Universidad Fermín Toro

Facultad de Ingeniería

Escuela de Ingeniería en Telecomunicaciones

Informe de Laboratorio.

PRACTICA N° 1

Nombres: María Gabriela Espinoza C.I: 23039875

Simón Gudiño C.I: 25474400 Maria Andreina Zambrano C.I: 21125931

Sección:

M816

Cabudare, Marzo 2014

PRACTICA N° 1.

En el presente informe se demuestra detalladamente la explicación de las

características, funcionamiento y usos de los equipos que utilizaremos durante la

materia, así como también las conclusiones más relevantes obtenidas de manera

grupal, luego de haber recibido las instrucciones impartidas por la docente de la

materia. Los objetivos principales de esta práctica son:

- Conocer y explicar las normas de Seguridad de los Equipos a ser

utilizados en este laboratorio.

- Estudiar las características, modo de operación y usos de los equipos.

Antes de realizar dicho laboratorio se obtuvieron conocimientos previos

sobre algunos conceptos teóricos presentados en el PRE-LABORATORIO, que

describían los usos principales de cada uno de los equipos a utilizar, ellos son:

- Generador de RF mod. LAG:

Los generadores de RF son instrumentos que producen señales

semejantes a las del radio, para verificar el equipo de transmisión y recepción de

la comunicación por este mismo medio. El espectro de RF se aplica a la porción

menos energética del espectro electromagnético entre 3KHz y 300GHz.

Sus principales usos son: Ajustar y reparar los receptores de radiodifusión y

otros tipos relacionados con las bandas en uno por radioaficionados, y se usa para

comprobar filtros paso altos y pasa baja.

- Medidor de campo mod. FSM/LA:

El Medidor de Campo es un instrumento utilizado en electrónica para medir

la intensidad (dBµV) y otros parámetros de una señal de radiofrecuencia.

Su principal uso es: Los antenistas de tv los utilizan frecuentemente para

orientar la antena y obtener la mejor señal y luego para medir que esta señal

llegue bien.

- Medidor de tensión y corriente mod. VI/LA:

El Medidor de Tensión y Corriente es un dispositivo capaz de detectar la

corriente y voltaje de un circuito.

- Puente Reflectométrico y sus terminaciones:

Está compuesto por dos resistencias de 75ohm, la impedancia conocida Zn

y la incógnita Zx, dos condensadores C1 y C2 de igual valor los cuales presentan

una reactancia despreciable en altas frecuencias. El puente suministra una media

de la relación entre las dos impedancias Zx y Zn bajo la forma de una tensión

continua. La tensión aplicada al diodo es igual aunque las tensiones a sus

extremos están intercambiadas entre sí, ya que el desequilibrio del puente es la

misma.

Su uso principal es: Equilibrar la carga.

- Línea Ranurada:

La línea Ranurada tiene el mismo funcionamiento que un cable coaxial, la

diferencia es que con ella podemos realizar mediciones de tensión y de corriente

en un tramo, cosa que es mucho más complicado de hacer con el cable coaxial.

La línea Ranurada básicamente nos ayuda a entender cómo trabaja internamente

un cable coaxial internamente.

- Balun 1:4 y 1:1:

Es un dispositivo adaptador de impedancias que convierte líneas de

transmisión simétricas en asimétricas. La inversa también es cierta: el balun es un

dispositivo reversible. El balun además de su función de simetrización de la

corriente, también puede tener un efecto de adaptación de impedancias (n:m). (El

balun 1:1 no transforma la impedancia y el balun 1:4 si la transforma)

- Multímetro analógico:

Es un medidor de aguja que puede medir múltiples magnitudes eléctricas.

Además de las magnitudes de corriente y tensión, así como de resistencia en

diferentes rangos de medición, el Multímetro analógico también es apto para

pruebas de diodos o de continuidad.

- Línea bifilar:

Es un cable de dos conductores que van paralelamente unidos en uno solo.

La constante de atenuación es en dB/m que describe la pérdida de potencia

transmitida por metro lineal de cable. Los cables bifilares no irradian ya que los

campos magnéticos de los conductores paralelos son de sentido opuesto. Su

principal uso: Son usados como líneas de transmisión simétricas entre una antena

y un transmisor o receptor. Su principal ventaja es q las líneas de transmisión

simétricas tienen perdidas en un orden de magnitudes menores que las líneas de

transmisión coaxiales.

- Línea balanceada:

Es un par de conductores que va cubierto por una malla conectada a masa,

el cual logra mejorar la respuesta ante las interferencias que ofrece la línea no

balanceada de audio. Dicha mejora se fundamenta en que si una interferencia

logra atravesar la malla, induce el transitorio en ambos conductores en el mismo

sentido. En el receptor para desbalancear la línea, hay que invertir la señal que

porta la contrafase y sumarla a la fase logrando así duplicar la amplitud de la señal

resultante.

- Dipolos:

Antena con alimentación central empleada para transmitir o recibir ondas de

radiofrecuencia. Estas antenas son las más simples desde el punto de vista

teórico.

