UNIVERSIDAD FERMN TOROVICERECTORADO ACADMICOFACULTAD DE
INGENIERA
Informe de Laboratorio. PRACTICA N 1
Alumnos:Argimiro, Gutirrez C.I.: 24.155.463 Kenia Mastrangelo
C.I.: 24.001.597Sorayvi Gonzalez CI.: 21.048.517
Ctedra: Laboratorio de medios de transmisin Seccin: M836
Profesor: Ing. Carlos Cordero
CABUDARE, Mayo de 2015IntroduccinPara conocer como se transmiten
las ondas electromagnticas por los distintos medios de transmisin
que existen, se deben de emplear instrumentos de mediciones para
conocer las magnitudes de los elementos caractersticos de dichas
ondas. Para ello, en esta prctica, vamos a conocer el
funcionamiento y el correcto uso de los varios dispositivos de
mediciones, y otros instrumentos fundamentales que nos ayudaran a
dilucidar mejor los distintos fenmenos electromagnticos que
presentan dichas ondas.
Pre-laboratorio1. Mencione los usos principales de cada uno de
los equipos listados a continuacin:a) Generador de RF mod. LAG.b)
Medidor de campo mod. FSM/LA.c) Medidor de tensin y corriente mod.
VI/LA.d) Puente reflectomtrico y sus terminaciones.e) Lnea
Ranurada.f) Balun 1:4 y 1:1.g) Multmetro analgico.h) Lnea Bifilari)
Lnea Balanceadaj) Dipolos
Generador de RFEs un generador de seales de radio frecuencia
analgica cuya seal de RF presenta una modulacin, una frecuencia y
potencia ajustada por el equipo.Medidor de campoEl medidor de campo
sirve para evaluar la intensidad de campo electromagntico que hay
en un punto determinado, como los niveles presentes en la salida de
un amplificador de una antena colectica o el nivel de seal que hay
en la salida de una antena de recepcin de televisin.Medidor de
tensin y corrienteMide valores mximos y mnimos de tensin elctrica y
de corriente elctrica.Puente reflectomtrico y sus terminaciones.Uno
de sus usos es la observacin atraves de un analizador de espectro,
como se comporta una antena o un filtro RF.Lnea ranuradaSe usa para
el anlisis de ondas estacionarias, verificacin de condiciones de
adaptacin o para la determinacin de impedancias
desconocidas.BalunSe encarga de balancear las lneas de transmisin
no balanceadas.Multimetro analgicoEs un instrumento con indicador
de aguja que puede medir una variedad de magnitudes elctricas, como
corriente, tensin, resistencia, pruebas de diodos y pruebas de
continuidad.Lnea bifilarEs una lnea de transmisin en la que la
distancia que hay entre dos conductores paralelos es mantenida
constante gracias a una materia dielctrica.Lnea balanceadaSon lneas
que son equilibradas por medio de transformadores.DipolosEs una
antena con una alimentacin central empleada para transmitir o
recibir ondas de radiofrecuencia. Estas antenas son las ms simples
desde el punto de vista terico.2. Investigue y analice los
siguientes conceptos (incluya frmulas matemticas cuando las
haya):a). Impedancia caracterstica e impedancia de cargab).
Coeficiente de Reflexinc). Relacin de onda estacionariad). Onda
directa y onda reflejada
Impedancia caracterstica e impedancia de cargaLa impedancia
caractersticaLa impedancia caracterstica (Z0), de una lnea de
transmisin es una cantidad compleja que se expresa en ohm, que es
independiente de la longitud de la lnea y es solo dependiente de
las caractersticas geomtricas y del material de la lnea. La
impedancia caracterstica se puede representar como un cuadripolo,
cuyos terminales estn conectados con otros dispositivos tales como
la fuente y la carga; por lo tanto, se puede simular una lnea
infinita si se termina una lnea finita con una carga puramente
resistiva igual a Z0. Toda la energa que entra a la lnea desde la
fuente se disipara en la carga.Su frmula es:
Donde:Z0 = Impedancia caracterstica en ohmios.R = Resistencia de
la lnea en ohmios por unidad de longitud.C = Capacitancia de la
lnea en faradios por unidad de longitud.L = Inductancia de la lnea
en henrios por unidad de longitud.G = Conductancia del dielctrico
en siemens por unidad de longitud. = Frecuencia angular = 2f,
siendo f la frecuencia en herciosj = Factor imaginario
La impedancia de cargaComponente que demanda corriente o
potencia de un circuito elctrico. Normalmente se ubica en paralelo
con el terminal de salida del circuito, por lo que la impedancia de
carga queda en paralelo con la impedancia de salida del circuito,
cambiando los valores de tensin y corriente suministradas. Cuanto
