¿Que es el LNA?

Amplificador de bajo ruido (LNA) es un amplificador electrónico utilizado para amplificar señales débiles (por ejemplo, capturado por una antena ). Por lo general se encuentra muy cerca del dispositivo de detección para reducir las pérdidas en la línea de alimentación. Esta antena activa es de uso frecuente en los sistemas microondas como el GPS , ya que el cable coaxial de línea de transmisión tiene mas pérdidas en frecuencias de microondas, por ejemplo, una pérdida del 10% procedentes de unos pocos metros de cable podría causar una degradación del 10% de la señal-ruido- (SNR).

El uso de un LNA, el efecto del ruido de las etapas posteriores de la cadena que recibe se reduce por el aumento de la LNA, mientras el ruido de la propia LNA se inyecta directamente en la señal recibida. Por lo tanto, es necesario que la LNA para aumentar la potencia de la señal deseada al tiempo añada el menor ruido y la distorsión posible, de manera que la recuperación de esta señal es posible en las etapas posteriores en el sistema. Una buena LNA tiene un NF baja (como de 1 dB), una ganancia lo suficientemente grande (como 20 dB) y debe tener sobremodulación lo suficientemente grande y el punto de compresión (IP3 y P1dB). Otros criterios son el ancho de banda de funcionamiento, de la llanura de ganancia, la estabilidad y la VSWR de entrada y de salida.

Para ruido, el amplificador debe tener una amplificación alta en su primera etapa. Por lo tanto JFET y HEMT son de uso frecuente, y amplificadores de distribución pueden ser utilizados. Son conducidos en un régimen de corrientes altas, que no es eficiente, pero reduce la cantidad relativa de ruido de disparo . De entrada y salida se pongan en venta los circuitos para los circuitos de banda estrecha mejorar la ganancia (ver ancho de banda de ganancia del producto ) y no utilizar resistencias, ya que aumentaría el ruido. Polarización es realizada por grandes resistencias, ya que la eficiencia energética no es necesaria, y una gran resistencia evita las fugas de la salida de la señal débil de la ruta de señal o ruido en la señal.


Enlaces de Referencia

http://translate.google.com.co/translate?hl=es&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Low-noise_amplifier&ei=eZc_TarpHcOBlAf4qP2WAw&sa=X&oi=translate&ct=result&resnum=1&ved=0CCwQ7gEwAA&prev=/search%3Fq%3DLNA%26hl%3Des%26prmd%3Divns

https://docs.google.com/viewer?url=http://www.ele.uva.es/~sduenas/ELECTAV4/CAP8LNA.ppt


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¿Que es selectividad en un receptor?

La selectividad del  receptor  móvil es su habilidad para rechazar las interferencias vecinas dentro  y  fuera  de  la banda de recepción. En la arquitectura  heterodina, la señal imagen es la principal  interferencia a considerar, otras interferencias importantes son dentro de la banda, las interferencias en el  canal  adyacente, en  el canal alterno, y la intermodulación producida por dos interferencias en  banda,  y fuera de la banda, las interferencias de alto nivel que eventualmente pudieran desensibilizar  al receptor. Todo estas condiciones son función del tipo de arquitectura de recepción, la selectividad de los filtros, y el nivel de las interferencias tal y como lo analizaremos a continuación. Cuando  una interferencia de alto nivel se presenta a la entrada  del receptor junto con la señal deseada, la interferencia podría degradar la sensibilidad  del receptor si la selectividad del receptor (rechazo de la interferencia) no es adecuada, esto se manifiesta por una potencia de ruido  residual que se adiciona al ruido de fondo en el canal deseado degradando la relación señala ruido mínima requerida, esto se  expresa de  la siguiente forma:

Donde  en  dBm es la contribución del ruido de fondo en el canal y la potencia  de  ruido residual generada por la interferencia, KTBF es la potencia  del ruido de fondo en el canal en dBm,es la relación señal a ruido mínima en dB y  es la potencia residual producida por la interferencia en dBm, de acuerdo al lenguaje de los receptores esta ecuación esta referida a  la entrada del receptor. Veamos  ahora los casos particulares de las interferencias arriba mencionados.

