Unidades de Medición en
Telecomunicaciones
Temario
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Introducción
Medida de Amplitud
Medida de Frecuencia
Medida de período
Medida de Angulo
Otras mediciones
Introducción
• En telecomunicaciones se trabaja
fundamentalmente con señales
• Se trata es establecer la medida de sus
características fundamentales
• Se mide:
– amplitud,
– frecuencia
– fase
Medida de Amplitud
• El deciBell: El decibel es una relación
matemática del tipo logarítmica empleada
para expresar la razón o valor relativo de
dos magnitudes de igual naturaleza, dos
voltajes, corrientes o niveles de potencia;
utilizada en telecomunicaciones para
expresar la ganancia o pérdida de una
transmisión
El belio
• de símbolo B, sirve para expresar la
relación de dos potencias mediante el
logaritmo decimal de esta relación. Tal
unidad, caída en desuso, apenas se utiliza.
En la práctica, se emplea el decibelio, de
símbolo dB, que es la décima parte del belio
El dB
• El decibelio permite expresar la relación entre dos
magnitudes de campo, como una tensión, una
corriente, una presión acústica, un campo
eléctrico, una velocidad o una densidad de carga,
cuyo cuadrado es proporcional a una potencia en
los sistemas lineales.
• Para obtener el mismo valor numérico que con una
relación de potencia, el logaritmo de la relación de
las magnitudes de campo se multiplica por el
factor 20, suponiendo que las impedancias sean
iguales
Relación entrada salida de una
señal
• Un decibel es una forma conveniente usada
por la norma B12 de la UIT para describir la
relación de entrada y salida ya sea de
potencia(potencia de entrada contra
potencia de salida) o voltaje(voltaje de
entrada contra voltaje de salida). Es decir es
una medida de rendimiento
Relación entrada salida de una
señal
Beneficios de especificar
rendimiento en decibeles:
• Los decibeles se pueden usar para describir
rendimiento independientemente del voltaje o
potencia de operación de una aplicación. Por lo
tanto, es una especificación "genérica" de
rendimiento.
• El decibel se calcula en una escala logarítmica que
permite especificación de rendimiento en una
amplia gama de voltaje, Potencia, espectros de
potencia, etc.
Beneficios de especificar
rendimiento en decibeles:
• Los decibeles se pueden sumar y restar
(versus multiplicar y dividir sus relaciones
correspondientes), por lo tanto facilita los
cálculos y soluciones gráficas.
• El rendimiento de transmisión se especifica
más comúnmente en unidades de dB.
Comparación de voltajes
1. Con 220 V de entrada y 200 V de salida
cual es el rendimiento y la pérdida en dB?
• Solución
–
–
–
–
Ventrada(1)=220V
Vsalida(2)=200V
Rendimiento=?
Perdida(dB) =?
Solución
• Las pérdidas serán de 0,82785 dB
Problema 2.
• Si una señal se duplica(en voltaje) al cruzar
por una línea de transmisión cuál es su
ganancia en decibeles
G(dB)=
Significado
• Un requerimiento de interferencia de 6 dB se
traduciría en que 50% del voltaje de la señal se
permite acoplar a pares adyacentes
• Un requerimiento de reflexión de señal de 6 dB se
traduciría en que 50% del voltaje de señal es
reflejado a una línea de transmisión
• Un requerimiento de atenuación de 6 dB se
traduciría en 50% del voltaje de señal perdido a lo
largo de la línea de transmisión.
Comparación de potencias
1. Si la potencia de entrada es de 220 W y la
de salida de 200 W cual es el valor de la
pérdida de potencia Solución
•
–
•
Pentra(1) = 220 W
Psalid(2) = 200 W
Pérdida P(dB)?
Solución
• La pérdida es de 0,41393 dB
Problema 2.