Así mismo se investigó sobre algunos conceptos y sus respectivas fórmulas

que serán necesarios en el laboratorio, como:

- Impedancia característica:

La impedancia característica de una línea de transmisión es la impedancia

(relación entre la tensión y la corriente) con su formula característica:

La impedancia de carga es un Componente que demanda corriente o potencia de

un circuito eléctrico. 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 tensión y corriente

suministradas.

- Coeficiente de reflexión.

Es una cantidad vectorial que representa a la relación del voltaje reflejado al

voltaje incidente 0 corriente reflejada a la corriente incidente. Representado por:

- Relación de onda estacionaria:

La relación de onda estacionaria (SWR), se define como la relación del

voltaje máximo con el voltaje mínimo, o de la corriente máxima con la corriente

mínima de una onda.

Los máximos de voltaje (Vmáx) se presentan cuando las ondas incidentes y

reflejadas están en fase (es decir, sus máximos pasan por el mismo punto de la

línea, con la misma polaridad) y los mínimos de voltaje (Vmin) se presentan

cuando las ondas incidentes y reflejadas están desfasadas 180º. La ecuación

queda:

- Onda directa y Onda reflejada:

Una línea de transmisión ordinaria es bidireccional; la potencia puede

propagarse, igualmente bien, en ambas direcciones. El voltaje que se propaga,

desde la fuente hacia la carga, se llama voltaje incidente, y el voltaje que se

propaga, desde la carga hacia la fuente se llama voltaje reflejado. En forma

similar, hay corrientes incidentes y reflejadas.

ACTIVIDADES DE LABORATORIO:

EXPERIENCIA No.1.- Generador de RF. Mod. LAG

Para realizar la primera experiencia se procedió a identificar el Generador

de RF entre todos los equipos presentes en el mesón de trabajo. Luego

comparamos con el dibujo que se presenta en la guía de laboratorio los controles

y botones de funcionamiento del mismo, siendo aclarado por la profesora: “de los

botones ubicados en la parte izquierda solo usaremos el de encendido-apagado,

debido a que el resto de los botones de este lado se usan para hacer

modulaciones”.

Al encender el equipo la frecuencia mostrada era de 701.5MHz. Con las

teclas UP y DOWN podemos subir y bajar la frecuencia respectivamente. El

máximo valor de frecuencia que obtuvimos al presionar sucesivamente la tecla UP

fue de 853.5MHz mientras que el mínimo valor obtenido al presionar

sucesivamente la tecla DOWN fue de 469.5MHz. Nos dimos cuenta que al apagar

y encender de nuevo el Generador, la frecuencia se estabiliza en 701.5MHz ya

que es la frecuencia central. Una vez que se alcanza el límite superior de

frecuencia, si presionamos de nuevo el botón UP la frecuencia pasa del máximo

valor al mínimo valor. De la misma manera si llegamos al valor mínimo de

frecuencia y presionamos de nuevo el botón DOWN la frecuencia pasa del mínimo

al máximo valor. Cuando se pulsa simultáneamente las teclas UP y DOWN vuelve

a la frecuencia central.

EXPERIENCIA No.2.- Medidor de campo. Mod. FSM/LA

En esta experiencia se procedió a identificar el medidor de campo ubicado

en el mesón de trabajo.

El medidor de campo está constituido por una antena me medida que se

puede regular en longitud, un detector de tensión y un indicador de diodos LED.

Posee entradas para la conexión de la antena de medida, un conector BCN,

un conector para la carga de baterías, mandos para encendido y apagado,

regulador de sensibilidad fina, sensibilidad x1 y x10. Los LED que posee indican el

encendido y la intensidad de campo que se puede medir 1-10. Para la recarga de

baterías del Medidor de campo usando el Generador de RF, conectamos el cable

de carga en la parte trasera del generador el cual posee dos plus, los cuales

tendrán que ser conectados en el Medidor de campo para que este comience a

cargarse.

EXPERIENCIA No.3.- Detección de Tensión y Corriente. Mod. VI/LA

En esta experiencia se procedió a identificar el detector de tensión y

corriente ubicado en el mesón de trabajo.

Este equipo tiene como entrada un conector para carga de baterías,

mandos de encendido y regulador de sensibilidad, medidor de corriente y de

tensión. Posee indicadores LED de encendido y de indicación de intensidad de

campo que se puede medir 1-10.

EXPERIENCIA No.4.- Puente Reflectométrico

El puente Reflectométrico está compuesto por las dos resistencias de 75

Ohm, la impedancia conocida Zn y la impedancia incógnita Zx; los condensadores

C1 y C3 son de valor idéntico y reactancia despreciable en altas frecuencias. Si

Zn=Zx, el puente está en equilibrio; es decir, una señal aplicada en la entrada

“generador” se divide en partes iguales en dos ramos del puente y los puntos A y

B del puente se encuentran en la misma tensión. Si Zn es diferente a Zx se

devuelve parte de la señal, el coeficiente de reflexión tiene un valor y hay una

onda que se refleja.