Selectividad de los canales adyacente y alterno

Una señal modulada e interferente de gran nivel en el canal adyacente o alterno puede impactar el funcionamiento del  receptor  si la potencia de la interferencia residual degrada significativamente la relación  señal a ruido. En el caso de una interferencia en el canal adyacente  las contribuciones a esta degradación pueden ser de cuatro fuentes, la primera es el  resultado de un rechazo inadecuado del filtro del canal adyacente para la  trayectoria directa, la segunda es el resultado del efecto de mezclado reciproco entre la interferencia y el  ruido de fase del oscilador local,  la  tercera  es el resultado del efecto de mezclado reciproco entre la interferencia  y  los espurios del oscilador local y la cuarta es el resultado de la íntermodulación de tercer orden de la señal interferente modulada. Considerando que las cuatro contribuciones presentan la misma ponderación.

Selectividad  de interferencias a ínter modulación de Tercer orden

Dos interferencias de alto nivel junto con la señal deseada a la entrada del receptor pueden producir una íntermodulación de tercer orden en el canal deseado. En este caso la potencia residual es una contribución  desigual de al menos 5 fuentes: la primera y segunda es por el rechazo  inadecuado de la  interferencia por el filtro de la trayectoria directa, la tercera es por el mezclado  reciproco entre  la primera interferencia y el ruido de fase del oscilador local, la cuarta es por el mezclado reciproco entre la segunda interferencia y el ruido de fase del oscilador local y la quinta es la íntermodulación producida por  las  dos  señales de interferencia. En este  caso el  parámetro buscado es  el nivel de intermodulacion a la entrada por en primer lugar es indispensable definir el nivel máximo de la ínter modulación permitida.

Selectividad de interferencias bloqueadoras.

Dos tipos de interferencias  son  a  considerar, dentro  y fuera de la banda. Las grandes interferencias tienden a reducir la ganancia del receptor por el efecto de compresión de  la ganancia, cuando una  señal de interferencia de alto nivel se presenta junto con la señal deseada a la  entrada del receptor, la señal deseada experimenta una reducción de  ganancia produciendo la desensibilizacion del receptor. La interferencia residual en este  caso es  una contribución doble, la primera es el resultado de filtrado inadecuado de la  interferencia  en la trayectoria directa  y la segunda es el resultado del mezclado reciproco entre la interferencia y el ruido de fase del oscilador local.

Enlaces de Referencia:

http://webdiee.cem.itesm.mx/web/comunicaciones/publicaciones/considermovilesver2003.pdf

¿Que es sensitividad o sensibilidad en un receptor?

La sensibilidad del receptor móvil determina su capacidad  para  responder a señales débiles, donde la mínima potencia de la señal deseada que el receptor puede detectar se define como la sensibilidad. Generalmente en el lenguaje de los receptores  el  ancho  de banda de la recepción deberá estar definido, así la mínima potencia de recepción esta relacionada con el ruido en el canal.

Por ejemplo, una sensibilidad de la recepción de -98 dBm es mejor que una sensibilidad de la recepción del dBm -95 por DB 3, o un factor de dos. Es decir en una tarifa de datos especificada, un receptor con una sensibilidad del dBm -98 puede oír las señales que son medio tan débiles como un receptor con un dBm -95 recibe sensibilidad.

La ecuación simplificada de la sensibilidad (en voltios) es

donde

k = Constante de Boltzmann
Ti = temperatura de ruido que la antena ve (los kelvins)
Ts = temperatura de ruido del receptor (kelvins)
B = anchura de banda (hertzios)
R = SNR requeridos en la entrada (linear, no en el DB)
Z0 = impedancia característica (50 Ω)

Se define a la sensibilidad como: “La potencia (o tensión, según el modo de definirla) que aplicada a la entrada del receptor produzca en su salida un aumento de la potencia de salida total de 10 dB”. Este aumento potencia de salida total,  que medimos sobre el parlante, por ejemplo, es la señal más el ruido presente. La manera matemática de expresarlo es:

Señal de Salida + Ruido de Salida           <= Con el generador
10 log ———————————– = 10 dB  (ec-7)
Ruido de Salida                    <= Sin el generador

Si escribimos la ec-7 de otra manera

Señal de Salida     Ruido de Salida
10 log —————- + —————– = 10 dB  simplificando…
Ruido de Salida     Ruido de Salida

Señal de Salida
10 log —————- + 1 = 10 dB   (ec-8)
Ruido de Salida

De esa última podemos conocer cual es la relación señal-ruido a la salida en estas condiciones, despejando:

Señal de Salida
—————- = 10 – 1 = 9  que expresada en dB es:
9,54 dB (ec-9)
Ruido de Salida

