practica 1 de antenas

8/13/2019 Practica 1 de Antenas

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CONCEPTOS BASICOS DE RADIACION

OBJETIVO:

Que el alumno conozca y aprenda a utilizar el equipo, para esto se les dar 2 tipos

diferentes de acoplamiento para realizar las prcticas.

INTRODUCCION TEORICA:

Reconocimiento de equipo

Generador de RF

Consta de 1 botn de encendido, pantalla analgica para medicin de potencia, perilla

ajustable, interruptor para cambiar de revers/forward, entrada para cargar el detector de

corriente-voltaje, entrada para cargar detector de radiacin y una salida para el plano de

tierra.

Figura 1: Generador de RF.

Plano de tierra

Consta de una perilla para ajustar el generador RF a 0,2 entradas para varillas que sern los

radiadores, y estar conectado al generador de RF.

Figura 2: Plano de tierra.

Detector de radiacin


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Consta de 2 entradas en la partes laterales para varillas del numero 21 y tambin de un foco

en la parte superior. El foco prendera con mayor o menor intensidad segn vaya detectando

la radiacin, si la radiacin es alta la intensidad de luz del foco tambin lo ser.

Figura 3: Detector de radiacin.

Detector de voltaje-corriente

Es estticamente similar al detector de radiacin. En la parte de atrs posee dos barras, una

para medir el voltaje y otra para medir corriente, en la parte delantera posee un indicador

que prendera al detectar voltaje y/o corriente, segn sea el caso.

Figura 4: Detector de voltaje-corriente.


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Caja de herramientas y estuche de antenas

La caja de herramientas y estuche de antenas consta de material bsico, como transportador

a 360, pila, flexometro, etc. El estuche de antenas consta de todas las varillas que

podramos usar durante las prcticas, as como tambin del copete capacitivo, etc.

Figura 5: Caja de herramientas.

Tipos de acoplamiento

Los dos tipos de acoplamiento a aprender son 2 el acoplamiento A y el acoplamiento

B. Acoplar el equipo es importante, pues obtendremos un mejor patrn de radiacin y

mediciones ms exactas y precisas.

Acoplamiento A

1. Verificar que el demostrador de antenas esta apagado (pos off), el control de

potencia de salida debe de estar apagado y colocar el interruptor de conmutacin del

wattmetro en la posicin reverse(reflejada).

2. Colocar el elemento de estudio en las terminales del plano de tierra.

3. Encender el generador de RF y ajustar el control de potencia con el wattmetro a la

posicin reverse a 0.3 watts.

4. Ajustar el acoplador a mnima potencia reflejada (menor a 300mW) por medio de la

perilla localizada en el plano de tierra.

5. Colocar el interruptor de conmutacin del wattmetro a potencia incidente y con el

control de potencia de salida para dar 0.5watts.

6. Finalmente el demostrador queda ajustado a mnima potencia incidente 0.5 watts

que se encuentra en condiciones de operacin adecuada.

7. No sobrepasar esos niveles de potencia.

8. Esos pasos deben seguirse para cada elemento que estudie y se coloque en el plano

de tierra.


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Acoplamiento B

1. Observar que el foco verde del generador este encendido y el rojo apagado yasegurarse de que este conectado al plano de tierra.

2. En el plano de tierra colocar la perilla en el nivel 5.

3. Colocar la varilla en el agujero derecho de la parte superior del plano de tierra.

4. Observar que tenga potencia directa (foward), encender el generador y con la perilla

ubicada a 0.5 watts.

5. Cambiar el interruptor de foward a reverse y girar la perilla del plano de tierra hacia

el mximo o al mnimo de tal manera que el generador se ubique en 0 watts( si es

mayor a 0.3 watts existir perdida de radiacin).

Polarizacin: comportamiento del campo elctrico en el espacio con respecto a un puntofijo de referencia. La polarizacin esta referida nicamente a las lneas de campo elctrico.

Basicamente la polarizacion de una antena esta definida por la direccion de las lineas de

fuerza del campo electrico. Como el plano de las lineas de fuerza del campo E son paralelas

a la antena, una antena horizontal emitira ondas polarizadas horizontalmente y una antena

vertical ondas polarizadas verticalmente.

POLARIZACIN LINEAL

Se produce una polarizacion lineal cuando las fases de 2 componentes ortogonales del

campo electrico difieren un multiplo entero de radianes.

Figura 6: variacin del campo elctrico con el tiempo en un punto fijo en el espacio para polarizacin vertical.


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POLARIZACION ELIPTICA O CIRCULAR

Se produce polarizacion circular cuando las amplitudes son iguales y la diferenciua de fase

entre los componentes es /2 o 3/2.

Figura 7: Polarizacin circular producida por dos ondas planas ortogonal mente polarizadas en cuadratura de fase.


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EQUIPO Y MATERIAL A EMPLEAR

Generador de RF.

Plano de tierra.

Detector de radiacin.

2 Varillas del nmero 21.

Detector de corriente y voltaje.

Caja de accesorios.

Varilla numero 4.

Varilla numero 13.

Copete capacitivo.

DESARROLLO EXPERIMENTAL

a)Se realiza el acoplamiento sea tipo A o B, cada integrante podr escogerlo.

