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Tema 8. Transmisión y difusión de TV (^51)
8.1.4. Ruido
Valores cuadráticos medios de tensión y corriente:
Potencia de ruido N : Máxima posible si hay
adaptación de impedancias
v (^) ef 4 kTBR
2
R
kTB i ef
2 4
N = kTB
Tema 8. Transmisión y difusión de TV 52
8.1.4. Ruido
Temperatura equivalente de ruido de una fuente o
bipolo activo:
Cociente entre la máxima potencia de ruido que puede
entregar y el producto k·B
Corresponde a la temperatura física a la que tendría que
estar un bipolo pasivo para obtener la misma potencia de
ruido
kB
N Ts =
Tema 8. Transmisión y difusión de TV (^53)
8.1.4. Ruido
Cuadripolos
Poseen un par de terminales de entrada y otro par de salida
Para caracterizar el ruido que introducen se observan las
relaciones (S/N) a la entrada y a la salida
Cuadripolo genérico:
g: Ganancia del cuadripolo
N’: Potencia de ruido introducido por el cuadripolo a su salida
(no la total, sólo la que él introduce)
Tema 8. Transmisión y difusión de TV 54
i
i
i
i
i
o N
S
gN
N
N
S
gN N
gS
N
S ⎟
⎠
⎞ ⎜
⎝
⎛ ≤
⎟ ⎠
⎞ ⎜ ⎝
⎛
=
⎟ =
⎠
⎞ ⎜
⎝
⎛
' 1
'
8.1.4. Ruido
Potencias a la salida:
Relación (S/N) a la salida:
So = gS i
N (^) o = gNi + N '
Cualquier proceso
degrada la S/N
Tema 8. Transmisión y difusión de TV (^57)
8.1.4. Ruido
Factor de ruido de un cuadripolo:
Es el cociente entre la potencia de ruido a la salida del
cuadripolo y la potencia de ruido que se obtendría a la salida
si no añadiera ruido, suponiendo una temperatura de ruido
de fuente T (^) s=To =293 K.
o
e
o
o e
iT T
o
oN
o
T
T
kTBg
kT T Bg
gN
N
N
N
f
s o
= =
' 0
Tema 8. Transmisión y difusión de TV 58
8.1.4. Ruido
Factor de ruido:
Siempre:
Otra expresión:
Figura de ruido (Noise figure)
o N kT B
i
i o
S N
S N
f
=
f ≥ 1
NF (dB )= 10 log f
NF ≥ 0 dB
Tema 8. Transmisión y difusión de TV (^59)
8.1.4. Ruido
Cuadripolos pasivos con pérdidas
¿Qué ruido introduce un cuadripolo pasivo con pérdidas?
L
N kTeBg kTeB
gN (^) i + N ' = N i N kTB L
kTB + '=
L
N kTB
L
T
L
Te
Te = T ( L − 1 )
Tema 8. Transmisión y difusión de TV 60
8.1.4. Ruido
Cuadripolos pasivos con pérdidas
Temperatura equivalente de ruido
Factor de ruido
Caso particular: T=To
Ejemplo: línea de transmisión
Te = T ( L − 1 )
o o
e
T
T L
T
T f
( 1 ) 1 1
− = + = +
f = L
Tema 8. Transmisión y difusión de TV (^63)
8.1.4. Ruido
Igualando:
Factor de ruido:
=
− −
=
N
j
j
k
TeT Te Tej gk
2
1 1
1
1 Fórmula de Friis para la temperatura equivalente
= + = + + + +L =
o
e
o
e
o
e
o
eT T
ggT
T
gT
T
T
T
T
T
f
1 2
3
1
1 2
+ L
1 2
3
1
2 1
g g
f
g
f
f
=
−
=
N
j
j
k
k
j T
g
f
f f
2
1
1
1
Fórmula de Friis para el factor de ruido
Tema 8. Transmisión y difusión de TV 64
8.1.4. Ruido
Comentarios:
El factor o la figura de ruido es fácil de medir y suele formar
parte de las especificaciones de los equipos
La contribución más importante al factor de ruido es la del
primer elemento. De hecho, si su ganancia es alta:
Como los primeros cuadripolos contribuyen más al ruido,
deben diseñarse bien. En principio, lo ideal es:
f 1 mínimo
g 1 muy alto Puede acarrear problemas de saturación
f T ≈ f 1
Tema 8. Transmisión y difusión de TV (^65)
8.1.4. Ruido
Ejemplo: Calcular el factor de ruido del sistema y la relación
señal a ruido a la salida. Datos:
Antena
Preamplificador Receptor
6 dB
20 dB
=
=
F
G (^) a
13 dB
90 dB
=
=
F
G (^) r
Antena
Línea de TX Amplificador Receptor
L = 3 dB
Antena
Línea de TX Receptor
Línea de TX
(S/N)i = 40 dB
6 dB
20 dB
=
=
F
G (^) a
13 dB
90 dB
=
=
F
G (^) r
13 dB
90 dB
=
=
F
G (^) r
L = 3 dB
L = 3 dB
Tema 8. Transmisión y difusión de TV 66
8.2. Transmisores
8.2.1. Introducción
8.2.2. Tipos
8.2.3. Etapas
Tema 8. Transmisión y difusión de TV (^69)
8.2.2. Tipos
Diagramas de bloques:
Amplificación conjunta
Amplificación separada
Tema 8. Transmisión y difusión de TV 70
8.2.3. Etapas
Procesador de vídeo
Funciones:
Amplifica la señal de vídeo
Fija los niveles de sincronismo, borrado y blanco
Corrige:
Fase diferencial
Ganancia diferencial
Retardo de grupo del receptor
Tema 8. Transmisión y difusión de TV (^71)
8.2.3. Etapas
Procesador de vídeo
Fijación o “clamping”
Antes de las etapas no lineales debe restituirse el nivel de
continua
Para ello se fija el nivel de los impulsos de sincronismo
