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ENGINYERIA DELS SISTEMES DE NAVEGACIÓ AÈRIA II
Examen FQ QT 08/
Cognoms, Nom:
Test: Señalar con un círculo las respuestas seleccionadas. Las respuestas erróneas restan 1/3.
1. Se diseña un monopolo /4 resonante a 300 MHz. Señalar la afirmación incorrecta.
a) El tamaño del monopolo será ligeramente inferior a 25cm. b) Su diagrama de radiación tendrá la
forma t( , )=sin 2 y sólo estará definido
en el hemisferio radiante (sobre el plano de masa). c) Si el monopolo descansa sobre un plano de masa infinito y sin pérdidas el máximo de radiación se encontrará en la dirección del plano de masa. d) Una vez sintonizado el monopolo, y si se asume que las pérdidas óhmicas son despreciables, tendrá una resistencia de entrada próxima a 37.
2. Un dipolo /2 a 150 MHz ¿qué ganancia tendrá a 375 MHz? (Considérese que la eficiencia de radiación es del 100%)
a) No cambiará. b) 2.2 dBi c) 3.8 dBi d) 5.2 dBi
3. Si la sección recta de un blanco monoestático es a la longitud de onda ¿cuál será la expresión que nos permitirá determinar la ganancia del blanco?
a)
4 G
b) (^2)
4 G
c) (^4)
4 G
d)
4
4
G
4. Señalar la fórmula de Friis (expresada en dB) para la ecuación radar biestática. Se asumen adaptaciones entre antena transmisora y fuente, así como entre antena receptora y carga.
Datos: PR : potencia recibida; PT : potencia transmitida; G (^) T : ganancia de la antena transmisora; G (^) R : ganancia de la antena receptora; G (^) fsu : ganancia en espacio libre en el trayecto antena transmisora-blanco; G (^) fsd : ganancia en espacio libre en el trayecto blanco-antena receptora; G : ganancia biestática de blanco.
a) PR PT GT G GR b) PR PT GT G (^) fsu G G (^) fsd GR
c) (^) PR PT GT G (^) fsu G (^) G (^) fsd GR
d) P R PT GT G (^) fsu G ^2 G (^) fsd GR
5. Sabiendo que los satélites GPS radian las señales de posicionamiento empleando una polarización RHCP (circular a derechas), indicar cuál de las siguientes afirmaciones es falsa al respecto de la potencia recibida por un receptor terrestre.
a) Si el receptor posee polarización lineal vertical se perderán 3 dB respecto a la máxima potencia que se podría recibir. b) Si el receptor posee polarización lineal horizontal se perderán 3 dB respecto a la máxima potencia que se podría recibir. c) Si el receptor posee polarización LHCP (circular a izquierdas) se recibirá la máxima potencia posible. d) Si el receptor posee polarización elíptica a derechas no tendremos la máxima potencia que se podría recibir.
6. ¿Qué tipo de antenas presenta una mayor directividad?
a) Antenas de hilo. b) Boca de guía. c) Antena parabólica. d) Antena de parche.
7. Señalar la afirmación incorrecta al respecto de agrupaciones de antenas.
a) Con una agrupación de antenas no es posible controlar el apuntamiento del haz principal de la agrupación. b) Con una agrupación de antenas es posible controlar la directividad máxima de la agrupación. c) Con una agrupación de antenas es posible conseguir directividades máximas elevadas. d) Con una agrupación de antenas es posible conseguir diagramas de radiación que se ajusten a patrones prestablecidos.
8. Un futuro satélite español que operará a 9. GHz dispondrá de un sistema radiante de tamaño aproximado 4.8m x 0.7m. Asumiendo que toda esta área conforma la superficie efectiva de radiación se solicita estimar la ganancia de la antena para una eficiencia de radiación del 100%.
a) 5.3 dBi b) 10.5 dBi c) 46.4 dBi d) 92.8 dBi
9. El sistema radiante que constituye el localizador de un ILS está formado por una agrupación de antenas. Si la dimensión total típica de esta agrupación es de 38 m y su frecuencia central de trabajo es de 110 MHz, estimar la distancia a la que una aeronave se encontrará en campo lejano.
a) 110 m b) 1100 m c) 11 km d) 110 km
10. Las comunicaciones Tierra-Aire ionosféricas…
a) sólo cubren distancias cortas y en la banda de HF. b) sólo se aplican para establecer comunicaciones a grandes distancias y a frecuencias superiores a 30 MHz.
c) sufren reflexiones en la capa E durante el día y en la capa F2 durante la noche. d) como trabajan con frecuencias portadoras reducidas permiten transmitir señales muy fiables.