menor sea el valor de la impedancia de carga, mayor corriente
demanda ste del circuito elctrico, llevndolo a su mxima capacidad
de funcionamiento. Por lo tanto, se recomienda el ajuste de
impedancias para el adecuado funcionamiento del circuito. Si la
impedancia de carga es igual a la impedancia de salida, se presenta
un Acople de Impedancias, por lo que la transferencia de corriente
es mxima e igual para ambos elementos.Coeficiente de ReflexinEl
coeficiente de reflexin relaciona la amplitud de la onda reflejada
con la amplitud de la onda incidente. Normalmente se representa con
la letra griega (gamma).Viene siendo definida por la siguiente
frmula:
Donde:ZL: es la impedancia de carga al final de la lneaZ0: es la
impedancia caracterstica de la lnea de transmisin; este coeficiente
de reflexin se puede desplazar a lo largo de la lnea hacia el
generador al multiplicarlo por el factor de euler a la dos veces la
constante de propagacin compleja de la lnea por la distancia x
recorrida hacia el generador (distancia que se toma como negativa
por convencin), esto hace que se modifique tanto su magnitud como
su fase, si la lnea tiene perdidas (atenuacin) y solo su fase si se
asume una lnea sin perdidas, recordemos que (gamma) es un numero
complejo.Relacin de onda estacionariaLa relacin de onda
estacionaria (ROE) es la relacin entre la cantidad de energa
emitida por el equipo y la cantidad de energa reflejada de vuelta
por el cable coaxial, la antena, el montaje, el plano de tierra,
etc. En trminos generales, la cantidad de energa reflejada que est
en relacin directa a la mala calidad de componentes o instalacin de
nuestro equipo.Su frmula es:
Onda directa y onda reflejadaOnda reflejadaOnda que aparece
cuando una onda encuentra una superficie de separacin de dos medios
diferentes, que se aleja de la superficie en el mismo medio que la
onda incidente y que es interpretable por la ptica geomtrica.Onda
directaEn este tipo de propagacin, las ondas de radio parten del
transmisor y llegan directamente al receptor en lnea recta. Para
que se establezca este tipo de enlace se necesita que haya
visibilidad ptica entre el emisor y el receptor.
Actividades del laboratorio
EXPERIENCIA No. 1.- Generador de RF. Mod. LAG
Instrucciones: 1. Lea y discuta las caractersticas tcnicas del
equipo descritas a continuacin: Alimentacin: 190-230 Vca o 110 Vca
Potencia de salida: 2,5 W (mx) Impedancia de salida: 75 ohm
Conectores: BNC Frecuencmetro en salida: resolucin de 0,1 MHz Banda
de Frecuencia: de 469,5 MHz a 853,5 MHz Frecuencias de salida:
escalones de: a. 20 MHz de 469,5 a 669,5 MHzb. 8 MHz de 669,5 a
733,5 MHzc. 20 MHz de 733,5 853,5 MHz
Su particular caractersticas es que trabaja con rangos de
frecuencias escalonados es decir una frecuencia mnima de 469,5 MHz
y una mxima de 853,5 MHz que se dividen en tres fases:
a) 469,5 a 669,5 MHz aumentando de 20 en 20 MHzb) 669,5 a 733,5
MHz aumentando de 8 en 8 MHzc) 733,5 a 853,5 MHz aumentando de 20
en 20 MHz
2. Compare el panel frontal del equipo con el diagrama mostrado
a continuacin e identifique los controles.
3. Compruebe que el equipo se encuentre conectado adecuadamente
antes de encenderlo.
4. Encienda el equipo, Qu frecuencia indica el Generador? Indica
una frecuencia de 701,5.
5. Qu sucede cuando pulsamos las teclas UP y DOWN? Cules son los
valores mximos y mnimos de frecuencia? La frecuencia con la que se
trabaja sube y baja. Su valor mximo es de 853,5 y su valor mnimo es
de 469,5.
6. Apague y encienda nuevamente el equipo. Qu frecuencia se
indica?, Qu significa lo anterior? 701,5. Al apagar el equipo se
reinicia e inicia con su valor estndar.
7. Alcance el lmite superior de la banda pulsando UP. Una vez
alcanzado este valor, pulse nuevamente la tecla UP. Qu sucede? Pasa
a su valor mnimo.
8. Repita el mismo procedimiento con la tecla DOWN. Qu sucede?
Pasa a su valor mximo.
9. Pulse UP y DOWN simultneamente. Qu sucede? La frecuencia
vuelve a su rango original.
EXPERIENCIA No. 2.- Medidor de campo. Mod. FSM/LA
1. Explique el procedimiento para la recarga de bateras
empleando el Generador de RF.
Se utiliza para medir la intensidad y otros parmetros de una
seal de radiofrecuencia. Se mide en decibelios micro voltios, lo
utilizan para orientar las antenas y obtener mejor seal.La recarga
de este equipo lo realiza el tcnico de laboratorio con unos
cables.
