PROP ANT EXAMEN 60

¿Qué demuestra la resolución conjunta de la ley de Faraday y la ley de Ampère-Maxwell?. Que la electricidad y el magnetismo son fenómenos completamente independientes. Que existe la ecuación de onda, es decir, que los campos eléctrico y magnético se autosostienen y se propagan por el espacio. Que las ondas electromagnéticas solo pueden existir dentro de conductores metálicos. Que la velocidad de la luz varía según el tipo de antena utilizada.

¿A qué velocidad viajan los campos eléctricos y magnéticos oscilantes por el espacio vacío?. A la velocidad del sonido. A una velocidad variable según la frecuencia. A la velocidad de la luz (c ≈ 3·10⁸ m/s). A la velocidad de propagación de la corriente eléctrica en un cable de cobre.

Físicamente, ¿cómo se origina una onda electromagnética en una antena transmisora según las ecuaciones de Maxwell?. Por la presencia de cargas electrostáticas fijas en el dieléctrico. Por la aceleración de cargas eléctricas generada por una corriente variable en el tiempo. Por la reflexión continua de ondas estacionarias dentro del cable coaxial. Por el calentamiento óhmico del conductor radiante.

En el proceso de recepción de una antena, ¿qué ocurre con la radiación electromagnética incidente?. La radiación electromagnética se transforma en corriente alterna en el conductor (proceso inverso a la emisión). La antena destruye los fotones creando calor en la estructura. La señal incidente cambia su frecuencia al doble inmediatamente. Se genera un campo gravitatorio secundario en la base de la antena.

¿Qué es la Compatibilidad Electromagnética (EMC) y cómo utiliza las ecuaciones de Maxwell?. Es un principio que rige exclusivamente la fabricación de antenas Wi-Fi. Es un código de programación para radios digitales. Es la disciplina que utiliza las ecuaciones de Maxwell para predecir acoplamientos parásitos, diafonía y blindajes. Es el estudio de la velocidad de propagación en cables de par trenzado únicamente.

En la Guerra Electrónica, ¿qué papel desempeñan las ecuaciones de Maxwell?. Permiten diseñar sistemas de escucha de audio analógico únicamente. Permiten predecir el comportamiento de perturbaciones intencionadas (jamming) y la interceptación de señales. Se limitan a calcular el consumo eléctrico de los transmisores. No tienen aplicación práctica en entornos tácticos.

A pesar de su mayor inmunidad al ruido, ¿cuál es una desventaja intrínseca de la transmisión de señales digitales frente a las analógicas?. Presentan una degradación mucho mayor frente al ruido térmico en el canal. Requieren un mayor ancho de banda de transmisión y una estricta sincronización temporal entre emisor y receptor. Son imposibles de regenerar mediante repetidores intermedios. Tienen un alcance máximo limitado a 10 metros.

¿Por qué se considera que las ecuaciones de Maxwell son la 'base absoluta' de las telecomunicaciones?. Porque explican la generación de ondas, el diseño de antenas y la propagación guiada. Porque explican simultáneamente la generación de ondas, el diseño de antenas, la propagación guiada, los canales de radio y la EMC. Porque unifican únicamente la propagación guiada y la telefonía móvil. Porque constituyen el fundamento de la transmisión en corriente continua.

¿Cómo se define formalmente la longitud de onda (λ) y cuál es su relación con la velocidad de la luz (c) y la frecuencia (f)?. La distancia recorrida en un segundo, siendo c = f / λ. La distancia mínima entre dos puntos en el mismo estado de fase, cumpliéndose c = λ · f. El tiempo que tarda en completarse un ciclo, siendo c = λ · T². La máxima amplitud alcanzada por el vector eléctrico en el vacío.

¿Qué representa el número de onda (k o β) y cuál es su relación matemática con la frecuencia angular (ω) y la velocidad de fase (v)?. La variación temporal de la corriente, dada por k = ω · v. La rapidez de cambio de fase por metro de avance (rad/m), dada por k = ω / v. La energía almacenada en la antena, donde k = v / ω. La relación entre impedancias en el vacío.

Al propagarse una onda electromagnética en un medio dieléctrico más lento que el vacío (vp < c), ¿qué ocurre con λ y k?. λ aumenta y k disminuye. λ disminuye y k aumenta. λ y k se mantienen inalterados. λ disminuye y k permanece constante.