Corrector de fase diferencial:
Es una cascada de circuitos no lineales que introducen diferentes desfasajes dependiendo del nivel de luminancia
Limitador del nivel de blanco:
Objetivo: evitar sobremodulaciones en la portadora de imagen
Se limita la luminancia (sin afectar a la croma) para que el nivel
del blanco modulado no baje del 10%
Tema 8. Transmisión y difusión de TV 72
8.2.3. Etapas
Procesador de vídeo
Corrector de ganancia diferencial:
Amplificador controlado por tensión que amplifica la
crominancia en función de la amplitud de la luminancia
Ecualizador de retardo de grupo:
Se compensan aquí los efectos que luego introduce el
transmisor y el receptor
Lo componen varias redes de retardo “paso todo” para
diferentes bandas de frecuencia
Tema 8. Transmisión y difusión de TV (^81)
8.3.1. Antenas
Las antenas se comportan igual en transmisión y en
recepción
Parámetros de definición de las antenas:
Diagrama de radiación
Directividad
Ganancia
Ancho de haz
Relación delante-atrás
Respuesta en frecuencia, ancho de banda
Impedancia
Antenas habituales en TV
Tema 8. Transmisión y difusión de TV 82
8.3.1. Antenas
Diagrama de radiación
Es la distribución espacial de las características de radiación
de una antena
Nos indica hacia/desde dónde radia/capta más o menos
señal
t (θ, φ )
Diagrama 3-D Corte en un plano
Tema 8. Transmisión y difusión de TV (^83)
8.3.1. Antenas
Casos particulares:
Isótropa: radia por igual en todas las direcciones
Omnidireccional: radia por igual en todas las direcciones de
un plano
y
x
z
x
z
x
y
Tema 8. Transmisión y difusión de TV 84
8.3.1. Antenas
Densidad de potencia radiada
Antena isótropa
Si la antena no es isótropa se empleará la función de
directividad:
P(θ, φ )
2 4
( , )
R
Pt
π
P θ φ = P=
2
R
P
D
t
P
Tema 8. Transmisión y difusión de TV (^87)
8.3.1. Antenas
Ancho de haz: Ángulo formado por las direcciones a un lado y
otro del máximo de radiación, para las cuales la potencia cae a
la mitad (-3 dB)
Relación delante-atrás: relación entre la ganancia de la antena
en la dirección de máxima radiación y la ganancia a 180º
NLPS: Nivel de lóbulo principal a secundario
Tema 8. Transmisión y difusión de TV 88
8.3.1. Antenas
Impedancia
La antena puede modelarse circuitalmente
Depende de la frecuencia:
Importante: Máxima potencia ⇒ Adaptación de impedancias
En trasmisión En recepción
Za = Ra + jX a
Z (^) a ( f )= Ra ( f )+ jXa ( f )
Za = Z g
Tema 8. Transmisión y difusión de TV (^89)
8.3.1. Antenas
El grado de adaptación suele darse mediante la ROE
Respuesta en frecuencia, ancho de banda
El ancho de banda de una antena es el margen de
frecuencias en el cual la antena mantiene sus características
de ganancia, impedancia, etc.
Por ejemplo, el diagrama de radiación depende fuertemente
de la longitud de onda de trabajo
Una misma antena puede ser más directiva cuanto mayor sea
su tamaño en términos de la longitud de onda
Muchas antenas se diseñan para trabajar de modo óptimo a
cierta frecuencia (antenas resonantes)
Tema 8. Transmisión y difusión de TV 90
8.3.1. Antenas
Antenas habituales en TV
Suelen basarse en elementos resonantes en λ/2 (dipolos)
Antenas YAGI Antenas de panel
Tema 8. Transmisión y difusión de TV (^93)
8.3.1. Antenas
Antenas de panel
Formadas por:
Parrilla de dipolos
Panel reflector
Características:
Ganancia media
Buen ancho de banda
Tema 8. Transmisión y difusión de TV 94
8.3.2. Componentes del sistema de
distribución
Partes del sistema de distribución
Sistema captador de señales: exterior
Equipo de cabeza
Red de distribución
Tema 8. Transmisión y difusión de TV (^95)
8.3.2. Componentes del sistema de
distribución
Sistema captador de señales:
Ubicación exterior
Función: reciben las señales electromagnéticas y las
convierten en una señal eléctrica
Elementos:
Antenas
Preamplificadores
Tema 8. Transmisión y difusión de TV 96
8.3.2. Componentes del sistema de
distribución
Equipo de cabeza:
Ubicación interior, cerca de la captación de señales
Función: adecuar las señales procedentes de las antenas
para que lleguen a la red de distribución con suficiente
calidad
Elementos:
Amplificadores
Conversores (de frecuencia)
Mezcladores
Moduladores
Filtros
Ecualizadores
Atenuadores