11. La atenuación provocada por la lluvia en los enlaces terrestres…
a) es especialmente importante para frecuencias superiores a 6 GHz. b) debe compensarse siempre con un aumento de potencia transmitida. c) aumenta siempre al aumentar la frecuencia portadora. d) no afecta a los enlaces por satélite.
12. En un enlace entre el centro de control y el centro de emisores se recoge una estadística de lluvia que provoca una atenuación específica de 3 dB/km. Si la distancia entre ambos centros es de 15 km y el factor de corrección r es de 0.5, la atenuación provocada por la lluvia es:
a) 45 dB b) 22.5 dB c) 15 dB d) No puede calcularse.
13. En el receptor de un sistema de comunicaciones digital VDL2 se mide una potencia equivalente de ruido de -110 dBm. Si la relación señal a ruido mínima necesaria es de 10 dB y el margen de protección frente a desvanecimientos con el cual se ha diseñado el sistema es de 20 dB, la potencia que debe recibirse en condiciones nominales (espacio libre) es:?
a) -80 dBm b) -100 dBm c) -120 dBm d) -130 dBm
14. En un enlace T/A digital cuando la potencia media de señal recibida es de -80 dBm, se mide una relación señal a ruido de 20 dB. Posteriormente se detecta una señal interferente cocanal a la entrada del receptor con un nivel de -100 dBm. Calcular el nivel de CIR (Carrier to Interference Ratio) y la degradación que esta señal produce en la relación señal a ruido.
a) CIR=-20 dB y nueva relación señal a ruido de 17 dB. b) CIR=-20 dB y no es posible calcular la degradación de SNR.
19. En condiciones anómalas de variación del índice de refracción atmosférico que provocan un fenómeno de propagación por conductos…
a) se tendrán alcances muy superiores a los inicialmente calculados, acompañados de desvanecimientos significativos en el equipo receptor. b) pueden producirse niveles de interferencia muy elevados, con una reducción del CIR en otros equipos receptores. c) la señal radio transmitida se atenúa de forma proporcional a la distancia al transmisor. d) todas las respuestas anteriores son correctas.
20. En la evolución del VDLM2 al VDLM3…
a) una de las principales ventajas del modo 3 frente al modo 2 es la posibilidad de establecer comunicaciones punto- multipunto (difusión desde tierra a todas las aeronaves). b) en ninguno de los dos sistemas se utilizan técnicas de detección ni de corrección de errores para la transmisión de datos. c) en ambos se utiliza una técnica de acceso CSMA que genera un retardo indeterminado en la transmisión de señales. d) La velocidad de transmisión de VDLM es mucho mayor que la de VDLM2.
21. Al respecto del modo VDLM4:
a) No se cumple con los requisitos de integridad necesarios en aplicaciones de ATC (Air Traffic Control). b) Se utiliza en el sistema ADS-B para transmitir periódicamente información sobre las aeronaves. c) Se utiliza una banda de frecuencias reservada y por tanto puede proporcionar servicios de vigilancia. d) Se utiliza una banda de frecuencias de comunicaciones, en un segmento reservado para el Modo 4.
22. Si en un enlace mediante satélite se desea calcular la reducción en el número de usuarios debido a la lluvia (considerando independiente la lluvia en UL y DL) ¿cuál
crees que sería el enlace que limitaría las prestaciones?
a) Downlink. b) Uplink. c) No es posible saberlo a priori sin realizar los cálculos. d) Los sistemas de comunicaciones por satélite son poco sensibles a la atenuación causada por la lluvia.