Según el Teorema de Nyquist-Shannon, para muestrear una señal analógica sin aliasing, la frecuencia de muestreo (fs) debe ser: Menor que la mitad de la frecuencia máxima de la señal. Al menos el doble de la frecuencia máxima contenida en la señal (fs ≥ 2·fmáx). Exactamente igual a la frecuencia fundamental dividida por 2π. Igual al triple del ancho de banda de audio.

En la región de campo lejano (Fraunhofer), ¿cuál de las siguientes expresiones representa la relación entre el campo eléctrico (E) y el campo magnético (H)?. E · H = η₀. E / H = η₀ = √(μ₀/ε₀) ≈ 377 Ω (ó 120π Ω). H / E = η₀. E = H / (120π).

En el campo lejano de una fuente puntual en espacio libre, ¿cómo decae la densidad de potencia radiada (S) con la distancia R?. De forma lineal con la distancia (1/R). De forma inversamente proporcional al cuadrado de la distancia (1/R²). De forma inversamente proporcional al cubo de la distancia (1/R³). De forma exponencial pura e⁻ᴿ.

¿Qué distingue físicamente a una señal/onda colimada frente a una onda divergente no colimada?. La onda colimada tiene rayos paralelos y divergencia mínima; la divergente reparte su energía en frentes esféricos. La onda colimada solo existe en el campo cercano reactivo. La onda colimada viaja al doble de la velocidad de la luz. La onda colimada presenta siempre una ROE alta.

[Ejercicio] Un transceptor emite a f = 60 MHz en el espacio libre (c = 3·10⁸ m/s). ¿Cuáles son sus parámetros T, λ y k?. T = 1,667·10⁻⁸ s ; λ = 5 m ; k = 1,257 rad/m. T = 6·10⁻⁷ s ; λ = 18 m ; k = 0,5 rad/m. T = 2·10⁻⁸ s ; λ = 3 m ; k = 2,0 rad/m. T = 1,667·10⁻⁶ s ; λ = 50 m ; k = 0,125 rad/m.

En el análisis dipolar, ¿con qué tasa respecto a la distancia r decaen respectivamente el campo estático, el de inducción y el de radiación?. Estático: 1/r ; Inducción: 1/r² ; Radiado: 1/r³. Estático: 1/r³ ; Inducción: 1/r² ; Radiado: 1/r. Estático: 1/r² ; Inducción: 1/r³ ; Radiado: 1/r. Los tres decaen uniformemente con 1/r².

¿Qué representa físicamente la cresta y el valle en una onda sinusoidal de propagación?. La cresta es la velocidad máxima y el valle la mínima. La cresta representa el valor máximo de la oscilación y el valle la posición más baja. La cresta es el desfase y el valle la atenuación del medio. La cresta es la amplitud en el origen y el valle el periodo temporal.

¿Cuál es la fórmula matemática y frontera aproximada que delimita el Campo Cercano Reactivo (R₁)?. R₁ ≈ 2D² / λ. R₁ ≈ 0,62 √(D³ / λ). R₁ ≈ λ / (4π). R₁ ≈ 120π · D.

¿Qué fenómeno crítico ocurre si se sitúa un obstáculo conductor dentro del campo cercano reactivo de una antena táctica?. Se crea un haz colimado de alta directividad. Se desintoniza drásticamente la antena y se incrementa la ROE (SWR). El frente de onda se aplana instantáneamente sin modificar la impedancia. Aumenta la ganancia de campo lejano de forma proporcional al volumen.

¿A partir de qué distancia radial se considera establecida la Región de Campo Lejano o de Fraunhofer?. R > 0,62 √(D³ / λ). R > 2D² / λ. R > 5 · λ². R > D / (2λ).

¿Cuál es el valor ideal y óptimo de la Relación de Onda Estacionaria (ROE o SWR)?. 0:1. 1:1. 3:1. Infinito.

Según la tabla de valores de ROE, ¿cómo se interpreta un valor mayor a 3,0?. Adaptación perfecta. Muy buena adaptación. Problemática pero aceptable. Muy mala adaptación; puede provocar daños en el equipo transmisor.

