Ejercicios de cálculo de decibelios en telecomunicaciones

Ejercicios Prácticos

1. Si la potencia de salida es 30 W y la de entrada 15 W, la ganancia es:
   1. 0.5 W
   2. 0.5
   3. 2
   4. 2 W
2. Disponemos de un amplificador lineal para una emisora de RF, que permite una ganancia de 7 dB. Si le conectamos a la entrada una señal de 15 W, ¿cuál será su salida?
   1. 2.24 W
   2. 33.6 W
   3. 10.8 KW
   4. 75 W
3. Consideremos un amplificador de BF (baja frecuencia) cuya potencia nominal es de 100 W. Cuando el control de volumen está situado a 0 dB la salida será entregada a 100 W. Calcular la potencia de salida cuando el control esté a -6 dB.
   1. 0.25 W
   2. 25 W
   3. 50 W
   4. 200 W
4. ¿Una señal de 5.9 dBm, cuántos W tendrá?
   P (W) = 10^(dBm/10)
   P (W) = 10^(5.9/10)
   P (W) = 3.89 mW
5. ¿Una señal de 9,7 dBmV, cuántos V tendrá?
   V = 10^(dBmV/20)
   V = 10^(9.7/20)
   V = 3.05 mV
6. ¿Una señal de 13,7 dBuV, cuántos V tendrá?
   V = 10^(dBuV/20)
   V = 10^(13.7/20)
   V = 4.84 mV
7. ¿Una señal de -33,9 dBV, cuántos V tendrá?
   V = 10^(dBV/20)
   V = 10^(-33.9/20)
   V = 0.02 V
8. ¿Una señal de -0,9 dBW, cuántos W tendrá?
   W = 10^(dBW/10)
   W = 10^(-0.9/10)
   W = 0.813 W
9. ¿Una señal de 851,7 V, cuántos dBmV tendrá?
   dBmV = 20 * log10(V/0.001)
   dBmV = 20 * log10(851.7/0.001)
   dBmV = 118.6 dBmV
10. ¿Una señal de 461,9 V, cuántos dBV tendrá?
    dBV = 20 * log10(V)
    dBV = 20 * log10(461.9)
    dBV = 53.29 dBV
11. ¿Una señal de 385,3 V, cuántos dBuV tendrá?
    dBuV = 20 * log10(V/0.000001)
    dBuV = 20 * log10(385,3/0.000001) = 117.71 dBuV
12. ¿Una señal de 313,7 W, cuántos dBm tendrá?
    dBm = 10 * log10(W/0.001)
    dBm = 10 * log10(313,7/0.001) = 54.96 dBm
13. ¿Una señal de 360,1 W, cuántos dBW tendrá?
    dBW = 10 * log10(W)
    dBW = 10 * log10(360,1) = 25,56 dBW
14. Si tienes un cable de 3,2 metros y el fabricante dice que el cable tiene -0.15 dB/m, ¿cuánta atenuación total tendrá en dBs?
    Atenuación total = Atenuación por metro * Longitud del cable → Atenuación total = -0,15 dB/m * 3,2 m = -0,48 dB
15. Si tienes un cable de 12,8 metros (cable produce -0.15 db/m), luego un amplificador de 2,1 dB y luego otro tramo de 12,8 metros ¿cuánta ganancia total en dB tendrá?
    Atenuación del tramo de cable = Atenuación por metro * Longitud del tramo de cable
    Atenuación del tramo de cable = -0,15 db/m * 12,8 m = -1,92 dB
    Ganancia total = Ganancia del amplificador + Ganancia del primer tramo de cable + Ganancia del segundo tramo de cable
    Ganancia total = 2,1 dB + (-1,92 dB) + (-1,92 dB) = -1,74 dB
16. Esto es una huella de satélite. Muestra los vatios equivalentes con los que se emite (ya hablaremos de eso). ¿Con cuántos vatios equivalentes se radia la señal a Francia? 13182 W
    