23. Cuál de las siguientes afirmaciones es cierta, para un sistema de comunicaciones por satélite:
a) La lluvia en el enlace ascendente provoca una reducción de (C/N)u igual a la atenuación por lluvia. b) Las prestaciones de la conexión suelen venir limitadas por la (C/N)d del enlace descendente. c) El enlace descendente está principalmente limitado por la potencia transmitida por el satélite. d) Todas son ciertas.
24. En un sistema de comunicaciones por satélite.
a) La frecuencia portadora en el enlace ascendente es inferior a la frecuencia portadora del enlace descendente. b) La atenuación debida a los gases de la atmósfera provoca la principal atenuación. c) La ubicación de la estación terrena dentro de la zona de cobertura no provoca variaciones muy grandes en la señal recibida. d) La lluvia afecta por igual a ambos enlaces.
25. En un sistema de comunicaciones por satélite en el que las antenas de las estaciones terrenas tengan el mismo diámetro.
a) Tendrá menor ganancia la antena del enlace ascendente. b) Tendrá un ancho de haz menor la antena del enlace ascendente. c) La ganancia de las antenas será la misma. d) El ancho de haz de las antenas será el mismo.
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Examen FQ QT 08/
Cognoms, Nom:
RESPUESTAS:
1) B 6) C 11) A 16) A 21) B
2) D 7) A 12) B 17) B 22) A
3) B 8) C 13) A 18) D 23) D
4) B 9) B 14) C 19) D 24) C
5) C 10) C 15) A 20) A 25) B
d) Los campos radiados presentan una atenuación proporcional a 1 r , donde r indica la distancia de medida.
7. Dado un sistema de transmisión formado por un dipolo en trasmisión y un dipolo en recepción, determinar la eficiencia de polarización o PLF (Polarization Loss Factor) si ambos dipolos están desalineados 30 grados:
a) PLF 0. b) PLF 0. c) PLF 0. d) PLF 0.
8. Dada la impedancia de entrada de una antena
Z (^) A (^) R (^) perdidas Rradiacion (^) jX (^) A , cuál de las siguientes afirmaciones es INCORRECTA?
a) La máxima transferencia de potencia a la antena se produce cuando R (^) perdidas 0. b) La antena es resonante a una determinada frecuencia cuando X (^) A 0. c) La eficiencia de radiación se obtiene
como (^) rad radiacion perdidas radiacion
R e R R
d) La reactancia de la antena X (^) A modela la energía almacenada en las inmediaciones de la antena.
9. El anexo 10 de ICAO sobre comunicaciones en VHF especifica que la distancia al horizonte para una aeronave en altitud de crucero es de 200 NM. Realizando los cálculos para K=1 (tierra real) dicha altitud es:
a) Aproximadamente 10 km b) Aproximadamente 8 km c) Aproximadamente 11 km d) Aproximadamente 9 km
10. Si se desea repetir el cálculo anterior considerando ahora las condiciones de propagación de atmósfera estándar.
a) Los valores de altitud i distancia al horizonte se mantienen. b) Al tener un valor de K>1 si se desea mantener la distancia al horizonte de 200 NM puede disminuir altitud de la aeronave. c) Manteniendo la altitud de la aeronave, la distancia al horizonte disminuye.
d) Al tener un valor de K<1 hay que aumentar la altitud de la aeronave, para mantener la distancia al horizonte.
11. Calcular la C/No del enlace descendente entre un satélite y una estación móvil aeronáutica, que posee las características siguientes: PIREsat=21 dBW Frecuencia portadora 1.45 GHz G/T terminal -13 dB/ºK Distancia entre equipos 25573 NM Pérdidas adicionales (gases, etc.) 1 dB
a) C/No=47.82 dBHz b) C/No=53.2 dB c) C/No=47.82 dB d) C/No=53 dBW
12. Considérese un sistema de comunicaciones tierra aire con acceso múltiple FDMA. El ancho de banda total disponible es de 5 MHz del cual un 10% se dedica a bandas de guarda. Calcular el número de canales disponibles si todas las comunicaciones utilizan modulación QPSK a 64 kbps.
a) 80 canales b) 70 canales c) 140 canales d) 100 canales
13. Las derivas de posición de un satélite geoestacionario originan una velocidad radial de 20 km/h respecto a una estación terrena. Se transmite señal QPSK a 60 Mbps con acceso múltiple TDMA. Considerando un intervalo de guarda entre dos bursts consecutivos igual a 10 símbolos, calcular cuánto tiempo tardará el desplazamiento Doppler en consumir el intervalo de guarda.
