Ejercicios Resueltos Antenas Capitulo 10 Tomasi 4m6q

1) Para un amplificador con voltaje de señal de salida de 4 V, voltaje de ruido de salida de 0.005 V y resistencia de entrada y de salida de 50  , calcular la relación de potencia de señal a ruido. Solución Esta relación de potencias de señal a ruido se calcula sustituyendo en la ecuación

V S 4 ( dB )=20 log s =20 log =58.6 dB N Vn 0.005 Para un amplificador no ideal con los siguientes parámetros, calcular: (a) Relación S/N en la entrada (dB). (b) Relación S/N en la salida (dB). (c) Factor de ruido y la cifra de ruido. −10

Potencia de la señal de entrada = 2∗10

W

−18

Potencia de ruido en la entrada = 2∗10

W

Ganancia de potencia = 1,000,000 −12

Ruido interno (Nd) = 6∗10

W

Solución (a) Para la señal de entrada y valores de potencia dados, y sustituyendo en la ecuación

P S ( dB )=10 log s , la S/N en la entrada es N Pn

P S ( dB )=10 log s N Pn S 2∗10−10 W = =100,000,000 N 2∗10−18 W 10 log (100,000,000) = 80 dB (b) La potencia de ruido en la salida es la suma del ruido interno y el ruido en la entrada amplificado

N sal =1,000,000 ( 2∗10−18 ) +6∗10−12=8∗10−12 W La potencia de señal en la salida no es más que el producto de la potencia de entrada por la ganancia de potencia.

Psal =1,000,000 ( 2∗10−10 ) =200 μW

Para la señal de salida y los valores de potencia calculados, y sustituyendo en la ecuación

S ( dB ) , la S/N a la salida es N S 200∗10−6 W = =25,000,000 −12 N 8∗10 W 10 log (25,000,000) = 74 dB c) El factor de ruido se calcula sustituyendo los resultados de los pasos a) y b) en la ecuación

F=

relación de potencia de señal a ruido en entrada ( relaciónadimensional ) relaciónde potencia de señal a ruido en salida

F=

100,000,000 =4 25,000,000

y la cifra de ruido se calcula con la ecuación

NF(dB)=10 log

relación de potencia de señal a ruido en entrada ( relación adimensional ) relación de potencia de señal aruido en salida NF = 10 log 4 = 6 dB

2) Calcular la cifra de ruido total para tres etapas de amplificación en cascada, cuyas cifras de ruido son 3 dB y sus ganancias de potencia son 10 dB. Solución Hay que convertir las cifras de ruido en factores de ruido, y después sustituir en la ecuación 1-38. De este modo, el factor total de ruido es

FT =F 1+

FT =2+

F 2−1 F3 −1 F n−1 + + A1 A1 A 2 A 1 A 2 … A n

2−1 2−1 + =2.11 10 100

Así, la cifra de ruido total es NFT = 10 log 2.11 = 3.24 dB