• Si una señal se duplica(en potencia) al
cruzar por una línea de transmisión cuál es
su rendimiento en decibeles
G(dB)=
Esto quiere decir que:
• Un requerimiento de interferencia de 3 dB se
traduciría en que 50% de la potencia de la señal se
le permite acoplar en pares adyacentes
• Un requerimiento de reflexión de señal de 3 dB se
traduciría en que 50% de la potencia de la señal se
refleja a una línea de transmisión
• Un requerimiento de atenuación de 3 dB se
traduciría en que 50% de la potencia de la señal se
pierde a lo largo de la línea de transmisión
Medida de voltaje
• Dado un voltaje enV(voltios), basta con elevar al
cuadrado tal cantidad(quedando expresada en
potencia) obtener su logaritmo en base diez. Así la
potencia queda expresada en Belles, para convertir
a dB, se multiplica por diez, pues un Bell contiene
10 deciBeles.
• Aprovechando la propiedad de logaritmación en la
cual el exponente de una cantidad dentro de un
logaritmo puede pasar a multiplicar el mismo, la
expresión queda
Medida de voltaje
V
V
Problema
1. Expresar en dB referido a 1 voltio los 200
V de la salida a una antena
•
•
Solución
V=200 V
Problema 2
1. Expresar en dB referido a 1 voltio los 200
V de la entrada de una linea de
Transmisiòn
• Solución
1. V=220 V
2.
3. 220 V = 46,8484 dB-V
Medida de Potencia
• Dada una potencia en W, basta con obtener
su logaritmo en base diez y la potencia
queda expresada en Bells, para convertir a
dB, se multiplica por diez, pues un Bell
contiene 10 deciBeles. Quedando la
formula:
Ejemplos
1. Expresar en dB 1000 W referidos a 1W
•
Solución
•
P= 1000 W
Ejemplos
1. Expresar 130 W en dB referidos a 1 W
1. Solución
1. P= 130 W
problema
1. El valor en wattios de 18 dB-W dB(W)
es?
Solución
–
•
P(dB-W) = 18 dB-W
Se debe aplicar la operación contraria al
logaritmo, es decir, el antilogaritmo
solución
Conclusiones de amplitud
• El dB es ganancia o pérdida .
• El dB-W es la representación en dB de una
potencia
• El dBV es la representación en dB de un voltaje
• El Neper tiene exactamente la misma acepción del
dB tan solo que en vez de trabajar con base 10 se
trabaja con la base 2,718281828. 1 Np = 8.686 dB
Otras Mediciones en dB
• La potencia en telecomunicaciones puede
ser exageradamente baja para ciertos
instrumentos de medición, para tales casos
se usa:
– dBm
– dBm0
– dBm0p
El dBm
• El dBm es la representación en dB de una
potencia muy pequeña mW, es decir a
potencias entre 0 y 1.
• nivel absoluto de potencia con relación a 1
milivatio, expresado en decibelios
Por ejemplo
3 mW en decibeles referidos a 1mW será:
Potencias referidas al miliWatio con
relaciòn a un punto de nivel 0
• En el antiguo plan de transmisión, el CCITT había
definido “el punto de nivel relativo cero” como el
punto de origen a dos hilos de un circuito de gran
distancia (punto 0 de la figura I-1/B.12).
Potencias referidas al miliWatio con
relación a un punto de nivel 0
• Con arreglo al plan de transmisión recomendado
actualmente, el nivel relativo debe ser –3,5 dBr en el
extremo virtual del lado de transmisión de un
circuito internacional a cuatro hilos (punto V de la
figura I-2/B.12).
• El “punto de referencia elegido para la transmisión”
o “punto de nivel relativo cero” (punto T de la figura
I-2/B.12) es un punto virtual a dos hilos que estaría
conectado a V por un transformador diferencial
dotado de una atenuación de 3,5 dB.
Potencias referidas al miliWatio con
relación a un punto de nivel 0
• La carga convencional utilizada
para el cálculo del ruido en los
sistemas de corrientes portadoras
multicanales corresponde a un
nivel absoluto de potencia media
de –15 dBm en el punto T.
