Instituto Politécnico Nacional ESIME CULHUACAN Laboratorio de Ondas Electromagnéticas Guiadas
Práctica !" Medici#n de las caracter$sticas eléctricas de los di%erentes ti&os de aco&ladores
Ondas Electromagnéticas Guiadas Alumno" 'ui( 'oano Luis Alberto Pro%esora" Ma) Conce&ci#n Gutiérre( Hernánde(
Gru&o" *E+,
IN-ICE" 1.- OBJETIVOS 2.- MARCO TEORICO 3.- MATERIAL Y EQUIPO 4.- DESCRIPCION DEL EQUIPO 5.- DESARROLLO DE LA PRÁCTICA 6.-RESULTADOS 7.- CONCLUSIONES 8.- BIBLIORA!"A
.)/ O01E2I+OS" S# $%#&'() #* +(,#/$/#0', +)() $#/( +)() $#/( +)($#'(,& &/,& #0 &/&'#$)& %# #$+*#)0 %)& # ,0)& (#')0%*)(#&.
,)/ MA'CO 2EO'ICO" El caso ideal u óptimo es tener una línea de transmisión acoplada, esto significa que RL=RC. Cuando RL RC se dice que la línea está desacoplada. Siempre que sea posible se desea acoplar las líneas de transmisión para eliminar las reflexiones. Las líneas no acopladas RL RC ó RC! ocasionan ecos reflexiones!, estas reflexiones dan lugar a las ondas estacionarias. Esta situación puede ser particularmente indeseable, por e"emplo, en los circuitos telefónicos. La t#cnica de acoplamiento será la de las secciones acopladoras stub$tuner! o espolones. La idea consiste básicamente en determinar el %alor de la impedancia de alguna red auxiliar, la cual cuando sea conectada a la línea de transmisión pro%ocará que
=RC.
Como se puede %er el caso más general es cuando la impedancia de carga es comple"a & debido a que la impedancia de la línea es puramente real, entonces la impedancia de esta red auxiliar debe ser puramente comple"a reacti%a! & cu&o %alor debe ser igual al de la parte reacti%a de la impedancia de carga. Se puede encontrar un punto a lo largo de la línea de transmisión de tal manera que la admitancia de entrada tenga una parte real igual a '(RC & alguna parte imaginaria X, es decir = '(RC! )" X *.+!
Este -ec-o se puede %er fácilmente si notamos que la admitancia normaliada a Rc de la ecuación es
Es claro que esta red debe pro%eer una admitancia que sea puramente reacti%a que no tenga parte real!, la cual podría ser capaciti%a o inducti%a puesto que / puede ser positi%o o negati%o. La manera más ob%ia & más simple de -acer esto es conectar en paralelo con la línea, a la distancia adecuada, un capacitor o un inductor que tenga el %alor adecuado de admitancia. El problema que conlle%a esta solución es que este tipo de elementos no se comportan como simples capacitores o simples inductores cuando son operados a frecuencias cercanas al rango de los 0iga-ert. 1ba"o de este rango de frecuencias sí serán adecuados para realiar el acoplamiento. Cuando la línea %a a operar en rangos de frecuencia más altos para implementar la red acopladora se utilia una sección de línea de transmisión que tenga las mismas características de #sta, impedancia intrínseca Rc constante de fase & una longitud L ! & que est# cortocircuitada, es decir, que termine en corto circuito. 1 este pedao de línea se le conoce como stub o stub-tuner . 2ambi#n se podrían utiliar stubs con terminación en circuito abierto, pero son más difíciles de construir & son poco utiliados.
3uesto que no siempre es posible acoplar una línea exactamente, se desea tener una medida del grado de desacoplamiento. Esta medida se llama Raón de 4olta"e de 5nda Estacionaria 4S6R! & se de7ne como la raón de la magnitud del %olta"e máximo en la línea a la magnitud del mínimo %olta"e en la línea8
4S6R=
*.++!
9ótese que en el caso acoplado la raón del %olta"e máximo al %olta"e mínimo dentro de la línea es igual a ', es decir, 4S6R=' para
=RC
& 4S6R= para
= ó para
=:
;e esta manera, la 4S6R nos da una medida del desacoplamiento de la línea. 9ótese que la 4S6R siempre será un n
Entre más cerca est# la 4S6R de la unidad, me"or acoplada está la línea Se puede determinar una fórmula para la 4S6R en t#rminos de Rc &
.
