja frecuencia (HF) se atenúan significativamente dentro de la capa D, ya que las ondas de radio que pasan hacen que los electrones se muevan, que luego chocan con las moléculas neutrales, dejando su energía. Las frecuencias más bajas experimentan una mayor absorción porque mueven los electrones más lejos, lo que lleva a una mayor probabilidad de colisiones. Esta es la razón principal para la absorción de ondas de radio de HF, particularmente a 10 MHz e inferiores, con una absorción progresivamente menor a frecuencias más altas. Este efecto alcanza su punto máximo alrededor del mediodía y se reduce durante la noche debido a una disminución en el espesor de la capa D.
6. El ángulo de incidencia mínimo de una señal de HF en la ionosfera, para que se refleje: a) Disminuye si la frecuencia de la señal aumenta. b) Aumenta si la frecuencia de la señal aumenta. c) Es independiente de la frecuencia. d) Las señales de HF siempre se reflejan en la ionosfera.
Respuesta: a) Disminuye si la frecuencia de la señal aumenta. Justificación: Las llamaradas solares tienen influencia en las radiocomunicaciones en HF unos 15 minutos después de producirse, afectando sobre todo al segmento comprendido entre 2 MHz y 30 MHz. La duración de estos fenómenos oscila entre varios minutos a alrededor de una hora. El valor de la frecuencia crítica disminuye (y por tanto también la MUF) y la absorción aumenta, pudiendo alcanzarse valores de hasta 38 dB de atenuación extra sobre las condiciones normales.
7. Para una determinada concentración de iones en la ionosfera y a una altura dada, la distancia mínima de cobertura por reflexión ionosférica (zona de silencio) a) Aumenta con la frecuencia. b) Disminuye con la frecuencia. c) No depende de la frecuencia. d) Depende de la potencia radiada.
Respuesta: a) Aumenta con la frecuencia. Justificación: A frecuencias bajas difícilmente se estará en condiciones de visibilidad directa ya que la propia tierra se encontrara dentro de la primera zona.
8. Una emisora de radiodifusión que emite a una frecuencia de 1 MHz es captada por la noche hasta distancias de 1.000 km. ¿Cuál es el fenómeno de propagación? a) Onda de superficie. b) Reflexión ionosférica en capa E. c) Reflexión ionosférica en capa F. d) Difusión troposférica.
Respuesta: b) Reflexión ionosférica en capa E. Justificación: La capa E es una capa que refleja las ondas de radio. A veces se forma por ionización del aire por causas que no dependen de la radiación solar; algunos investigadores piensan que podría ser por fricción entre distintas capas de la atmósfera. La propagación esporádica E es una propagación.
9. Cuando una onda de frecuencia inferior a 3 MHz se emite hacia la ionosfera, ¿qué fenómeno no se produce nunca? a) Rotación de la polarización. b) Atenuación. c) Absorción. d) Transmisión hacia el espacio exterior.
Respuesta: d) Transmisión hacia el espacio exterior. Justificación: A frecuencias bajas y muy bajas (bandas de LF y VLF) la ionósfera supone un cambio brusco en términos de λ del índice de refracción atmosférico.
10. Los radioaficionados utilizan en sus comunicaciones satélites en la banda de VHF. ¿Qué polarización utilizaría para optimizar la señal recibida? a) Lineal vertical. b) Lineal horizontal. c) Circular. d) Indistintamente cualquiera de las anteriores.
Respuesta: c) Circular. Justificación: En las bandas de VHF y UHF puede tener valores considerables que son impredecibles. Es por ese motivo que en estas bandas es necesario el empleo de polarización circular en las comunicaciones tierra - satélite, ya que el empleo de polarización lineal tendría asociadas pérdidas por desacoplo fluctuantes, impredecibles y con valores potencialmente elevados.
