Introducción

El correcto manejo de niveles de potencia es un factor crítico en el diseño y

funcionamiento de la mayoría de los sistemas de RF y microondas. Dentro de un sistema, cada

una de sus partes debe recibir el nivel adecuado de señal de la etapa anterior y entregar el nivel

apropiado a la etapa siguiente. Si estos niveles de potencia son demasiados bajos, la señal se

degrada con el ruido. En cambio si el nivel es demasiado excesivo se producirá distorsión de la

señal o destrucción de algún dispositivo.

Al referirse a “nivel de la señal” se interpretaría como la medición de tensión en vez de

potencia. Para frecuencia bajas, por debajo de los 100 kHz, la potencia se calcula en base a la

tensión medida. A frecuencias mayores que los 30 MHz la medición de potencia es más fácil de

realizar y también es más exacta. A medida que la frecuencia se acerca al GHz, la medición de

potencia se vuelve cada vez más importante debido a que la tensión y la corriente empiezan a

perder utilidad. Esto es debido a que estas últimas varían con la posición a lo largo de una línea

de transmisión sin pérdidas y en cambio la potencia permanece constante. Otro ejemplo es el uso

en guías de onda donde la tensión y corriente son difíciles de definir e imaginar.

MARCO TEORICO

*Oscilador Gunn: es un dispositivo oscilador de alta frecuencia el cual utiliza un diodo

gunn. Este oscilador genera una señal de 10.5GHz y su salida de potencia es de

aproximadamente 10mW.

*Atenuador Variable: Es un elemento utilizado para reducir el nivel de potencia en la

entrada de un componente de microondas y para realizar mediciones de atenuación.

*Montaje del termistor: es un elemento resistivo cuya resistencia está en función de su

temperatura interna y se utiliza para hacer máxima la potencia de microondas que llega a este.

*Medidor De Potencia: Mide la potencia de una señal de microondas generada. Y nos

permite calcular cosas como atenuación y potencia máxima.

*Soporte De La Guía De Onda: se usa para asegurar la estabilidad de la instalación de

microondas. Este está compuesto por dos partes, que son una base y una varilla.

MEDIDOR DE SWR: (relación de onda estacionaria) metros mide la relación de

onda estacionaria en una línea de transmisión. El medidor se puede utilizar para indicar el grado

de desajuste entre una línea de transmisión y su carga (por lo general una antena de radio), o

evaluar la eficacia de la adaptación de impedancia esfuerzos.

Atenuación: En telecomunicación, se denomina atenuación de una señal, sea esta

acústica, eléctrica u óptica, a la perdida de potencia sufrida por la misma al transitar por

cualquier medio de transmisión. Si introducimos una señal eléctrica con una potencia P2 en un

circuito pasivo, como puede ser un cable, esta sufrirá una atenuación y al final de dicho circuito

obtendremos una potencia P1. La atenuación (α) será igual a la diferencia entre ambas potencias.

La atenuación del sonido es el reparto de energía de la onda entre un volumen de aire

cada vez mayor.

No obstante, la atenuación no suele expresarse como diferencia de potencias sino en

unidades logarítmicas como el decibelio, de manejo más cómodo a la hora de efectuar cálculos.

La atenuación, en el caso del ejemplo anterior vendría, de este modo, expresada en decibelios por

la siguiente formula: en términos de potencia:

∝=10 x logP1P2

En términos de tension

∝=20 x logV 1V 2

Medidor de onda estacionaria: Un medidor de ondas estacionarias indica la relación

entre las amplitudes relativas de las ondas reflejadas y directas que viajan por una línea de

transmisión. Estas dos ondas se combinan para crear una onda estacionaria. Cuando la línea se

conecta a una carga que tiene una impedancia exacta, no hay ondas estacionarias. Si hay un

desacople de impedancias, aparecen las ondas estacionarias. Para medir las ondas estacionarias,

se deben aislar las ondas reflejadas de las ondas directas. Esto se puede realizar por medio de

más líneas de muestreo que están bien acopladas en uno de sus extremos y desacopladas en el

otro.

Como bien acopladas, se refiere a que tienen una carga con la impedancia adecuada y

desacopladas cuando no la tienen.

Cuando se transmite la energía de RF a la línea de muestreo, el extremo desacoplado del

instrumento devuelve una parte de esta energía hacia el extremo bien acoplado, realizándose el

mismo proceso que ocurre en la línea de transmisión. Sin embargo, esta reflexión produce una

onda adicional que tiene una dirección opuesta a la onda estacionaria de la línea de transmisión.

Esta onda puede ser el componente directo o reflejado de la energía de donde se conecten las

cargas acoplada y desacoplada.

La primera figura nos muestra que las dos líneas de muestreo son idénticas, la diferencia

está en la localización del extremo acoplado (resistencia) y desacoplado (diodo, condensador y

medidor). En las dos líneas la ubicación de estos componentes esta invertida con respecto a la

línea de transmisión. Las ondas reflejadas en estas líneas viajan desde el extremo desacoplado al

extremo acoplado, por lo tanto, se mueven en direcciones opuestas. Solamente en una de estas

líneas las ondas reflejadas están en dirección opuesta a las ondas reflejadas de la línea de

transmisión. De esta manera, las ondas reflejadas de esta línea de muestreo están fuera de fase o

desfasadas.