a) 8 seg b) 4,59 seg c) 6.5 seg d) 9,2 seg
14. En un sistema CDMA con ganancia de procesado de 30 dB y ancho de banda de 5 MHz, las señales moduladas en QPSK se transmiten a:
a) 10 kbps b) 5 kbps c) 12 kbps d) 30 kbps
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Cognoms, Nom:
15. Calcular la eficiencia de un sistema de comunicaciones INTELSAT con acceso TDMA (tramas de 2 mseg y velocidad de transmisión de 120.832 Mbps) si en cada trama hay dos canales de sincronismo y 25 de tráfico, teniendo cada burst 560 bits de cabecera y 128 de guarda.
a) 85% b) 79.4% c) 95% d) 92.3%
16. En un sistema de comunicaciones aeronáuticas con una relación señal a ruido térmico de 25 dB, se detecta una interferencia 15 dB superior al nivel de ruido térmico. En este caso la relación señal a ruido global (térmico + interferencias) será:
a) 10 dB. b) 25 dB c) 15 dB. d) Faltan datos para hacer el cálculo.
17. En el receptor de un sistema de comunicaciones digital VDL2 se mide una potencia equivalente de ruido de -110 dBm. Si la relación señal a ruido mínima necesaria es de 10 dB y el margen de protección frente a desvanecimientos con el cual se ha diseñado el sistema es de 20 dB, la potencia que debe recibirse en condiciones nominales (espacio libre) es:?
a) -80 dBm b) -100 dBm c) -120 dBm d) -130 dBm
18. En un enlace T/A digital cuando la potencia media de señal recibida es de -85 dBm, se mide una relación señal a ruido de 15 dB. Posteriormente se detecta una señal interferente cocanal a la entrada del receptor con un nivel de -100 dBm. Calcular el nivel de CIR (Carrier to Interference Ratio) y la degradación que esta señal produce en la relación señal a ruido.
a) CIR=-20 dB y nueva relación señal a ruido de 17 dB.
b) CIR=20 y degradación de relación señal a ruido de 3 dB. c) CIR=15 dB y se produce una degradación en la relación señal a ruido de 3 dB. d) CIR de 15 dB y no es posible calcular la degradación de SNR.
19. Si para cubrir un sector aeronáutico es necesario utilizar varios centros de control remotos mediante la técnica de frecuencias desplazadas:
a) La aeronave transmite siempre a la misma frecuencia y un equipo en el centro de control de ruta selecciona la señal del emplazamiento que recibe con mayor calidad. b) Los centros de control remotos envían la misma señal en canales diferentes, siendo el piloto quien selecciona el mejor. c) Los centros de control remotos envían la misma señal en el mismo canal pero con portadoras ligeramente diferentes (pocos kHz), siendo el piloto quien selecciona manualmente la mejor. d) Se detecta en cada instante de la ruta cual es el centro de control que debe hacerse cargo de la comunicación con la aeronave y se acuerda previamente el traspaso de frecuencia portadora entre centros.
20. Un centro de comunicaciones que se halle en el límite de la zona de cobertura de un satélite geoestacionario
a) Recibirá un nivel de señal muy similar a la recibida por una estación que tenga un ángulo de elevación de 90º. b) Recibirá una señal 3 dB menor que la que recibiría una estación sobre el ecuador con ángulo de elevación de 90º, debido al diagrama de radiación de la antena del satélite. c) Tendrá un ángulo de elevación de antena de 0º d) Recibirá una señal 4,3 dB menor que una estación sobre el ecuador con ángulo de elevación 90º.
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Examen FQ QP 09/
Cognoms, Nom:
Test: Señalar con un círculo las respuestas seleccionadas. Las respuestas erróneas restan 1/3.
1. Dado el siguiente diagrama de radiación de una antena en su corte en el plano E, determinar de forma aproximada el ancho de haz (Δθ) y el nivel de lóbulo principal a secundario (SLL).