Potencias referidas al miliWatio con
relaciòn a un punto de nivel 0
El dBm0
• El dBm0 es la representación en decibeles de una
potencia muy pequeña referida a una potencia de
nivel cero. El ruido es muy bajo en tales casos.
• Se trata de comparar dos señales una que entra,
frente a otra que está en el medio y que es tan baja
que no la afecta
• nivel absoluto de potencia con relación a 1
milivatio, expresado en decibelios, referido a un
punto de nivel relativo cero
El dBm0p
• El dBm0p es el nivel absoluto de potencia
sofométrica (ponderado para telefonía) con
relación a 1 milivatio, expresado en
decibelios y referido a un punto de nivel
relativo cero.
• potencia sofométrica – Potencia disipada
en una resistencia de 600 ohms por una
fuente de fuerza.
dBm0s
• nivel absoluto de potencia con relación a 1
milivatio, expresado en decibelios y
referido a un punto de nivel relativo cero,
para una transmisión radiofónica
dBm0ps
• Nivel absoluto de potencia sofométrica
(ponderado para una transmisión
radiofónica) con relación a 1 milivatio,
expresado en decibelios y referido a un
punto de nivel relativo cero, para una
transmisión radiofónica
El dBr
• El dBr es el llamado dB relativo que se usa
para comparar un patron de una señal en
transmisión con las que se van a transmitir.
• decibelios (relativos).
dBrs:
• dBrs: nivel relativo de potencia
expresado en decibelios y referido a otro
punto para una transmisión radiofónica
Para el nivel absoluto de tensión,
• dBu:
nivel absoluto de tensión con relación a
0,775 V, expresado en decibelios.
• dBu0:
nivel absoluto de tensión con relación a
0,775 V, referido a un punto de nivel relativo cero;
• dBu0s: nivel absoluto de tensión con relación a
0,775 V referido a un punto de nivel relativo cero,
para una transmisión radiofónica;
• dBqps: nivel absoluto de tensión ponderada,
medido según la
Para el nivel absoluto de tensión,
• Recomendación 468, volumen X-1 del CCIR, para
una transmisión radiofónica;
• dBq0ps: nivel absoluto de tensión ponderada,
medido según la Recomendación 468, volumen X1 del CCIR, referido a un punto de nivel relativo
cero, para una transmisión radiofónica;
• dBq0s: nivel absoluto de tensión no ponderada
medido según la Recomendación 468, volumen X1 del CCIR, para una transmisión radiofónica, con
relación a 0,775 V y referido a un punto de nivel
relativo cero.
Medida de frecuencia
• La frecuencia de una onda se define como el
numero de pulsaciones (ciclos) que tiene por
unidad de tiempo (segundo).La unidad
correspondiente a un ciclo por segundo es el
Hertzio (Hz). (5)
• Las frecuencias mas bajas se corresponden con lo
que habitualmente llamamos sonidos "graves" ,
son sonidos de vibraciones lentas. Las frecuencias
mas altas se corresponden con lo que llamamos
"agudos" y son vibraciones muy rápidas.
Medida de frecuencia
• La frecuencia es un aspecto que se relaciona con el
concepto de ancho de banda de la señal y, por
ende, de alguna forma con la denominada
velocidad del canal.
• La primera se da en Hertz (Hz), en el segundo
caso se hace mención a muchas clases, para
efectos de las unidades basta con afirmar que
puede ser bit por segundo(bps), Baudio, etc. En el
modulo de análisis de señales se hará una mejor
presentación al respecto
Medida de Período
• Se representa con la letra T y es la duración en
segundos para que se de una oscilación de la señal.
• Se identifica como el inverso de la frecuencia.
• Son análogos con el tiempo de envió de un
símbolo o una secuencia de símbolos, el tiempo
de pulso, etc.
Medida de fase
• La Fase Tiene que ver con el atraso o
adelanto de una señal, por ende se da en
grados o en radianes
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