Con esta podríamos averiguar cuál es la señal de entrada que aplicada sobre un receptor ideal produciría ese aumento, por ende la sensibilidad de un receptor ideal. Sabemos que la salida es igual a la entrada multiplicada por la ganancia del receptor, entonces:

Señal de salida = G * Señal de Entrada [W]   y

Ruido de salida = G * F * Ruido de Entrada [W]   pero recordando que por la ec-4:

Ruido de Entrada = k * To * B

reemplazando todo esto en la ec-9 obtenemos

G * Señal de Entrada
———————- =
9      despejando Señal de Entrada tenemos
G * F * k * To * B

Señal de Entrada [W] =  9 * F * k * To * B (ec-10)

Señal de Entrada [W] =  9 * 5 * 1,38 * 10-23 * 291 * 2700 = 4,88 * 10-16 W

Que siendo la resistencia de entrada 50 Ohm, representa una tensión de:

_______________________________
Señal de Entrada [V] =
Ö Señal de Entrada [W] * 50 Ohms

__________________________________________________
Señal de Entrada [V] =
Ö 4,88 * 10-16 W * 50 Ohms = 1,57 * 10-7 V = 0,157 µV

De aquí vemos que la sensibilidad del receptor ideal en estas condiciones es de 0,157 µV.

Enlaces de Referencia:

http://www.worldlingo.com/ma/enwiki/es/Sensitivity_(radio_receiver)

http://www.solred.com.ar/lu6etj/tecnicos/ruido/sen-ruido.htm

¿Que es Frecuencia Imagen?

En una recepción de radio utilizando un receptor superheterodino, la frecuencia imagen es una frecuencia de entrada no deseada que es capaz de producir la misma frecuencia intermedia (IF) que la que produce la señal de entrada deseada. Es una causa potencial de interferencias y por tanto crea problemas a la hora de obtener una recepción adecuada.

En un receptor heterodino, un mezclador alimentado mediante un oscilador local cuya frecuencia f_{o}\! sintonizable convierte la frecuencia de entrada deseada f_{s}\! a una IF prefijada f_{i}\! la cual pasa a través de filtros selectivos en frecuencia, amplificadores y detección. La salida de un mezclador simple contiene la suma y la diferencia de las dos frecuencias de entrada. Posteriormente ambas frecuencias f_{o}\pm f_{s} se convierten a la frecuencia f_{i}\!. Normalmente sólo se desea recibir una de las dos. La frecuencia no deseada se llama “imagen” de la deseada, o bien la “frecuencia espejo”, debido a la simetría entre ambas frecuencias detectables respecto a f_{o}\!. La sensibilidad a la frecuencia imagen puede ser minimizada o bien mediante un filtro sintonizable que preceda al mezclador, o bien mediante un circuito mezclador mucho más complejo.

Elegir una alta IF permite el uso de un filtro simple para la primera opción. Los filtros IF fijos no contribuyen al rechazo de la imagen pero pueden ser diseñados para dejar pasar un rango determinado de frecuencias, llamado ancho de banda, que estará centrado en la frecuencia f_{s}\! del receptor.

Por ejemplo, si la señal deseada es 100.0 MHz, y la IF es 10.7 MHz, el oscilador local puede sintonizarse a 110.7 MHz, generando la señal suma (210.7 MHz) y la resta (10.7 MHz). Sin embargo, una señal de entrada que esté a 121.4 MHz generará también una señal suma (232.1 MHz) y una señal diferencia (10.7 MHz). Ésta última señal será seleccionada y amplificada por las etapas IF del receptor de radio. La señal a 121.4 MHz se denomina “imagen” de la señal deseada a 100.0 MHz.

En resúmen:

f_{imagen}=|f_{s}-2f_{o}|\!

Enlace de Referencia

http://platea.pntic.mec.es/~lmarti2/amtema.htm

http://es.wikipedia.org/wiki/Frecuencia_imagen

 

 

Resumen Clases 3 Semana

FAZORES

Los fasores se utilizan para representar señales sinusoidales. Antes de asumir la descripción de un fasor, echemos un vistazo a cómo una función sinusoidal esta definida.

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La ecuación (63) define una señal sinusoidal. La señal senoidal está completamente definida por tres parámetros, que son su amplitud, su frecuencia y su fase. La amplitud de la señal sinusoidal, que se define por la ecuación (63), se indica mediante la letra E. El segundo parámetro es su frecuencia. La frecuencia es la inversa de la duración del ciclo, marcado como T. Dado que la frecuencia es el número de ciclos por segundo, el recíproco de duración del ciclo de los rendimientos de la frecuencia. El producto del periodo de la frecuencia y el ciclo es de un segundo. El tercer parámetro es la fase.