17. Pasar 70 dBμV a V. 0.003162 V
18. Pasar 2.2 mV a dBμV. 2.2 mV → 66.8 dBμV.
19. Un equipo tiene un nivel de salida de -30 dBm y otro de 120 dBμV. ¿Cuál de los dos equipos tiene mayor nivel de salida si están conectados a 75 Ω?
    dBμV = 10*log10(0.001/1 μW) + 107 = 37 dBμV
    dBm = 20*log10(120/1000) = -18.42 dBm
    El segundo equipo tiene un nivel de salida mayor.
20. Calcula la tensión en D, sabiendo que en A hay 20 dBμV.
    20 dBμV - 3 dB + 10 dB - 4 dB = 23 dBμV (=14.1 μV)
    
21. Traduce el siguiente texto del inglés al castellano y los dBμV a V:
    The preferred range at the TV input is 45 to 60dBμV for digital (60 to 80dBμV for analogue).
    For FM some sources quote 60 to 75dBμV. However, most FM tuners will work perfectly well (in stereo) on signals down to 50dBμV and some down to 40dBμV or even less. Arguably one should aim for 55dBμV.
    
    El rango preferido en la entrada de la televisión es de 0.178 V a 1 V para señales digitales (1 V a 10 V para señales analógicas).
    
    Para FM, algunas fuentes citan un rango de 1 V a 5.6 V. Sin embargo, la mayoría de los sintonizadores de FM funcionan perfectamente bien (en estéreo) con señales de hasta 0.316 V e incluso algunas con 0.1 V o menos. Argumentalmente, se debe apuntar a 0.562 V.
22. Si medimos en la antena de radio 65dBμV (eso es una señal fuerte) y perdemos 3 dB en los cables y después utilizamos un splitter (una "T" de varias salidas) para llevar la señal a varias viviendas que tenga 10 dB de pérdida de señal, ¿Qué señal tendremos al final? ¿Es suficiente según el ejercicio anterior?
    65 dBμV - 3 dB = 62 dBμV
    62 dBμV - 10 dB = 52 dBμV
    Sí es suficiente porque está entre 50 y 60 dBμV para FM.
23. Si tenemos una señal débil en la antena de TV, digamos de 43dBμV y colocamos un amplificador de ganancia 10dB, sumamos pérdidas en los cables de 3.5dB y un splitter de cuatro vías de 8dB, ¿funcionará bien?¿Por qué?
    Tenemos la señal de entrada de 43dBμV. Aplicamos un amplificador de ganancia de 10dB, la señal aumentará a 53dBμV.
    La pérdida total se calcula sumando las pérdidas en los cables y el splitter: 3.5dB + 8dB = 11.5dB.
    Y la señal de salida del splitter será de 53dBμV - 11.5dB = 41.5dBμV. No funcionará bien porque la señal está por debajo del rango óptimo de 45 a 60 dBμV para señales digitales.
24. Expresa las siguientes señales en unidades del sistema internacional (A,V y W):
    1. 6 dBμV
    2. 20 dBμA
    3. 20 dBA
    4. 100 dBpW
    5. 100 dBμW
25. Si la impedancia es de 50 ohm, pasa estos voltajes a dBm:
    1. 1 μV → -107.99 dBm
    2. 2 μV → -101.99 dBm
    3. 10 μV → -91.99 dBm
    4. 1 V → 13 dBm
    5. 2 V → P = 20 log(V) + 13 dBm
    6. 10 V → P = 20 log(V) + 23 dBm
26. ¿Cuántos dBm son 3dBμV en una ICT (75Ω)? 96.72 dBm
27. Si una señal de 0 dBm atraviesa un dispositivo que divide por dos la potencia, la salida es de:
    1. 0 dBm
    2. - 2 dBm
    3. - 3 dBm
    4. - 6 dBm
28. Se tiene el circuito telefónico de baja frecuencia de la figura constituido por tres amplificadores de ganancias 10, 5 y 10 dB y dos tramos de cable de 20 y 40 Km, cuya atenuación a 800 Hz es 0,5 dB/Km
    
    
    Considerando que en A hay 2mW, realizar una gráfica con la potencia de la señal en los puntos A,B, C, D, E y F.
29. ¿Qué señal tiene más potencia, una de 0 dBW o una de 30 dBm?
    1. La de 0 dBW
    2. La de 30 dBm
    3. Son iguales
    4. Depende de la impedancia del circuito
30. Calcula la ganancia de este circuito en decibelios si R1 = 8.1 KΩ y R2 = 1.75 KΩ: AV = 0.178 -> aV= -15 dB