1
30
210
60
240
90
270
120
300
150
330
(^180 )
a) 30º , SLL 14 dB b) 30º , SLL 14 dB c) 15º , SLL 14 dB d) 15º , SLL 14 dB
2. Cuál de las siguientes afirmaciones es INCORRECTA respecto a los planos E y H empleados para caracterizar el diagrama de radiación de una antena?
a) Los planos E y H son ortogonales. b) Para antenas polarizadas linealmente, el plano E incluye la dirección de máxima radiación y la orientación de campo eléctrico en dicha dirección. c) El plano H incluye la dirección de máxima radiación y la orientación de campo eléctrico en dicha dirección. d) Los diagramas de radiación obtenidos en los planos E y H son idénticos.
3. Cuál de las siguientes afirmaciones es INCORRECTA respecto a las propiedades de una antena?
a) El diagrama de radiación de una antena es igual tanto si ésta actúa en modo transmisor como en modo receptor. b) La directividad de una antena tiene en cuenta la potencia radiada por la antena. c) El teorema de reciprocidad es sólo válido si el sistema formado por la antena y el medio de propagación es homogéneo, isotrópico y lineal. d) La directividad de una antena es siempre mayor de cero.
4. La intensidad de radiación de una antena U , (^) determina las características espaciales de dicha radiación. Cuál de las siguientes afirmaciones es CORRECTA en referencia a las propiedades de la antena?
a) La directividad de la antena se obtiene
como (^)
, , 4 rad
U D P
donde Prad
es la potencia radiada. b) La ganancia absoluta de la antena se
obtiene como
, , 4 inc
U G P
donde Pinc es la potencia de entrada al sistema compuesto por la antena y la red de alimentación. c) La ganancia realizada de la antena se
obtiene como (^)
, r ,^4 acc
U G P
donde Pacc es la potencia aceptada por la antena. d) D (^) , (^) Gr (^) , (^) G (^) , (^) .
5. Qué tipo de polarización presenta el siguiente campo eléctrico E (^) x ˆ jy e ˆ (^) jkz
? (Tener en cuenta la dirección de propagación)
a) Polarización circular a derechas. b) Polarización elíptica a derechas. c) Polarización circular a izquierdas. d) Polarización elíptica a izquierdas.
6. Se tiene un sistema de comunicaciones a 3 GHz embarcado en un satélite de órbita baja (r = 600 km). Si el sistema transmisor tiene una potencia radiada equivalente de 10 dbW y el sistema receptor tiene una ganancia de 5 dB, Cuál es la potencia recibida?
a) 82.5 dBW b) 122.5 dBW c) 63.7 dbW d) 142.5 dBW
7. Se tiene un dipolo con un brazo de longitud H=λ/4. Cuál de las siguientes afirmaciones es INCORRECTA respecto a un monopolo con la misma longitud de brazo?
a) 3.28 , donde D indica la directividad de la antena.
D dipolo
b) 36 , donde R indica la resistencia de radiación de la antena.
R dipolo
c) Los diagramas de radiación de ambas antenas son idénticos. d) , donde FBW indica el ancho fraccional de la antena.
FBW dipolo FBWmonopolo
8. Qué tipo de antenas presenta una menor directividad?
a) Antenas de hilo. b) Boca de guía. c) Antena parabólica. d) Antena de parche.
9. Se tiene un enlace de comunicaciones entre el centro de emisores y el centro de control que transmite datos a 10 Mbps con modulación QPSK. Otros parámetros del sistema son: frecuencia portadora 8 GHz, distancia entre antenas 40 km, potencia transmitida 20 dBm, relación señal a ruido 13 dB y ganancia de cada antena 30 dB. En el diseño se desea dejar un margen de protección (margen de fading) de 25 dB. Calcular cuánto debe valer el factor de ruido F de los equipos a instalar en el receptor.