Expresar las mediciones obtenidas por medio de una tabla, anotar la potencia directa y

reflejada y finalmente otra columna para el plano de tierra.

b) Realizar la deteccin de corriente y voltaje en 3 puntos distintos (arriba, en medio y

abajo) y graficar la corriente contra voltaje.

c) Con ayuda del transportador se coloca en el plano para llevar acabo la deteccin de

radiacin en cuatro ngulos diferentes, hasta observar que la radiacin sea mnima, decir

en que ngulo se traslapa y con que mesa, anotar su tipo de radiacin.

Se realiza una tabla de los ngulos obtenidos y su distancia

d) Finalmente anotar las observaciones de cada uno de los experimentos


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Experimento 1.

1.- En el plano de tierra se coloca la varilla del nmero 13 Y se realiza el acoplamiento.

a) acoplamiento

El acoplamiento para esta varillafue el A

Varilla num.13

TABLA 1.Mediciones del acoplamiento

Potencia directa (forward) Plano de tierra (P.T.) Potencia reflejada (P.R.)

0.5W 2 0.1

b) Deteccin de Voltaje Y Corriente en 3 distintos puntos.

Figura 8: grafica corriente-voltaje.


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c) Deteccin de radiacin

TABLA 2.Mediciones para conocer la distancia del patrn de radiacin y el traslape es con el num. De mesa

3 de laboratorio, en el angulo de 90.

Radiacin: lineal vertical

d) Observaciones

En este experimento se observo que con el tipo de acoplamiento a se trabaja muy bien ya que la

eficiencia de patrn de radiacin fue grande porque tuvo una distancia elevada como se muestra

en la tabla aunque tuvo un traslape con la mesa 3 no impidi su rendimiento.

Otra de las observaciones fue que cuando estaba cerca el flexmetro del elemento radiador, el

patrn de radiacin era mayor ya que se prenda ms el foco del detector, entonces el elemento

inducia energa por el metal del flexmetro as que decidimos quitarlo para no alterar los

resultados.

Angulo Distancia en (cm.)

0 230

90 218

180 297

270 181


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Experimento 2.

Varilla num.13 con copete capacitivo

1.- En el plano de tierra se coloca la varilla del nmero 13 colocando a la vez un copete capacitivo

del numero 20 Y se realiza el acoplamiento.

a) acoplamiento



0.5W 1 0.1

b) Deteccin de Voltaje Y Corriente

Figura 9: grafica corriente-voltaje con copete capacitivo.


TABLA 4. Mediciones para conocer la distancia del patrn de radiacin y el traslape con otra mesa de

laboratorio es la 3 en el ngulo de 90.

Angulo Distancia en (cm.)0 227

90 268

180 254

270 162


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d) Observaciones

En este experimento realmente se noto que al colocar un copete capacitivo aumentosu longitud

elctrica sin aumentar su longitud fsica por lo que el patrn de radiacin fue grande porque

tuvo una distancia mayor.

Experimento 3.

Varilla num.4

a) acoplamiento



Potencia directa (forward) Plano de tierra (P.T.) Potencia reflejada (P.R.)0.5W 2 0.2


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TABLA 6. Mediciones para conocer la distancia del patrn de radiacin y el traslape con otra mesa de

laboratorio fue la 3 en el ngulo de 90

Radiacin: lineal

d) Observaciones

Una de la observaciones de todo el equipo fue que cuando el el detector de corriente se acercaba,

la potencia de radiacin disminua se notaba en la intensidad de los focos del elemento radiador

era diferente notndose que arriba tenia gran intensidad, en medio la intensidad del foco era

media y abajo no prenda. En este otro experimento nuevamente decidimos quitar el flexometro

del plano de tierra para no alterar los resultados porque como ya mencionamos el metal del

flexometro sirve como conductor.

Angulo Distancia en (cm.)0 101

90 103

180 264

270 153


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Experimento 4.

Varilla num.4 con copete capacitivo

a) acoplamiento




TABLA 8. Mediciones para conocer la distancia del patrn de radiacin, con un traslape de la mesa de

laboratorio nm. 3 en el ngulo de 90.

Radiacin: lineal


0.5W 3 0.1

Angulo Distancia en (cm.)

0 96

90 110

180 274

270 174


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d) Observaciones

Como ya se haba mencionado anteriormente en el experimento 2 se noto que al colocar un

copete capacitivo aumenta su longitud elctrica sin aumentar su longitud fsicapor lo que el

patrn de radiacin es mayor porque la distancia aumenta.

Conclusiones generales:

Bibliografa:

Handbook of Antennas for EMC T. Magnamara Artech House C.A. Balanis,Antenna Theory: Analysis and Design, John Wiley & Sons, Nueva

York, 1997.


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INSTITUTO POLITCNICO NACIONAL

ESCUEL SUPERIOR DEINGENIERMECNIC Y ELCTRIC

*INGENIERIA EN COMUNICACIONES Y ELECTRONICA*

LAB. DE TEORA DE RADIADORES

ELECTROMAGNTICOS:

PRACTICA 1.Descripcin y operacin del

equipo de laboratorio de teora de

radiadores electromagnticos

NOMBRE DE LOS INTEGRANTES: Bendito Andrade Juan Carlos

Cortes Snchez Mario Alberto

Hernndez Heredia Katia Karen

Rojas de Jess ArturoGRUPO: 5CM9

FECHA DE ENTREGA 09-05-2012

PROF. M. en C. Pilar Guadalupe Gutirrez Moreno


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