LABORATORIO MICROONDAS

CAMILO HOGUERAANDRS RICARDO MORENO ROMEROJUAN DAVID CAVANZO AMADORDANIEL CAMILO PEZ BONILLA

RICARDO SNCHEZ CAVANZO(Docente acadmico)

UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIAFACULTAD DE INGENIERASBOGOT D.C INTRODUCCINEn este informe bsicamente se abordar el uso de un sistema generador de microondas con el cual dada la materia Telecomunicaciones nos dar el conocimiento general por el cual una onda se genera, de acuerdo al tipo de onda con la que se quiera trabajar. En el entrenador de microondas propuesto en clase un MICRO WAVE TRAINER se analizaran diferentes espectro de ondas con acoples variados. Las microondas tienen muchas aplicaciones: radares, meteorologa,radio y televisin,comunicaciones va satlite, medicin de distancias, investigacin de las propiedades de la materia, preparacin de alimentos.

OBJETIVOS Conocer alguna onda de gua bsica microondas, conocer sus componentes y saber que uso tiene. Con el instrumento medidor de ondas saber medir la frecuencia de las ondas. Saber cmo se mide g gua de banda de frecuencia con una lnea ranurada. Comprender el significado de la longitud de onda de corte y frecuencia.

MARCO TEORICO

Gua de longitud de onda y su medicin:

Longitud de onda de espacio libre l es la distancia recorrida por el frente de onda de la onda electromagntica en el espacio libre en la duracin de un ciclo. Se relaciona con la frecuencia f por:

Cuando las ondas estn guiadas por una gua de ondas que viajan en forma de patrones de onda distintivos conocidos como modos, y la longitud de onda de la transmisin guiada es conocida como el g gua de longitud de onda. Para las guas de ondas rectangulares y circulares, g est relacionada con l por las frmulas:

Donde la longitud de onda de corte de la propagacin de modo.

Para el caso de guas de ondas rectangulares, la transmisin est limitada invariablemente a la operacin mono modo en su modo H10 dominante. La longitud de onda de corte para el modo H10 es donde As, si f es conocido, se puede determinar y g puede ser calculada para un determinado tamao de la gua de ondas usando la frmula 3.La longitud de onda gua se puede medir experimentalmente usando la seccin de gua de ondas y la sonda del detector de componentes ranurados. Terminando la seccin ranurada en un cortocircuito de un patrn de onda estacionaria se puede configurar. La onda incidente de la fuente y la onda reflejada desde el corto-circuito se combinan para dar una resultante de pie de onda en la seccin cuya amplitud de campo elctrico. La distancia entre los nulos sucesivos est en el g onda estacionaria y se puede medir con mucha precisin. As gua de longitud de onda se puede determinar experimentalmente a un alto grado de precisin.

COMPONENTES DEL SISTEMA

PROCEDIMIENTOADVERTENCIA:Aunque los niveles de potencia de microondas generadas por los equipos estn por debajo de 10 mW y normalmente no es peligroso, el ojo humano puede sufrir daos al estar expuesto al dirigir la radiacin de microondas. Por lo tanto: Nunca mire directamente en una gua de ondas con energa.(a) Medicin de frecuencia utilizando el generador de onda.

1. Configurar los componentes de microondas como se muestra en la figura 2.1.7 con las posiciones del interruptor en la consola de control inicialmente de la siguiente manera: Interruptor principal de energa verde: off (apagado) Amplificador y control de la sensibilidad del detector mando: En posicin media.Suministro de oscilador de banda X: Conmutador izquierdo: cambiar a modulacin interna. Interruptor de la derecha: off (Apagado).

2. Asegrese de que los cables coaxiales estn tambin en el lugar para conectar la fuente de alimentacin para el oscilador de banda X y para conectar el diodo salida del detector al amplificador y detector de entrada en la consola.3. Ajuste la posicin del micrmetro de la cavidad del medidor de onda plenamente a una lectura superior a 15 mm. En esta posicin, el mbolo de cortocircuito por el extremo ms alejado de la cavidad est tambin completamente hacia fuera y la cavidad est en su longitud mxima.4. Ajuste la posicin angular de la paleta de resistencia para ambos atenuadores en unos 20 . Con estos ajustes, los atenuadores de reducir la potencia de microondas en el banco por el orden de 10 dB y evitar posibles diodo detector, indicador de sobrecarga metros cuando encendemos.5. Ahora encienda el interruptor de encendido verde principal y el interruptor de alimentacin de la mano derecha para el oscilador de banda X para energizar el banco.6. Ajuste el atenuador adyacente al detector de diodo para dar la lectura de contadores en el medidor de la consola de alrededor de 4 mA. Nota aumentar la penetracin de paletas reduce la potencia de microondas transmitida en el sistema.7. Determinacin de la frecuencia utilizando el banco generador de ondas: Girar el dedal micrmetro del wavemeter muy lentamente en sentido horario para mover el mbolo de cortocircuito hacia abajo y por lo tanto reducir la longitud de la cavidad. Observe la desviacin de metro, mientras que esto se est haciendo. Buscar una posicin en la que hay una fuerte cada en la lectura del medidor. Un botn tal corresponde a una resonancia a la cual el poder es absorbida por el generador y as reduce la potencia de microondas transmitida y detectada por el diodo detector y se observa en el medidor. Registre la lectura del micrmetro en esta resonancia y determinar la frecuencia de las seales de microondas utilizando la curva de calibracin del modo E011 de la figura 2-1-4.(B) Medicin de gua de longitud de onda, g

