• Author / Uploaded
• YEFERSON

Citation preview

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN Facultad de Ingeniería de Producción y Servicios Escuela Profesional de Ingeniería Electrónica

CURSO: LÍNEAS DE TRANSMISIÓN Y ANTENAS

DOCENTE: Prof. PhD. Alexander B. Hilario T

LABORATORIO 2 HORARIO: LUNES 3:50-5:30 Realizado por: APELLIDOS Y NOMBRES

CUI

BEJARANO TORRES, Rodson Jeffrey SANCHEZ TORRES, Yeferson Alberto YUCRA CHAPALLMA, Renato Gabriel

20123562 20143087 20140487

Arequipa - Perú 2019

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN LINEAS DE TRANSMISION Y ANTENAS Prof. PhD. Alexander B. Hilario T. LABORATORIO 2 Parte 2: Respuesta de la funcion escalon de voltaje DESARROLLO DE LA PRACTICA Parte 1: Modelo RLGC de lineas de transmision Escriba un programa en Matlab que permita calcular los valores de R, L, G, C, a, b, velocidad de propagacion y Z0 para una linea de transmision coaxial, cable de dos lineas, y lineas planares. Para esto, utilice la informacion presentada en las Figuras 1, 2 y el material bibliogr´afico entregado por el profesor. Prueba tu codigo para las siguientes lineas de transmision: Cable Coaxial RG58 - La frecuencia es 1GHz. - El radio interior es 0.445mm y el radio exterior es 1.765mm. - El conductor es cobre (σ c = 5.8x107 S/m, µr = 1 : 0) - El aislamiento entre las lineas coaxiales es polietileno (ε = 2.25, σ = 0.0001S/m). A menos que un material sea claramente magnotico (materiales de ferrita), asuma que µr = 1.0. language=Matlab,breaklines=true,morekeywords=matlab2tikz, keywordstyle=,morekeywords=[2]1, keywordstyle=[2], identifierstyle=,stringstyle=, commentstyle=,showstringspaces=false,numbers=left,numberstyle=,numbersep=9pt, emph=[1]for,end,break,emphstyle=[1],

Matlab Code cablecoaxial.m

2

Lineas planares - La frecuencia es 1GHz. - El sustrato de polietileno tiene un grosor de 1mm. - La parte superior e inferior estan hechas de cobre. - El ancho de la linea es de 6mm. lineasplanare.m

3

Cable de 2 lineas - La frecuencia es 1GHz. - El radio del cable es 2mm y la distancia entre los cables es 6mm. - Asuma que las lineas estan separadas por polietileno. cablededoslineas.m

4

Parte 2: Respuesta de la funcion escalon de voltaje Dibuje los diagramas de Reflexion de Voltaje (Diagramas de rebote) para un cable coaxial RG58 de 50Ω conectada a las siguientes terminaciones conforme mostrado en la Figura 3. a) Carga adaptada. b) Circuito Abierto. c) Corto circuito. d) RT = 100Ω e) RT = 25Ω f) Inductor. g) Capacitor.

Figure 1: Ejemplo de linea de transmision

5

Suponga que P = 1m y d = 2m. Utilice la velocidad de propagaci´on calculada en la parte 1 para el cable coaxial llena de polietileno. Dibuje el voltaje en el punto P en funcion del tiempo. Tambien calcule y muestre en su diagrama el voltaje en estado estacionario (Revisar el material bibliogr´afico). Para poder realizar los diagramas de rebote, utilizaremos el libro de Fundamentos de aplicaciones en electromagnetismo 5ta Edici´on y Matlab. antnas2.m

15

10

5

0

−5

−10 0

50

100

150

200

Figure 2: grafica de RT

6

250

300

350

400

anten.m

voltaje en funcion de l tiempo 4

3

VG

2

1

0

−1

−2 −1

0

1

2

3

4 t

Figure 3: grafica de RT=infinito

7

5

6

7

anten1.m

voltaje en funcion de l tiempo

4

3

VG

2

1

0

-1

-2 -1

0

1

2

3

4

t Figure 4: grafica de RT =0

8

5

6

7

anten2.m

voltaje en funcion de l tiempo 4

3

VG

2

1

0

−1

−2 −1

0

1

2

3

4 t

Figure 5: grafica de RT=100

9

5

6

7

anten3.m

voltaje en funcion de l tiempo 4

3

VG

2

1

0

−1

−2 −1

0

1

2

3

4 t

Figure 6: grafica de RT=25

10

5

6

7

antenas2.m

25

20

15

10

5

0

-5

-10 0

50

100

150

200

Figure 7: grafica de RT=inductor

11

250

300

350

400

antenas3.m

15

10

5

0

-5

-10 0

50

100

150

200

Figure 8: grafica de RT=capacitor

12

250

300

350

400

Preguntas finales • Explique el concepto de respuesta de la funcion escalon de un sistema. Una se˜nal de entrada del tipo escalon permite conocer la respuesta frente a cambios abruptos en su entrada. Asi mismo, nos muestra la una idea del tiempo de establecimiento de una se˜nal, o sea el tiempo que se tarde el sistema en alcanzar su estado estacionario. otra de las caracteristicas de la se˜nal escalon, es que el producto de la discontinuidad del salto se puede aplicar una gran cantidad de se˜nales sinusoidales a nuestro sistema y se tendria un intervalo de frecuencias grandes. • Explicar como los diagramas de rebote y sus gr´aficos relacionados con la tension y el tiempo se relacionan con la respuesta de la funcion escalon. El hecho que un pulso rectangular se pueda representar en dos funciones escalonadas permite analizar el comportamiento transitorio del pulso a traves de una linea de transmision como la superposicion de dos se˜nales en corriente Directa. Por consiguiente se puede trabajar con cada una de ellas independientemente con cada uno de los componentes del pulso, para despues agruparlas. Conclusiones: Una linea de transmision es una red de dos puertos que conecta un generador con una carga. Las ondas EM que viajan por la linea experimentan perdidas de potencia ohmica, efectos de dispersion y reflexiones en los extremos del generador y de la carga de la linea. Estos efectos que ocurren en la linea de transmision se ignoran si la longitud de la linea es mucho mas corta. El voltaje Vq se llama voltaje de estado estable en la linea y su expresion es exactamente la esperada con base en analisis de CD, si se tratara la linea de transmision simplemente como un cable de conexion entre el circuito generador y la carga.

13