En la otra línea de muestreo, en donde las ondas reflejadas tienen la misma dirección, el

componente reflejado se refuerza y el componente directo se elimina. Esto ocurre en el circuito

sensor inverso, y el medidor Ml mostrara la magnitud relativa de la onda reflejada en la línea de

transmisión. Cuando las ondas reflejadas en la línea de muestreo viajan en la dirección opuesta a

las ondas reflejadas en la línea de transmisión, el componente reflejado se cancela, y en el

medidor se muestra la onda directa.

En este proyecto se utiliza un solo medidor Ml y un quiche para intercambiar su posición.

El diagrama completo puede apreciarse en la segunda figura. La pieza clave de este medidor son

las líneas de muestreo que van instaladas en forma paralela a la línea central de transmisión. En

el medidor, estas tres líneas van montadas en una "guía de ondas" cuyos detalles de construcción

y sus medidas se muestran en la tercera figura. Esta "guía de ondas" se monta en una pequeña

caja de aluminio que a su vez se asegura en el chasis del medidor.

En el frente de este chasis se montan el micro-amperimetro y el quiche, y por los lados

van montados dos conectores coaxiales referencia PL-259 en donde van conectadas la salida del

transmisor y la antena.

EQUIPOS REQUERIDOS

· Fuente de alimentación del Oscilador Gunn.

· Medidor SWR.

· Oscilador Gunn.

· Detector de Cristal.

· Montaje del Termistor

· Atenuador Fijo (30dB).

· Atenuador Fijo (6dB).

· Cables Coaxiales y Accesorios.

· Dos soportes de guias de Onda.

· Osciloscopio

PROCEDIMIENTO

1. Asegure de que todos los interruptores de potencia estén en la posición 0 y coloque los

módulos.

2. Conecte los componentes como se muestran.

Ajuste la fuente de alimentación del oscilador de Gunn.

3. Realice los siguientes ajustes.

· Voltaje mínimo.

· Modo 1Khz.

· Rango de 10V.

· Rango 30 dB

· Ganancia 10dB

· Escala normal

· Ancho de banda 20Hz

4. Encienda la fuente de alimentación del oscilador Gunn y el medidor

SWR

5. Ajuste la posición de la hoja del atenuador variable para obtener una lectura de -5dB

en el medidor SWR corresponde a una lectura real de -35dB considerando la selección del

interruptor de rango de -30dB.

6. Varíe la posición de la perilla do control de frecuencia central para hacer máxima la

señal.

7. varíe el voltaje de alimentación del oscilador Gunn para hacer máxima la lectura en el

medidor SWR

8. Ajuste el atenuador variable en 0,0

9. Desconecte el cable de fuente de alimentación de oscilador Gunn de la fuente de

alimentación.

10. Reconecte el cable de fuente de alimentación del oscilador Gunnn.

Ajuste el atenuador variable para obtener la misma lectura de referencia que antes -32dB en

medidor SWR Anote la posición de la hoja del atenuador variable.

Posición de la hoja del atenuador variable = 1.98 mm (teórico) =1.65mm (practico).

11. Utilice la curva de calibración del atenuador variable obtenida en el ejercicio,

determinando la atenuación correspondiente a las dos posiciones de la hoja del atenuador

variable.

Atenuación en la posición de la hoja en el paso 10 = 4.5 dB (practico) =

6.5dB (teórico) Atenuación a 0,00 mm = 0.6dB (teórico) = 0.21dB (practico)

Diferencia= 3.9dB (teórico) =4.29dB (practico). Que representa la diferencia entre las dos

atenuaciones?

RTA/ la diferencia entre las dos atenuaciones representa la perdida por inserción del

atenuador fijo de 6dB.

12. Lleve el control de voltaje de la fuente de alimentación del oscilador

Gunn a la posición mínima. Coloque todos los interruptores de potencia en la posición 0,

desarme la instalación y coloque todos los componentes en sus compartimientos de

almacenamiento.

Preguntas más Frecuentes.

1. ¿De un descripción general de un medidor de relación de onda estacionaria?

Un medidor de SWR es un amplificador de banda angosta, generalmente sintonizado a

1KHz, y un indicador que se gradúa para indicar niveles de señales relativos cuando el medidor

se utiliza con un detector de ley cuadrática

2. ¿Qué es el medidor SWR en este ejercicio?

Un medidor de SWR mide atenuación relativa entre dos señales. No mide atenuación

absoluta.

3. ¿Por qué la técnica utilizada para medir atenuación en este ejercicio se denomina

método de sustitución de RF?

Porque se sustituye el componente bajo prueba con el atenuador variable calibrado en el

recorrido de la señal de microondas.

4. ¿Cuál es la principal fuente de error en el método de medición de atenuación de

sustitución de RF?

La principal fuente de erros es la curva de calibración del atenuador variable de

referencia.

5. ¿Cómo elimina los errores causados por el detector, el método de medición de atenuación

por sustitución de RF?

Como el detector recibe el mismo nivel de señal en cada medición de atenuación,

evitando el problema de alinealidades en la salida del detector y porque la medición es

independiente del nivel absoluto de la señal.

Conclusión

La energía de una señal decae con la distancia . La atenuación es la perdida de la potencia

de una señal. por ello para que la señal llegue con la suficiente energía es necesario el uso de

amplificadores o repetidores.  La atenuación se incrementa con la frecuencia, con la temperatura

y con el tiempo.

La atenuación es la razón principal de que el largo de las redes tenga varias restricciones.

Si la señal se hace muy débil, el equipo receptor no interceptará bien o no reconocerá esta

información. Esto causa errores, bajo desempeño al tener que transmitir la señal.