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La forma de onda se muestra arriba expresa una señal sinusoidal con fase cero o cero ángulo de fase. Es decir, f = 0. La señal con la fase cero por lo general representa el fasor de referencia.

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Utilizando la identidad de Euler, la señal sinusoidal, representada por la ecuación (63) en el dominio del tiempo, se puede representar como se muestra en la ecuación(64a). La ecuación (64b) define la parte de la señal senoidal que puede ser representada por un fasor. Un fasor es totalmente definido por dos parámetros, que son su amplitud y su fase. La frecuencia de una señal no es explícito del fasor de la señal. El componente de la frecuencia no es necesario para la representación fasorial, ya que tiene que ser el mismo para todos los fasores, que se utiliza dentro de un contexto. Es necesario recordar que la forma polar de la representación de un fasor es lo mismo que la forma exponencial. Usando el fasor se define en la ecuación(64b), la señal senoidal puede ser representada, como se muestra en la ecuación(64c). El boceto de la figura. 18 muestra cómo un fasor puede ser representado. Es similar a un valor complejo, con una parte real y parte imaginaria.

F18Phasor1

 

Diagrama fasorial de una onda sinusoidal

Phasor Diagram of a Sine Wave

Diferencia de fase de una forma de onda sinusoidal

Sinusoidal Waveforms

 

La expresión matemática generalizada para definir estas dos magnitudessinusoidales se puede escribir como:

Lagging Phase Difference

Diagrama fasorial de una onda sinusoidal

Phasor Diagram of a Sine Wave

 

Ancho de Banda de un canal telefónico: 4 KHz

PDH

Dos tipos recomendados por la ITU-T:

T1: 1544Kbits/s

E1:2048Kbits/s

longitud de la trama PCM: 1/b=1/8000= 125 uS

Numero de bits en cada palabra de codigo: 8

En Colombia usamos el sistema europeo E1(32 Canales).

Time-slot 0= Canal de inicializacion

Time-slot 16: Canal de señalización

Trama PCM es de 31 canales, pero realmente son 30 canales de voz.

32canalesx64KBits/canal=2048 Kbps.

E1=2 Mbits/s——-Cable Balanceado

E2= 8 Mbits/s——Cable Coaxial——–4E1

E3=34 Mbits/s—–Fibra Optica———16 E1—-4E2

Banda Ancha

Se conoce como banda ancha en telecomunicaciones a la transmisión de datos por la cual se envían simultáneamente varias piezas de información, con el objeto de incrementar la velocidad de transmisión efectiva. En ingeniería de redes este término se utiliza también para los métodos en donde dos o más señales comparten un medio de transmisión.

Algunas de las variantes de los servicios de línea de abonado digital (del inglés Digital Subscriber Line, DSL) son de banda ancha en el sentido de que la información se envía sobre un canal y la voz por otro canal, como el canal ATC, pero compartiendo el mismo par de cables. Los módems analógicos que operan con velocidades mayores a 600 bps también son técnicamente banda ancha, pues obtienen velocidades de transmisión efectiva mayores usando muchos canales en donde la velocidad de cada canal se limita a 600 baudios. Por ejemplo, un módem de 2400 bps usa cuatro canales de 600 baudios. Este método de transmisión contrasta con la transmisión en banda base, en donde un tipo de señal usa todo el ancho de banda del medio de transmisión, como por ejemplo Ethernet 100BASE-T.

Es una tecnología de modems que permite el tráfico de datos se realice a una velocidad extraordinaria a través de una línea telefónica convencional. Además se puede mantener una conversación por teléfono mientras se está navegando por Internet.

Multiplexación

 

Antena de banda ancha.

Las comunicaciones pueden utilizar distintos canales físicos simultáneamente; es decir multiplexar para tener acceso múltiple. Tales canales pueden distinguirse uno de otro por estar separados en tiempo (multiplexación por división de tiempo o TDM), frecuencia de portadora (multiplexación por división de frecuencia, FDM o multiplexación por división de longitud de onda, WDM), o por código (multiplexación por división de código, CDMA). Cada canal que toma parte en la multiplexación es por definición de banda estrecha (pues no está utilizando todo el ancho de banda del medio).

