Instituto Politécnico Nacional Escuela superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Profesional “Adolfo López Mateos” ZACATENCO Departamento de Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica Academia de Electromagnetismo Laboratorio de Campos y Ondas Electromagnéticas ICE Practica 2: Detección de Campo Electromagnético
Objetivo: Cuantificar el campo radiado por una antena en el espacio libre
Integrantes: Ramírez González Angelo Corona Galván Ana Josefina Hernández Alemán Diana
Grupo: 3CM5 Fecha: 10/Dic/15
2015301537 2015300386 2015300810
Equipo y Material empleado
Entrenador de microondas MWT-S30 Feedback Papel polar Papel Milimétrico
Consideraciones teóricas ´ ( ´r ,t ) → Funcion del Tiempo y de ladistancia E A partir de 3000 KHz las partículas se aceleran
→ J´ 0 en el espacio libre
(transmision inalambrica)
Acoplador Director Unidad Guía de (Antena) Onda
Acoplar Medio 1 η1 Impedancia Intrínseca
Medio 2 η1 Impedancia intrínseca
η1=η2 El sistema esta acoplado la energia circuladel medio 1 al medio 2.
η1 (ξ 1 , μ1 , σ 1 )
Resonancia → La energía η2 (ξno 2 , μ2 , σ 2 ) se transmite y el sistema tiene desfasamiento
η1 ≠ η 2 El sistema esta desacopladola energia no circula
Cuando el medio es distinto la señal rebota, solo entrara con la condición de que contenga un ángulo critico Medio1=Medio2 Acoplamiento Medio1 ≠ Medio2
Arreglo de antena
Antena elemento activo
Aditamentos
Directividad Impedancia Frecuencia de trabajo Eficiencia
Acopladore s Directores Reflectores
La antena depende según la aplicación
Introducción Detección de Campos Electromagnéticos
Desarrollo EXPERIMENTO 1.
Se busca relacionar la distancia entre las antenas emisoras, receptoras calculando a diferentes distancias su intensidad de campo.
Distancia [cm] 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70
Intensidad [mA] 1 0.8 0.6 0.5 0.4 0.37 0.26 0.22 0.2 0.17
Tomando en cuenta que Un campo electromagnético se caracteriza mediante su frecuencia o su longitud de onda. En una onda electromagnética, estas dos características están directamente relacionadas entre sí: cuanto mayor es la frecuencia, más corta es la longitud de onda. La relación dada en la siguiente tabla se representa como .. 1.2 1 0.8 inte ns ida d[ mA] 0.6 0.4 0.2 0 20
30
40
50
60
70
80
Dis ta ncia [cm]
Al igual que los campos eléctricos, los campos magnéticos son más intensos en los puntos cercanos a su origen y su intensidad disminuye rápidamente conforme aumenta la distancia desde la fuente. Los materiales comunes, como las paredes de los edificios, no bloquean los campos magnéticos.
EXPERIMENTO 2. Ahora veremos cuál es el ángulo límite de transmisión de señal de la antena receptora respecto a la antena emisora.
Angulo [°] 0° 5° 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80° 90°
Intensidad [mA] 2 1.8 1.4 0.3 0.1 0 0 0 0 0 0
Partiendo desde la posición inicial 0° la antena trasmite una señal de 2mA, es decir la máxima trasmisión posible, al variar el ángulo la onda va perdiendo intensidad debido a que no se está recibiendo correctamente, el acoplador alcanza a recibir una parte de la onda, a partir de los 40° notamos que los 1 imagen: A mayor distancia menor intensidad
acopladores están desalineados, por lo tanto la intensidad de la onda es 0 debido a que no está recibiendo la señal. 2
Grafica Intensidad vs Angulo 2.5 2 1.5 Intensidad (mA) 1 0.5 0
0° 5° 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80° 90° Desfasaiento en ( °)
2 Desfasamiento de 10° de la antena receptora
Relación entre campo eléctrico y magnético Campos eléctricos
Campos magnéticos
La fuente de los campos magnéticos es la corriente eléctrica. Su intensidad se mide en La fuente de los campos magnéticos es amperios por metro (A/m). la tensión eléctrica. Habitualmente, los investigadores de Su intensidad se mide en voltios CEM utilizan una magnitud relacionada, por metro (V/m). la densidad de flujo (en microteslas Puede existir un campo eléctrico (µT) o militeslas (mT). incluso cuando el aparato eléctrico no Los campos magnéticos se está en marcha. originan cuando se pone en marcha un La intensidad del campo aparato eléctrico y fluye la corriente. disminuye conforme aumenta la La intensidad del campo distancia desde la fuente. disminuye conforme aumenta la La mayoría de los materiales de distancia desde la fuente. construcción protegen en cierta medida La mayoría de los materiales no de los campos eléctricos. atenúan los campos magnéticos.
Conclusión
CORONA GALVÁN ANA JOSEFINA: El campo electromagnético se determina por su frecuencia o longitud de onda. En antenas la detección de la intensidad de campo electromagnético está dada por medio de la distancia en la que se encuentra a la fuente que lo alimenta, así alejándose de esta va perdiendo intensidad. De acuerdo con el movimiento de diferentes grados en la guía de onda entre receptor y emisor se puede apreciar cómo es que su direccionamiento al cambiar va cambiando la intensidad ya que esta no llega de forma tan directa y se va perdiendo entre más grados se esté moviendo.
RAMÍREZ GONZÁLEZ ANGELO: Una onda electromagnética no necesita un medio para propagarse, si la distancia o la frecuencia aumentan la señal tendrá una atenuación es decir se perderá parte de la intensidad de la onda, además una parte será absorbida por los elementos que componen el aire, la atenuación y absorción dependen de la distancia. Los acopladores sirven para recibir una determinada señal, si no están alineados correctamente solo recibirán una parte de la onda y la otra se perderá. Es necesario que estén alineados y tengan una distancia adecuada para no tener pérdidas.