a) 2 dB b) 8 dB c) 6 dB d) 4 dB
10. Se desea establecer un enlace entre los puntos A y B de la figura:
h 1 hobst hT
h 2
Datos del sistema: d 1 =12 km h 1 = 800 m hobst = 600 m d 2 = 8 km h 2 = 480 m f= 7 GHz Calcular la altura de la torre para tener visibilidad directa:
a) 22 m b) 15 m c) 12 m d) 8 m
11. El anexo 10 de ICAO sobre comunicaciones en VHF especifica que la distancia al horizonte para una aeronave en altitud de crucero es de 200 NM. Realizando los cálculos para K=1 (tierra real) dicha altitud es:
a) Aproximadamente 10 km b) Aproximadamente 8 km c) Aproximadamente 11 km d) Aproximadamente 9 km
12. Si se desea repetir el cálculo anterior considerando ahora las condiciones de propagación de atmósfera estándar.
a) Los valores de altitud i distancia al horizonte se mantienen. b) Al tener un valor de K>1 si se desea mantener la distancia al horizonte de 200 NM puede disminuir altitud de la aeronave. c) Manteniendo la altitud de la aeronave, la distancia al horizonte disminuye. d) Al tener un valor de K<1 hay que aumentar la altitud de la aeronave, para mantener la distancia al horizonte.
13. Calcular la C/No del enlace descendente entre un satélite y una estación móvil aeronáutica, que posee las características siguientes: PIREsat=21 dBW Frecuencia portadora 1.45 GHz G/T terminal -13 dB/ºK Distancia entre equipos 25573 NM Pérdidas adicionales (gases, etc.) 1 dB
a) C/No=47.82 dBHz b) C/No=53.2 dB
d 1 d 2
a) Recibirá un nivel de señal muy similar a la recibida por una estación que tenga un ángulo de elevación de 90º. b) Recibirá una señal 3 dB menor que la que recibiría una estación sobre el ecuador con ángulo de elevación de 90º, debido al diagrama de radiación de la antena del satélite. c) Tendrá un ángulo de elevación de antena de 0º d) Recibirá una señal 4,3 dB menor que una estación sobre el ecuador con ángulo de elevación 90º.
22. En condiciones anómalas de variación del índice de refracción atmosférico que provocan un fenómeno de propagación por conductos…
a) se tendrán alcances muy superiores a los inicialmente calculados, acompañados de desvanecimientos significativos en el equipo receptor. b) Los conductos se forman siempre entre una capa de aire y la superficie del suelo. c) la señal radio transmitida se atenúa de forma proporcional al cuadrado de la distancia al transmisor. d) Las interferencias que pueden producirse son despreciables al tratarse de distancias muy grandes.
23. En la evolución del VDLM2 al VDLM3…
a) una de las principales ventajas del modo 3 frente al modo 2 es la posibilidad de establecer comunicaciones punto-multipunto (difusión desde tierra a todas las aeronaves). b) en ninguno de los dos sistemas se utilizan técnicas de detección ni de corrección de errores para la transmisión de datos. c) en ambos se utiliza una técnica de acceso CSMA que genera un retardo indeterminado en la transmisión de señales. d) La velocidad de transmisión de VDLM3 es mucho mayor que la de VDLM2.
24. Al respecto del modo VDLM4, indicar que afirmación es FALSA:
a) Se utiliza una banda de frecuencias de comunicaciones, en un segmento reservado para el MODO 4. b) Cumple con los requisitos de integridad necesarios en aplicaciones de ATC (Air Traffic Control). c) Se utiliza una banda de frecuencias reservada y por tanto puede proporcionar servicios de vigilancia
d) Se utiliza en el sistema ADS-B para transmitir periódicamente información sobre las aeronaves.
25. Cuál de las siguientes afirmaciones es CIERTA, para un sistema de comunicaciones por satélite geoestacionario:
a) Las prestaciones de la conexión suelen venir limitadas por la (C/N)u del enlace ascendente. b) La lluvia en el enlace ascendente provoca una reducción de (C/N)u igual a la atenuación por lluvia. c) El enlace descendente trabaja a una frecuencia portadora mayor que el ascendente. d) La lluvia en el enlace descendente provoca una reducción de (C/N)d igual a la atenuación por lluvia.
RESPUESTAS:
RESPUESTAS:
1) B 6) D 11) A 16) B 21) D
2) D 7) C 12) B 17) B 22) A
3) D 8) A 13) A 18) B 23) A
4) A 9) C 14) C 19) C 24) C
5) C 10) A 15) D 20) C 25) B