11. Para una comunicación a 100 MHz entre dos puntos sin visibilidad directa, separados 100 km y situados sobre una Tierra supuestamente esférica y conductora perfecta, las pérdidas por difracción entre los dos puntos: a) Disminuyen al disminuir el radio equivalente de la tierra. b) Disminuyen al aumentar la separación entre los puntos. c) Aumentan al aumentar la altura de las antenas sobre el suelo. d) Aumentan al aumentar la frecuencia.Respuesta: d) Aumentan al aumentar la frecuencia. Justificación: Como regla general puede afirmarse que para antenas de dimensiones fijas y considerando la propagación en el espacio libre, disminuir la frecuencia en bandas de frecuencias bajas y aumentarla en bandas de frecuencias elevadas tiende a reducir la pérdida de transmisión.
13. ¿Cuál es la máxima frecuencia de utilización de una capa de la ionosfera cuya densidad electrónica es de un millón de electrones por centímetro cúbico, para una onda cuyo ángulo de elevación es de 60°? a) 10,4 MHz b) 18 MHz c) 18 kHz d) 10,4 kHz
Respuesta: a) 10,4 MHz Justificación: 10,4 MHz La distancia cubierta en un enlace ionosférico depende del ángulo de incidencia y de la altura virtual a la que se produce la reflexión. La altura virtual es de unos 100 km para la capa E, entre 200 y 250 km para la capa F1 y entre los 250 y 400 km para la capa F2. El valor del ángulo de elevación máximo está limitado, para una frecuencia dada, por de forma que si se supera este ángulo la onda no regresa a la tierra. Este ángulo fija la distancia mínima que puede cubrirse con una reflexión ionosférica. Esta distancia mínima está dada por donde h es la altura a la que se produce la reflexión virtual. Esta expresión supone un modelo de tierra plana y no es válida cuando el ángulo de incidencia en la ionosfera es grande, ya que en este caso debe considerarse el efecto de la curvatura de la tierra.
14. En 1901 Marconi realizó la primera transmisión radioeléctrica transoceánica utilizando una frecuencia de: a) 0,8 MHz b) 40 MHz c) 80 MHz d) 400 MHz
Respuesta: a) 0,8 MHz Justificación: Durante el día la propagación se realiza por onda de superficie con coberturas del orden del centenar de kilómetros.
15. ¿Qué frecuencia y polarización se utilizarían en una comunicación Tierra-satélite? a) MF, circular. b) SHF, lineal. c) VHF, lineal. d) UHF, lineal.
Respuesta: b) SHF, lineal. Justificación: La banda SHF tiene como características más relevantes: Se requiere muy poca potencia de Tx, se afectan mucho por la atmósfera. Las antenas utilizadas son parabólicas y poseen gran ancho de banda.
16. ¿Qué fenómeno permite establecer comunicaciones transoceánicas en C.B. (banda ciudadana: 27 MHz)? a) Difusión troposférica. b) Refracción en la ionosfera. c) Conductos atmosféricos. d) Reflexión en la luna.
Respuesta: b) Refracción en la ionosfera. Justificación: La ionosfera es un medio cuyo índice de refracción varía con la altura. La densidad de ionización aumenta con la altura hasta alcanzar el máximo entre los 300 y 500 km. A medida que la densidad de ionización aumenta, el índice de refracción disminuye, produciéndose la refracción de la onda, o curvatura de la trayectoria, de forma análoga a la refracción atmosférica. Bajo ciertas condiciones la curvatura es tal que la onda regresa a la tierra.
17. Una señal de OM es captada a 30 km de la emisora. El mecanismo responsable de la propagación es: a) Reflexión ionosférica. b) Refracción troposférica. c) Onda de espacio. d) Onda de superficie.
Respuesta: d) Onda de superficie. Justificación: Tan sólo es relevante en polarización vertical; la amplitud de los campos es independiente de la altura de las antenas y presenta una variación en función de la distancia proporcional a 1/R2 más un término de decaimiento exponencial que es apreciable a distancias superiores a los 100 km. La atenuación de la onda de superficie es función de la frecuencia y del tipo de terreno.
18. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la fuente importante de ruido en cada banda es incorrecta? a) Ruido atmosférico en 1-10 MHz. b) Ruido industrial en 10-200 MHz. c) Ruido cósmico en 100 MHz-1GHz. d) Absorción molecular de gases atmosféricos en 1-10 GHz
Respuesta: d) Absorción molecular de gases atmosféricos en 1-10 GHz. Justificación: La atenuación por absorción molecular se debe principalmente a las moléculas de oxígeno y vapor de agua. Para frecuencias inferiores a 10 GHz es prácticamente despreciable, mientras que a frecuencias superiores presenta un comportamiento creciente con la frecuencia y la aparición de rayas de atenuación asociadas a las frecuencias de resonancia de las moléculas.
21. La máxima frecuencia utilizable (MUF): a) depende de la hora del día; b) depende de la estación del año; c) no depende de la potencia transmitida; d) Todas las anteriores son correctas.
Respuesta: d) Todas las anteriores son correctas Justificación: Ya que la frecuencia de resonancia resonancia es la frecuencia a la que se produce reflexión cuando se incide normalmente a la ionosfera.
23. Un ionograma es la representación de: a) la altura virtual en función de la frecuencia; b) la densidad electrónica en función de la altura; c) la frecuencia de plasma en función de la altura; d) ninguna de las anteriores.
Respuesta: a) la altura virtual en función de la frecuencia Justificación: Los ionogramas suelen contener una representación doble, es decir, una serie de líneas horizontales que representan la altura virtual en la que se produciría la reflexión en función de la frecuencia de trabajo.
24. Una onda electromagnética que incide verticalmente en una capa ionosférica la atraviesa: a) siempre; b) si la frecuencia de la onda es mayor que la máxima frecuencia de plasma de la capa; c) si la frecuencia de la onda es menor que la mínima frecuencia de plasma de la capa; d) nunca.
Respuesta: b) si la frecuencia de la onda es mayor que la máxima frecuencia de plasma de la capa. Justificación: Si la frecuencia es superior a fp, la constante de fase es real. En este último caso la permitividad relativa es inferior a la unidad y por tanto la velocidad de fase es superior a la de la luz.
25. ¿Cuál de las características siguientes NO es una desventaja de las comunicaciones ionosféricas? a) Ancho de banda reducido. b) Presencia de ruido e interferencias. c) Distancias cortas. d) Propagación multicamino.
Respuesta: c) Distancias cortas. Justificación: los efectos de la propagación multi-camino, mejora la relación señal a ruido y por tanto aumenta la cobertura de la célula.
26. La capa ionosférica D: a) refleja las frecuencias bajas; b) está situada entre 90 y 130 km de altura; c) permite la comunicación a frecuencias entre 30 y 100 MHz; d) tan solo existe de noche.
Respuesta: a) refleja las frecuencias bajas Justificación: Refleja frecuencias bajas y atenúa, por absorción parcial, las frecuencias medias y altas.
27. La propagación ionosférica: a) es el mecanismo típico de propagación a frecuencias de microondas; b) consiste principalmente en reflexiones en la capa D de la ionosfera; c) consigue generalmente mayores alcances de noche que de día; d) ninguna de las anteriores.
Respuesta: a) es el mecanismo típico de propagación a frecuencias de microondas. Justificación: Divide las bandas HF en dos tipos: Llamamos bandas nocturnas a las bandas que sufren una fuerte atenuación por absorción en la capa D. Al caer la noche, la capa D desaparece y la propagación en las bandas nocturnas aumenta considerablemente.
28. Durante la noche, la ionosfera está formada por las capas: a) E y F; b) E, F1 y F2; c) D, E y F; d) D, E, F1 y F2.
Respuesta: a) E y F Justificación: Capa E propagación nocturnas a distancias superiores a los 1600 Km. Capa F1 y F2. De noche la capa F1 se une con la F2 a una altura de 300 Km.