EXPERIENCIA No. 3. Deteccin de Tensin y Corriente Mod VI/LA
Trabajamos con deteccin de tensin y corriente donde los
indicadores (LED) El de encendido son intermitentes cuando la
batera desciende por debajo de los 75v y los 10 LED indican la
intensidad de campo.
EXPERIENCIA No. 4.- Puente Reflectomtrico.
Instrucciones: 1. Por cules elementos esta compuesto el puente
reflectomtrico? Esta compuesto por 4 impedancias 2 de 75 ohm 1 de
100 ohm 1 de 50 ohm y el puente.2. Qu sucede cuando Zn = Zx? Qu
sucede cuando Zn es diferente a Zx?Cuando Zn=Zx decimos que no hay
un coeficiente de reflexin y cuando Zn es diferente de Zx Si existe
coeficiente de reflexin.
EXPERIENCIA No. 5.- Lnea RanuradaInstrucciones: 1. Segn sus
conocimientos anteriores, una lnea coaxial est compuesta de dos
conductores concntricos y un material aislante entre ellos. Con
base en su observacin, cul es el aislante entre los 2 conductores
de la lnea ranurada? El Aire.2. Qu condiciones se deben cumplir
para que no exista onda reflejada? 3. Trate de observar las sondas.
Encontrar una rectilnea y otra en forma de bucle, de las cuales una
mide tensin y la otra corriente, ambos valores proporcionales al
valor de los campos. cul es el campo asociado en cada caso? 4.
Verifique las conexiones del mili voltmetro en cada una de las
sondas y la del medidor de campo a travs del conector BNC de la
sonda.
EXPERIENCIA No. 6.- Balun. Instrucciones:
1. Si la impedancia Zo de la lnea de alimentacin para nuestras
experiencias de laboratorio es de 75 ohm, Cunto vale Z en el BALUN
1:4? Los valores de las impedancias obtenidos son de 300ohm para el
balun de 1:4.2. Cmo son Zo y Z para el BALUN 1:1? Iguales
EXPERIENCIA No. 7.- Multmetro Analgico.
EXPERIENCIA No. 8.- Lneas y Cables Instrucciones: 1. Identifique
3 diferencias significativas entre las Lneas Bifilares y mencione
la relacin entre ellas. 2. Seale las longitudes de los diferentes
cables coaxiales presentes en cada una de las maletas.
a.157cmb.101cmc.50cmd.45cm
EXPERIENCIA No. 9.- Dipolos Instrucciones: 1. Defina Dipolos. Es
una antena con alimentacin central empleada para transmitir o
recibir ondas de radiofrecuencia. 2. Mencione y explique 4 tipos de
dipolos.Post Laboratorio
1. Cules son las frecuencias generadas por el Generador de RF?
Desde 469,5 MHz hasta 853,5 MHz,2. Qu tipo de modulacin utiliza el
Generador de RF? Por qu? El tipo de amplitud que utiliza el
modulador rf es modulacin de amplitud de 1000Hz. La AM es usada en
la radiofona, en las ondas medias, ondas cortas, e incluso en la
VHF: es utilizada en las comunicaciones radiales entre los aviones
y las torres de control de los aeropuertos.3. De qu manera se puede
calcular la tensin producida por el Generador de RF? Con un
tester.4. Qu informacin puede suministrar el puente reflectomtrico?
Suministra una medida de la relacin entre las impedancias Zx y Zn
bajo una tensin continua.5. Para qu es utilizada la lnea ranurada?
Para localizar los mximos o mnimos de voltaje y la distancia a que
ocurren desde la carga.6. Enuncie las diferencias y similitudes del
Balun 1:1 y 1:4.ConclusionesConclusin de Sorayvi Gonzalez.Para
concluir aprendimos a utilizar todos los instrumentos en el
laboratorio especificando cada uno su funcionamiento y sus partes
principales para realizar nuestras prcticas en clases. Pudimos
realizar todo el procedimiento de acuerdo a la teora en base de que
cada instrumento tiene una finalidad para medir frecuencias,
amplitudes, voltajes, corrientes, potencias, distancia, antenas,
conectar cables de diferentes longitudes, etc... As podemos tener
un buen comienzo para las siguientes prcticas a
realizar...Conclusin de Argimiro GutierrezPudimos observar el
aspecto fsico y las funciones de los distintos aparatos de
mediciones y los generadores de seales, aprendimos a cmo usar estos
dispositivos para as hacer las debidas mediciones en futuras
experiencias en el laboratorio, y as tener un mejor entendimiento
de los fenmenos electromagnticos presentes en los distintos medios
de transmisin.Conclusin de Kenia MastrangeloA pesar de no poder ir
a la prctica N1 por problemas personales pude conocer, gracias al
pre-laboratorio y a las explicaciones de mis compaeros, el uso, las
utilidades y el funcionamiento de varios equipos como el detector
de tensin y corriente, el balun, el puente reflectometrico, entre
otros Tambin puedo decir que aprendimos y entendimos cierto
concepto que no habamos tenido la oportunidad de saber.