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MICROONDAS TRABAJO COLABORATIVO FASE 3

RAFAEL ARLEY RIOS CODIGO: 1026261379 GRUPO: 208018_ 9

TUTOR CATALINA IBETH CORDOBA

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERA Y A DISTANCIA - UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIA E INGENIERIA MAYO 2017

INSTRUMENTOS BÁSICOS DE MEDIDA DE FRECUENCIA DE MICROONDAS

AMPLIFICIADORES SELECTIVO Es conocido como medidor de onda estacionaria, es un receptor de baja frecuencia con una banda muy estrecha y un regulador de ganancia. Este amplificador selectivo se utiliza para monitorizar niveles relativos de señal, como también para medir razones de onda estacionaria. Para hacer su uso correcto se debe disponer de un diodo detector que presente una respuesta cuadrática o un bolómetro que opere en una zona lineal. Generalmente los amplificadores selectivos disponen de tres tipos de escala: Escala normal para la medida general de VSWR Escala en dB, para la medida de cocientes de potencia o bien valores de VSWR en dB Escala expandida para la medida de VSWR bajas Para utilizar el amplificador se deben ajustar sus controles para seleccionar la impedancia del dispositivo. Si los diodos detectores no están polarizados pueden presentar impedancias muy altas o si se polarizan, muy bajas. Estos amplificadores generalmente permiten seleccionar la frecuencia central y ancho de banda. En el caso de que sus niveles de señal no sean lo suficientemente altas, se puede sustituir el amplificador selectivo, por un milivoltimetro de alterna.

Medida de cocientes de potencia Una de las medidas que se pueden hacer con un amplificador selectivo se trata de determinar cocientes de potencia, un ejemplo claro son las ganancias o atenuaciones. Si se dispone de una sección de línea con sonda móvil se puede utilizar el amplificador selectivo para determinar las diferencias entre los niveles de campo eléctrico que existan entre dos puntos de una línea que tenga reflexiones. Ejemplo: Pasos 1. Situar la sonda detectora en el punto que tenga mas señal 2. Ajustar la ganancia del amplificador selectivo al origen de escala 3. Deslazar el detector al segundo punto

RAZÓN DE ONDA ESTACIONARIA Valores bajos de VSWR Las escalas de dicho amplificador selectivo permite medir el valor de VSWR si se aplican los pasos anteriores. Esta escala tiene dos sub escalas: 1. abarca todo el rango de posibles valores de VSWR 2. realiza una medida mas precisa y para utilizarla se deben usar los mismos pasos dichos anteriormente, aumentando la ganancia del amplificador a 10dB, al finalizar el proceso. La segunda sub escala empieza en 3,2, ya que cuando se aumenta la ganancia en 10dB el detector se encuentra localizado en un minimo de señal. Para que esta VSWR ficticia sea exactamente de 1, es necesario que el cociente real de campos sea de 10 dB - 0 dB = 10 dB. Este cociente equivale a una VSWR real de VSWR real = 1010/20 = 3.1623

AMPLIFICADOR SELECTIVO

MEDIDA DE LONGITUD DE ONDA Es la distancia real que recorre una onda, siendo el intervalo de tiempo transcurrido entre dos máximos consecutivos de alguna propiedad física de la onda, entre ellas las ondas de radio que pueden llegar a avanzar hasta kilómetros en el transcurso de dos máximos consecutivos de su campo eléctrico. Representada con el símbolo λ, que se mide en metros, unidades del sistema internacional de unidades. Esta longitud es inversamente proporcional a la frecuencia y directa al periodo de la onda, ejemplo: las ondas elásticas y electromagnéticas, como el sonido y la luz.

Unidades de la Longitud de Onda:

 Centímetro (cm)  Metro (m)  Angstrom (Å) Rapidez de Propagación de una Onda: Siempre será la misma a través del recorrido, al estar relacionada con la longitud de onda y el periodo. Representación: Longitud de onda λ Numero de ondas n Tiempo de la onda t Frecuencia F Ecuación: V =λ . f

EL ESPECTRÓMETRO, ESPECTROFOTÓMETRO O ESPECTRÓGRAFO Es un aparato que analiza el espectro característico de un movimiento ondulatorio y se aplica en diferentes instrumentos que opera en el campo de longitudes de onda. UN ESPECTRÓMETRO ÓPTICO O ESPECTROSCOPIO Es el instrumento que mide las propiedades de la luz en una porción del espectro electromagnético, mide el estado de polarización electromagnético.