¿Cuál es la condición matemática para que una antena esté en resonancia a una frecuencia específica?. Rin = 50 Ω. Zin = 0. Xin = 0 (la reactancia de entrada es nula). Rrad = Rperd.

Para un dipolo delgado de media onda (λ/2) operando exactamente en resonancia (Xin = 0), ¿cuál es el valor teórico de su impedancia de entrada (Zin)?. Zin = 50 + j50 Ω. Zin ≈ 73 + j0 Ω (puramente resistiva). Zin = 300 + j0 Ω. Zin = 0 + j73 Ω.

¿Qué instrumento de laboratorio se utiliza para medir simultáneamente la potencia directa y reflejada intercalándolo en la línea?. Medidor de ROE / Vátmetro direccional. Osciloscopio analógico. Generador de funciones. Frecuencímetro digital.

¿Qué describe la polarización de una onda electromagnética y en cuál de sus vectores de campo se centra su estudio?. La frecuencia de la onda en el campo magnético H. La orientación del vector del campo eléctrico E durante la propagación. La velocidad de propagación en la corriente continua. La magnitud del campo gravitatorio acoplado.

¿Qué figura describe la trayectoria del extremo del vector eléctrico en una polarización lineal?. Una parábola. Una circunferencia. Una línea recta. Una elipse de relación axial nula.

Para obtener polarización lineal con dos componentes ortogonales, estas deben estar desfasadas: Exactamente 90°. En fase (0°) o con un desfase múltiplo de 180°. Desfasadas 45°. Desfasadas 270° exclusivamente.

¿Qué tipo de polarización es habitual en comunicaciones tácticas terrestres mediante antenas de látigo?. Polarización vertical. Polarización circular izquierda. Polarización horizontal exclusivamente. Polarización elíptica.

¿Cuál es una ventaja importante de la polarización horizontal frente a determinadas fuentes de ruido?. Capta más ruido procedente de motores de vehículos. Presenta menor captación de ruido eléctrico de origen humano (p. ej. líneas de alta tensión). Elimina totalmente el ruido térmico del receptor. Duplica la potencia transmitida automáticamente.

¿Qué ocurre teóricamente y en la práctica cuando existe una desadaptación de polarización de 90° (cruzada)?. Teóricamente es nula la atenuación; en la práctica se pierden 3 dB. Teóricamente la pérdida es infinita; en la práctica se atenúa entre 20 y 30 dB. Teóricamente se pierden 10 dB; en la práctica no hay pérdida. Se genera una interferencia constructiva de 6 dB.

Cuando una onda electromagnética con polarización lineal sufre rebotes o reflexiones contra superficies/terreno, ¿qué le ocurre a su estado de polarización?. Permanece 100% inalterado sin importar el ángulo ni el material. Sufre desfases y atenuaciones diferenciadas en sus componentes, provocando una rotación del plano o su conversión en elíptica. Se anula por completo el campo magnético H. Cambia su frecuencia de transmisión al doble.

¿Por qué las plataformas o radios móviles en movimiento reciben señal en cualquier orientación al usar polarización circular?. Porque la señal viaja al doble de velocidad. Porque el vector eléctrico gira 360° continuamente, reduciendo la dependencia de la orientación del receptor. Porque elimina las pérdidas en el espacio libre. Porque no sufre reflexiones contra el suelo.

¿Cuál es una desventaja técnica y práctica de las antenas de polarización circular frente a las de polarización lineal simples?. No se pueden utilizar en enlaces con satélites. Suelen ser más complejas en su diseño/fabricación y de mayor coste económico. Son incapaces de transmitir señales digitales. Presentan siempre una ganancia inferior a 0 dBi.

¿Qué representa la Relación Axial (AR) en polarización elíptica y qué valor toma para una polarización circular perfecta?. El cociente entre frecuencia y potencia, siendo AR = 0. El cociente entre el eje mayor y el eje menor de la elipse, siendo AR = 1 para circular perfecta. La distancia entre antenas, siendo AR = 100. La relación de impedancias, siendo AR = 377.