Uso Confuso

Aunque varias formas de transmisión de baja velocidad como los modems analógicos de más de 600 bps son de banda ancha, esta denominación se ha asociado más estrechamente con formas transmisión de alta velocidad tales como DSL y T/E-carrier. Por ello la denominación “banda ancha” también se utiliza para indicar velocidades relativamente altas, mientras que la denominación “banda estrecha” se utiliza para indicar velocidades relativamente bajas. Hoy en día es bastante común oír que a un método de banda ancha como un módem de 9600 bits se lo tilde de “banda estrecha”, mientras que a un método de banda base como Ethernet 10BASE-T se lo denomine como de “banda ancha”.

La recomendación I.113 de ITU-T, el sector de estandarización de la Unión Internacional de Telecomunicaciones, encuadra dentro de banda ancha a las técnicas capaces de transmitir más rápido que un acceso primario de RDSI, sea éste a 2 ó 6 Mbps. Sin embargo las velocidades de 512 kbps o incluso 1024 kbps se comercializan como de “banda ancha”, convención que siguen tanto los proveedores de servicios de Internet como los institutos en sus centros.

Para complementar la información ver este video:

Enlaces de Referencia:

http://www.worldlingo.com/ma/enwiki/es/Broadband

http://www.youtube.com/watch?v=DLGs4KYAhhQ

http://www.leuter.cl/pdfs/General.BandaAnchaVsAngosta.WhitePaper01.20060612L.pdf

http://es.wikipedia.org/wiki/Banda_ancha

Banda Angosta o Estrecha

Banda estrecha refiere a una situación en las radiocomunicaciones donde anchura de banda del mensaje no excede perceptiblemente el canal anchura de banda de la coherencia. Es una idea falsa común que la banda estrecha refiere a un canal que ocupe solamente una cantidad de espacio “pequeña” en espectro de radio.

El contrario de la banda estrecha es wideband.

En el estudio de la radio canales, banda estrecha implica que el canal bajo consideración es suficientemente estrecho eso su respuesta de frecuencia se puede considerar el plano. El mensaje anchura de banda la voluntad por lo tanto sea menos que anchura de banda de la coherencia del canal. Esto se utiliza generalmente como asunción de la idealización; ningún canal tiene perfectamente el descolorarse plano, solamente el análisis de muchos aspectos de sistemas sin hilos se simplifica grandemente si el descolorarse del plano puede ser asumido.

La banda estrecha se puede también utilizar con audio espectro para describir los sonidos que ocupan una gama estrecha de frecuencias.

En telefonía, la banda estrecha se considera generalmente cubrir frecuencias 300-3400 hertzios.

Las conexiones de banda estrecha en el mundo de las conexiones a Internet hacen referencia a un tipo de conexión que utiliza un ancho de banda muy reducido. La conexión más típica de banda estrecha que existe es la conexión por módem telefónico (Dial-up). Un módem adapta las señales informáticas producidas por la computadora a otro tipo de señal que se puede introducir por la línea telefónica; así mismo, convierte la señal que llega a través de la línea telefónica en información comprensible para el ordenador.

Los módems telefónicos realizan la comunicación en el espacio de frecuencias disponible para una llamada telefónica. Ese espacio es muy reducido, lo que provoca que la velocidad de conexión no supere los 56 kbps (kilobits por segundo). Debido a la baja velocidad que desarrollan, este tipo de conexión recibe el nombre de banda estrecha.

Actualmente, las conexiones por banda estrecha están siendo sustituidas por modernas conexiones de mayor ancho de banda (llamadas conexiones de banda ancha). El hecho de no tener que utilizar el espacio de frecuencias de voz hace que la capacidad pueda ser de 128 kbps o superior. Además, las conexiones de banda ancha permiten mantener la conexión aInternet al mismo tiempo que la línea telefónica es utilizada. Las conexiones de banda ancha más populares son el ADSL y las de Cablemódem.

La tasa o capacidad de un medio de transmitir información depende directamente del rango de frecuencias (ancho de banda) en las que puede transmitir señales. Los medios de transmisión que pueden transmitir señales en un rango muy limitado de frecuencia se llaman medios de banda estrecha y aquellos que pueden transmitir señales en un rango mayor se llaman medios de banda ancha.

Enlaces de Referencia:

http://www.worldlingo.com/ma/enwiki/es/Narrowband

http://es.wikipedia.org/wiki/Banda_estrecha

http://es.wikitel.info/wiki/Banda_estrecha