La espectroscopia es el estudio de la interacción entre la radiación electromagnética y la materia, con absorción o emisión de energía radiante. Es aplicada en astronomía, física, química y biología. Se encarda de

detectar la absorción o emisión de radiación electromagnética a las longitudes de onda. Casos de interacción con la materia:  Choque elástico- rayos x, difracción de electrones y neutrones  Choque inelástico- electroscopia raman  Emisión resonante de fotones ANALIZADORES DE ESPECTRO Gran parte de medida de las técnicas de medida en la frecuencia se basan en el analizador de espectros. Con este instrumento se puede medir frecuencia, potencia, distorsión y ruido; disponen de controles para elegir las unidades de medida, permitiendo medir potencias o voltajes en unidades absolutas o logarítmicas. Un analizador de espectros no arroja los mismos valores que un medidor de potencia, ya que estos proporcionan el valor de la potencia media y el analizador mide la potencia de pico. Siendo el medidor de potencia un instrumento de banda ancha que integra todos los componentes de la señal dentro del margen de operaciones del medidor. TIPOS DE ANALIZADORES DE ESPECTROS:    

En tiempo real Dinámicos de señales Filtro de sintonizados Superheterodios Las ventajas de un analizador de espectros son la buena linealidad, alta resolución, la precisión etc. CONTROLES DE UN ANALIZADOR DE ESPECTROS ANCHO DE BANDA DE RESOLUCIÓN Establece la capacidad de un analizador, permite seleccionar el ancho de banda del filtro IF de la frecuencia mas baja. Suele nombrarse RBW (Resolution Bandwidth), si disminuimos el ancho de banda la señal a la salida del bloque sera menos ruidosa. Concluyendo que mejoraría la resolución y la sensibilidad del instrumento. Sin embargo se debe tener en cuenta que en algunas aplicaciones se implementan los anchos de banda elevados por ejemplo cuando se desea medir un ruido.

ANCHO DE BANDA DE MEDIDA (span) es la anchura del margen de frecuencias en el que se desea medir el espectro, este factor puede variar entre cero y toda la banda de frecuencias, la cual debe cubrir todo el analizador. Cuando el ancho de banda de medida se ajusta a cero (zero span), en el mismo instante el oscilador deja de barrer en frecuencia y el analizador actúa como receptor superheterodino. Con esta opción se puede demodular una señal AM de forma directa, utilizando la señal de este tipo de analizador con una frecuencia central igual a la portada y un ancho de banda de resolución mayor que el ancho de banda del espectro de la señal para evitar distorsión.

OSCILOSCOPIO Es un instrumento de visualización grafica que muestra señales eléctricas en el dominio del tiempo; la medida del dominio de tiempo se considera la más intuitiva en muchos aspectos, este tipo de medidas se realiza con los instrumentos más utilizados en los laboratorios, como el multímetro y el osciloscopio. En las medidas en el dominio del tiempo las técnicas aplicadas son igualmente válidas para caracterizar procesos transitorios o estacionarios. En ingeniería de microondas se utiliza para monitorizar las señales de salida de los detectores, salidas que son de baja frecuencia. Existen osciloscopios analógicos y digitales, los analógicos se basan en un tubo de rayos catódicos (CRT) por el que se propagan los electrones, tienen dos placas deflectoras que se emplean para controlar la trayectoria de la luz. Estos osciloscopios presentan una limitación difícil de superar en cuanto a la velocidad que el haz escribe en la pantalla de su trayectoria.

REFERENCIAS • Pantoja, J. M. M. (2002). Ingeniería de microondas: técnicas experimentales. Pearson Educación. •

Roldán Escolano, Á. (2011). Diseño y simulación de antena plana.

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