¿Cuál es el objetivo principal de utilizar dos polarizaciones cruzadas a +45° y -45° en estaciones base de redes 4G/5G?. Duplicar la potencia consumida por el transmisor. Implementar diversidad de polarización para reducir desvanecimientos y aumentar la capacidad del canal (MIMO). Evitar el uso de filtros de frecuencia. Reducir la ROE a cero automáticamente.

Si en un enlace alineado la señal cae entre 20 y 30 dB (casi nula), ¿cuál es la causa más probable y la solución inmediata respecto al eje de polarización?. Fallo en el transceptor; cambiar la batería. Desadaptación de polarización de 90°; rotar 90° el eje de la antena receptora para hacerlo coincidir con la transmisora. Presencia de campo reactivo; alejar la antena 50 km. Absorción del oxígeno; bajar la frecuencia a la banda de audio.

¿A qué se deben principalmente las pérdidas por divergencia geométrica en un enlace de radiocomunicación?. A la absorción de energía por moléculas de nitrógeno. A que la densidad de potencia por unidad de superficie disminuye con el cuadrado de la distancia al expandirse el frente de onda. A la difracción en bordes afilados. A los rebotes en la ionosfera.

En el estudio de atenuación atmosférica, ¿en qué frecuencias específicas se concentran los picos principales de absorción por vapor de agua?. 2,4 GHz y 5 GHz. 22 GHz y 183 GHz. 60 GHz y 120 GHz. 30 MHz y 300 MHz.

¿Qué ocurre con la atenuación producida por hidrometeoros (lluvia) a medida que la frecuencia aumenta hacia las bandas milimétricas (EHF)?. Disminuye exponencialmente. Muestra un crecimiento exponencial. Permanece constante e independiente de la frecuencia. Desaparece por completo al superar los 30 GHz.

¿Qué forma geométrica describe la zona de Fresnel en un radioenlace?. Un cilindro exacto. Un elipsoide de revolución alrededor de la línea de visión directa (LOS). Un cono abierto desde el transmisor. Una pirámide tridimensional.

¿Por qué las especificaciones técnicas exigen liberar al menos el 60% del radio de la primera zona de Fresnel en un radioenlace?. Porque por debajo del 60% la velocidad de la luz se reduce a la mitad. Porque con un despeje del 60% o superior, las pérdidas por difracción son despreciables y el enlace equivale a espacio libre. Porque el 40% restante contiene energía destructiva que debe ser bloqueada. Porque evita que la antena sufra desacoplamiento de impedancia.

¿Qué característica principal define a la primera zona de Fresnel frente a las superiores?. Contiene la menor cantidad de energía. Contiene la mayor parte de la energía que contribuye constructivamente a la señal recibida (aprox. 50%). Es una superficie bidimensional plana. Su radio aumenta al aumentar la frecuencia.

Define y diferencia los fenómenos físicos de Difracción, Dispersión (Scattering) y Reflexión especular: Difracción es curvado en bordes; Dispersión es desviación en micropartículas/ramas; Reflexión es rebote en superficies lisas. Difracción es absorción por gases; Dispersión es cambio de frecuencia; Reflexión es refracción ionosférica. Los tres fenómenos son exactamente idénticos. Difracción ocurre en el vacío; Dispersión en metales; Reflexión en cables.

En un escenario de multitrayecto (Multipath), ¿qué sucede si las ondas secundarias reflejadas llegan desfasadas respecto a la directa?. Se produce interferencia destructiva, provocando desvanecimientos (fading) o nulos en la señal. Aumenta la potencia recibida al triple. La frecuencia de la portadora cambia automáticamente. La señal se convierte en corriente continua.

¿Para qué tipo de polarización es exclusivamente aplicable el fenómeno del Ángulo de Brewster?. Polarización circular levógira. Polarización vertical. Polarización horizontal. Polarización elíptica de relación axial nula.

Según el modelo de tierra plana, ¿cómo se comporta el coeficiente de reflexión ante una incidencia rasante (ángulos muy pequeños)?. Tiende a 0 (transmisión total al suelo). Tiende a -1 (reflexión casi total con inversión de fase de 180°). Dispersa la señal aleatoriamente. Provoca refracción hacia la estratosfera.