Substitu&endo las ecuaciones de *.+! en la de7nición de 4S6R, ecuación8
4S6R= ;ebido a que la magnitud del coe7ciente de re>exión es constante en todos los puntos a lo largo de la línea, entonces será igual al inicio que en la carga8
? se puede escribir como8
4S6R= 3or otro lado, si se conoce la 4S6R por mediciones o por algexión en cualquier punto de la línea utiliando la siguiente ecuación8 =
=
L) )(') # S$/' #& %0 /)()$) +,*)( #&+#/)* %# ,0'/#0# (%*,& # (#&/&'#0/) ,0&')0'# (%*,& # (#)')0/) ,0&')0'# (%*,& # (#*)/0 # #&')/,0)(/) ,0&')0'# 9 %(:)& ()/)*#& %# (#+(#�')0
*,& *%)(#& #,$;'(/,& # #&<)&# #0 %0) *0#) # :)*,( ,0&')0'#= &# %'/*/>) #0 *) (#&,*%/0 # +(,*#$)& # %)& # ,0)& 9 *0#)& # '()0&$/&/0.
3)/ MA2E'IAL 4 E5UIPO" o o o o
P,(')<,*/, ,0 )/')$#0',& A0'#0) /#*;'(/) C)(') # S$/' B)0, # +(%#)& # $/(,,0)& MARCONI
*)/ -ESC'IPCION -EL E5UIPO" Antena -ieléctrica U0) )0'#0) # #($/) /#*;'(/) #&' ,$+%#&') +,( %0 +)(# # #($/) 9 %0 +/0. E&') #& %0) )0'#0) # )*', (#0/$/#0', /&#?)) +)() )+*/)/,0#& /0'#())&. E&') )0'#0) /#*;'(/) #&' #) ,0 %0 /&#?, +)() %0 $#/, # )*') /#*;'(/) ,0&')0'# ,$, #& *) #($/) @#&'# '/+, # $)'#(/)* #& %0 $#/, ,$0 +)() )#( )0'#0)&. E&'# /&#?, +%## #0,#( #* ')$)?, <&/, # *) )0'#0) # $)0#() #<#'/:). N,&,'(,& +,&##$,& /<#(#0'#& ')$)?,& # )0'#0) # #($/) /#*;'(/) +)() &% &#*#/0.
0anco de &ruebas de microondas MA'CONI
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
6)/ -ESA''OLLO -E LA P'7C2ICA" 1. M,0'# #* #%/+,
2. L) &#?)* &# #'#') #0 *) *0#) ()0%()) )0'#& # ,0#')(*) ,$+(%## %# *) )0'#0) :#('/)* %#) )* ()& # *) +)(# &%+#(/,( # *) %) #,0) /(# *#:#$#0'# #* ',(0/**, ,0# #&' )*,), #* /,, #'#',( # /#0'/
6. E& /$+,(')0'# &#?)*)( #* �'/, 9 *) /(#/0 # *,& #&+*)>)$/#0',& 9) %# #&',& &# (#+(#�')(0 #0 *) C)(') # S$/'
Obser8aciones" A* )#( /#(')& ,&#(:)/,0#& <%# %0 ')0', /</* $)0'#0#( %0) &#?)* /0'#() , /#)* +)() +,#( )0)*/>)( /) &#?)* +#(,
!)/ 'ESUL2A-OS
9)/ CONCLUSIONES C,0 #* +(#�'# '()), (#)*/>), &,(# *0#)& # '()0&$/&/0 +(/$#(, %# 0)) ,$+(#0 *, %# #& ,0&'(%/( '% +(,+/, ,0,/$/#0', 9) %# )* #&')( *#9#0, # :)(/)& <%#0'#& #* '#$) <,($)& '% +(,+/, ,0#+', +)() )& ,$+(#0#( $#,(= 9) &#) %0) +)*)() , %0) <($%*) %# &#() #&# $/ +%0', # :/&') *, $& +'/$,. S# +%## #/( %# *) )(') # S$/' #& %0) (#*)/0 ()) 9 #* ,#)0, *) )(') &# #:/')0 *,& *),(/,&,& *%*,& ,0 0$#(,& ,$+*#,& +)() ,0,#( *) /$+#)0/) # #0'()) ) *) *0#) , #* ,#
:)/0I0LIOG'A;IA !%0)$#0',& # #*#'(,$)0#'/&$, +)() /0#0/#() - D):/ . C#0 C)$+,& 9 O0)& E*#'(,$)0;'/)& - D):/ . C#0 ''+GFF(%:)*&#+.$#.'*F/$)#&0#H2FFFF1F1F7F3FF4F7FPTC6E2.+<