29. ¿Cuál de las afirmaciones siguientes relativas a las capas de la ionosfera es cierta? a) La densidad electrónica de las capas D y E varía muy rápidamente con la altura. b) La capa D atenúa las frecuencias bajas y refleja las frecuencias altas. c) La capa E está situada a una altura de 500 km. d) De día las capas F1 y F2 se fusionan en una única capa F
Respuesta: a) La densidad electrónica de las capas D y E varía muy rápidamente con la altura. Justificación: El máximo de densidad electrónica se produce a la altura en el que los dos procesos (producción y difusión) son igualmente importantes.
31. En un radioenlace operando a 38 GHz, las pérdidas más importantes serán debidas a: a) Reflexiones; b) absorción atmosférica; c) vegetación; d) desapuntamiento de las antenas.
Respuesta: c) vegetación Justificación: Entre otros factores a la perdida de energía provocada por la viscosidad del aire y el calor generado por el roce de las partículas del aire.
32. La atenuación por gases atmosféricos: a) es importante para frecuencias de ondas milimétricas; b) presenta un máximo para una frecuencia de 60 GHz; c) depende de la densidad del vapor de agua; d) todas las anteriores son ciertas.
Respuesta: c) depende de la densidad del vapor de agua. Justificación: En frecuencias de hasta 1000 GHz debida al aire seco y al vapor de agua puede evaluarse con gran exactitud para cualquier valor de presión, temperatura y humedad.
33. Las pérdidas provocadas por la lluvia en un radioenlace: a) son importantes para frecuencias de aproximadamente 1 GHz; b) son mayores con polarización vertical que con horizontal; c) presentan máximos para las frecuencias de resonancia de las moléculas de agua; d) son un fenómeno estadístico.
Respuesta: d) son un fenómeno estadístico. Justificación: en los radioenlaces troposféricos y por satélite se producen atenuaciones de la señal debidas a la absorción y dispersión causadas por hidrometeoros como la lluvia, la nieve, el granizo o la niebla.
34. La propagación por onda de superficie: a) es un mecanismo típico a frecuencias de UHF; b) se realiza generalmente con polarización horizontal; c) utiliza generalmente como antena transmisora un monopolo; d) sólo se utiliza para distancias cortas como consecuencia de los obstáculos del terreno.
Respuesta: c) utiliza generalmente como antena transmisora un monopolo. Justificación: La onda de superficie es el modo de propagación dominante en frecuencias bajas, entre 10 KHz y 10 MHz, para alturas de antenas pequeñas, aunque habrá de ser tenida en cuenta hasta frecuencias de 150 Mhz para alturas de antenas pequeñas y polarización vertical.
35. Si en un radioenlace no existe visión directa entre la antena transmisora y receptora, entonces: a) la señal recibida será menor que en el caso de espacio libre; b) se debe elevar la antena transmisora hasta que exista visión; c) se debe elevar la antena receptora hasta que exista visión; d) no existe comunicación posible.
Respuesta: a) la señal recibida será menor que en el caso de espacio libre. Justificación: En función de la fase de cada una de las contribuciones la suma de todas ellas puede ser constructiva o destructiva. En el caso de ser destructiva se producirá un fuerte desvanecimiento en la señal recibida.
37. La relación entre los radios de la segunda y la primera zona de Fresnel en un punto determinado de un radioenlace es: a) R2/R1= 4 b) R2/R1= 2 c) R2/R1= √2 d) Ninguna de las anteriores
Respuesta: c) R2/R1= √2 Justificación: Las zonas de Fresnel son elipsoides de revolución cuyo eje mayor tiene una longitud de R+nl/2. La intersección de las zonas de Fresnel con el plano P son circunferencias cuyo radio puede calcularse para el caso que sea mucho menor que d1 y d2.