Según la Ecuación de Transmisión de Friis, ¿cómo varía la atenuación de espacio libre (FSL) al aumentar la frecuencia para una distancia fija?. A mayor frecuencia, menor atenuación. A mayor frecuencia, mayor atenuación en espacio libre (FSL ∝ f²). La atenuación no depende de la frecuencia. Fluctúa de forma estrictamente sinusoidal.

[Ejercicio] Para un enlace a f = 2,4 GHz (λ = 0,125 m) con Pt = 5 W, Gt = 12 dBi (15,85), Gr = 3 dBi (2) y distancia d = 1,5 km, ¿cuál es la potencia recibida Pr?. Pr ≈ 6,97·10⁻⁹ W (-51,57 dBm). Pr ≈ 1,5·10⁻³ W (+1,76 dBm). Pr ≈ 4,2·10⁻⁶ W (-23,7 dBm). Pr ≈ 9,8·10⁻¹² W (-80,0 dBm).

[Ejercicio] Al calcular la distancia máxima d despejando Friis: d = (λ / 4π) · √(Pt·Gt·Gr / Pr), si el cociente interno bajo la raíz es 10000, ¿por qué factor se multiplica la constante?. Por 10. Por 100 (dado que √10000 = 100). Por 1000. Por 0,01.

¿Qué propiedad electromagnética de un material mide su capacidad para polarizarse y frenar la componente eléctrica de una onda?. Permeabilidad magnética (μ). Conductividad eléctrica (σ). Permitividad eléctrica (ε). Impedancia intrínseca (η).

¿Qué ocurre cuando una onda electromagnética choca con incidencia normal (perpendicular) contra un conductor perfecto?. Se transmite totalmente sin atenuación. Se produce una reflexión total con una inversión de fase de 180°. La onda se dispersa esféricamente. Se absorbe Íntegramente por el conductor transformándose en luz.

En un escenario real (Modelo de Dos Rayos), ¿qué solución práctica permite salir de un nulo de cobertura por interferencia destructiva en el receptor?. Bajar la potencia del transmisor. Mover la antena receptora una pequeña distancia (un par de metros) para alterar la diferencia de caminos y salir del nulo. Cambiar la modulación de digital a analógica. Aumentar la frecuencia al doble.

¿Qué es un diagrama de radiación y qué forma tridimensional tiene el patrón completo en el espacio?. Un circuito impreso bidimensional. La representación gráfica tridimensional (coordenadas esféricas) de cómo una antena distribuye la energía en el espacio. Un cálculo de la temperatura de ruido de la antena. Un filtro de RF pasivo.

¿Qué define el parámetro Ancho de Haz a Media Potencia (HPBW)?. El ángulo entre el lóbulo principal y el secundario. El ángulo de separación entre los dos puntos del lóbulo principal donde la potencia cae a la mitad (-3 dB). La distancia física entre los elementos radiantes. La potencia máxima del transmisor.

En el análisis de un diagrama de radiación, ¿cómo se calcula la Relación Delante/Atrás (F/B Ratio)?. Sumando la ganancia del lóbulo principal y del posterior. Dividiendo la potencia/ganancia radiada en la dirección frontal entre la potencia/ganancia radiada hacia atrás (180°). Multiplicando la ganancia frontal por el HPBW. Restando la potencia reflejada a la potencia directa.

¿Qué son los nulos (Nulls) en un diagrama de radiación y para qué se utilizan tácticamente?. Ángulos de máxima radiación para ganar distancia. Ángulos donde la radiación es mínima o nula, útiles para orientarlos hacia fuentes de interferencia para anularlas. Copias indeseadas del lóbulo principal. Puntos de falla en la línea de transmisión.

En una agrupación de antenas (array), ¿qué efecto tiene aumentar el número de elementos (N)?. El lóbulo principal se ensancha disminuyendo la ganancia. El lóbulo principal se estrecha, aumentando la directividad y la ganancia del sistema. Se eliminan todos los lóbulos secundarios automáticamente. Se reduce la potencia total radiada.

Según el análisis de agrupaciones, ¿qué ocurre si la separación entre elementos (d/λ) supera la longitud de onda (λ)?. La antena deja de radiar. Aparecen lóbulos de difracción (grating lobes), degradando la directividad del haz principal. El haz se vuelve omnidireccional perfecto. Se reduce el ancho de banda a cero.