1. La longitud de onda de gua se mide utilizando la gua de ondas ranurada componente B lnea equipada con una de las unidades de diodo detector / sonda S.Esta unidad debe montarse de modo que su sonda penetra una corta distancia en la ranura permitiendo as que el campo elctrico a muestrear.

La profundidad de penetracin es un compromiso entre la obtencin de acoplamiento razonable para la sonda de detector para proporcionar una lectura del medidor observables sin la sonda causando perturbaciones injustificadas del campo en la gua de onda y por lo tanto invalida las mediciones. En la prctica una profundidad de penetracin de 1 a 2 mm debera ser suficiente.2. Conecte el equipo como se muestra en la Figura 2-1-8 con la seccin de gua de onda ranurada terminado en el R actuacin placa de metal como un corto circuito.3. Ajuste las posiciones del interruptor en la consola de control de la siguiente manera: interruptor de energa verde: off. Conmutador izquierdo del suministro para el oscilador de banda X: A modulacin interna, derecha interruptor oscilador: off. Compruebe tambin los cables coaxiales estn conectados correctamente: Cable de salida del oscilador en la consola a la fuente de microondas. Sonda de detector de cable de la unidad de entrada del amplificador-detector en la consola.4. Ahora cambie la energa y oscilador y ajuste los atenuadores y si es necesario el control de sensibilidad en la consola para obtener una lectura detector. Mueva la sonda para localizar una posicin de mxima campo y volver a ajustar el control de sensibilidad y / o atenuadores para proporcionar la lectura de contadores cerca de la escala completa, decir 4 mA.5. Partiendo de cero en la escala de lnea ranurada mover la sonda a lo largo de la seccin de gua de onda ranurada y localizar y registrar las posiciones de los nulos del campo elctrico. Debe ser posible localizar 3 nulos consecutivos: La longitud de onda gua: g = 2 (x2 - x1) = g = 2 (x3 - x2) = g = (x3 - x1) =

La gua de onda utilizada en el Entrenador de microondas es WG16 estndar cuyas dimensiones internas son amplia medida:

La longitud de onda de corte para el modo dominante, el modo H10 es:

Utilizando el resultado de la frmula (3) y el valor anterior de y determinar la longitud de onda g gua en la frecuencia de la fuente, Comparar con el valor determinado experimentalmente.

6. RESUMEN

En esta asignacin dos parmetros importantes se han medido y un nmero de componentes bsicos de microondas se han utilizado. La frecuencia se ha medido utilizando una cavidad del medidor de onda y longitud de onda gua se ha medido experimentalmente usando una gua de ondas de lnea ranurada.La relacin entre la longitud de onda de espacio libre l tambin se ha introducido y utilizado para determinar la gua de longitud de onda.

DATOS OBTENIDOS TRAS LA PRCTICA

Figura 1. Medidor de onda con sus diferentes acoples o etapas, y su respectivo generador de frecuencia, el killer, atenuadores, y su respectiva salida.

MONTAJE TERICO

TOMA DE DATOSAtenuador FuenteAtenuador DetectorPotencia

500mA

1000mA

2000mA

3000mA

4000,2mA

6000,1mA

8000,05mA

80 - 18000,05mA

050,01mA

0100,01mA

0200,01mA

0350,19mA

0450,2mA

0550,22mA

0600,23mA

9000,05mA

9051,2mA

90104,92mA

90155mA

0900,2mA

5901,2mA

10904mA

15 904,91mA

20 - 180905mA

Se hizo la respectiva toma de datos y empezamos a almacenarlos en Excel.

Comenzando con el micrmetro retirado a una longitud mxima resonancia aguda se observa a una lectura del micrmetro. Usando la curva de calibracin de la figura 2-1-4 para el modo E011 frecuencia. Alternativamente usando la frmula:

Con c = 3 x 108 m / s

37,1 mm para el modo 1Tenemos:

Con la seccin de lnea ranurada terminado en un corto-circuito nulos son observados en las posiciones de la escala.

Verifique utilizando la frmula (3):

El tamao de la gua de onda de la gua utilizada en el entrenador es WG16 con:

Tendramos:

Mostrando muy buen acuerdo con el valor medido.