EXPERIENCIA No.5.- Línea Ranurada

En esta experiencia se procedió a identificar visualmente como es la línea

Ranurada.

A diferencia de un cable coaxial, el aislante que separa los conductores

concéntricos en la línea Ranurada es el aire. Para que no exista onda reflejada

entre el medio de transmisión y equipo que recibe la onda la condición que debe

cumplirse es que las cargas tanto del medio como la del equipo deben ser iguales.

EXPERIENCIA No.6.- Balun

En esta experiencia luego de identificar físicamente los dos tipos de balines

(1:1 y1:4), la profesora explico que son utilizados para modificar impedancias en

líneas de transmisión. Si la línea de alimentación para las experiencias de

laboratorio es de 75ohm el Z del balun 1:4 vale 300ohm. Los Zo y Z para el balun

1:1 son iguales y no modifican la impedancia.

EXPERIENCIA No.7.- Multímetro Analógico

En esta experiencia procedimos a verificar el funcionamiento de Multímetro

analógico, está distribuido por varias escalas de 1, 3, 10, 30, 100, 300, 1000 y

dependiendo de la escala que se seleccione se transformará el valor dado en el

rango de 0-100 que muestre la aguja. El Multímetro no es recomendable cuando

se buscan resultados precisos.

EXPERIENCIA No.8 - Líneas y Cables (Falta información)

La relación que tienen las líneas Bifilares es que todas presentan constante

de atenuación, la cual se expresa en dB/m y describe la pérdida de potencia

transmitida por metro lineal de cable. Las diferencias observadas en las líneas

bifilares del laboratorio son: la más grande es de 300 Ohm y la pequeña es de 75

Ohm, su separación depende de la impedancia y los conductores de la más

pequeña no más gruesos que los de la línea más grande.

Las longitudes de los cables coaxiales presentes en el mesón de laboratorio

eran:

- Un cable de un metro.

- Un cable de metro y medio.

- Un cable de 20 metros.

- Un cable de 14 centrimetros.

EXPERIENCIA No.8.- Dipolos

Un dipolo es una antena con alimentación central empleada para

transmitir o recibir ondas de radiofrecuencia. Estas antenas son las más simples

desde el punto de vista teórico. Alguno de los tipos de Dipolos:

- Dipolo en V invertida: Es un dipolo cuyos brazos han sido doblados el

mismo ángulo respecto del plano de simetría. Tiene la forma de una V

invertida. La realización exige algunas precauciones. Autores como

Brault y Piat recomiendan que el ángulo de la V no sea inferior a 120

grados, y que los extremos de la V estén lo más lejos posible del suelo;

la proximidad de los extremos a la tierra induce capacidades que alteran

la frecuencia de resonancia. El dipolo en V invertida es sumamente

apreciado por los radioaficionados que transmiten en expediciones,

porque con un simple mástil de unos nueve metros, un poco de cable y

de cuerda de nylon, es posible instalar rápidamente una antena

transportable, liviana, y poco voluminosa.

- Dipolo simple: En su versión más sencilla, el dipolo consiste en dos

elementos conductores rectilíneos coloniales de igual longitud,

alimentados en el centro, y de radio mucho menor que el largo. La

longitud del dipolo es la mitad de la longitud de onda de la frecuencia de

resonancia del dipolo, y puede calcularse como 150/frecuencia (MHz). El

resultado estará dado en metros. A causa del efecto de bordes la

longitud real será algo inferior, del orden del 95% de la longitud

calculada.

- Dipolo doblado: Es un dipolo cuyos brazos han sido doblados por la

mitad y replegados sobre sí mismos. Los extremos se unen. La

impedancia del dipolo doblado es de 300 Ohm, mientras que la

impedancia del dipolo simple en el vacío es de 73 Ohm. El dipolo

doblado es, en esencia, una antena única formada por dos elementos.

Un elemento se alimenta en forma directa, mientras que el otro tiene

acoplamiento inductivo en los extremos. Cada elemento tiene media

longitud de onda de largo. Sin embargo, como puede pasar corriente por

las esquinas, hay una longitud de onda completa de corriente en la

antena

- Dipolo de brazos plegados: Es un dipolo cuyos brazos tienen una

pequeña parte del extremo parcialmente plegada. Eso hace que se

economice espacio, a costa de sacrificar parcialmente la eficiencia del

dipolo.

POST LABORATORIO

1. ¿Cuáles son las frecuencias generadas por el Generador de RF?

El Generador de RF genera un rango de frecuencia de 469,5 MHz a 853,5

MHz. Con escalones de:

a.- 20MHz: de 469,5 a 669,5 MHz

b.- 8MHz: de 669,5 a 733,5 MHz

c.- 20Mhz: de 733,5 a 853,5 MHZ

2. ¿Qué tipo de modulación utiliza el Generador de RF? ¿Por qué?

El Generador de RF analógico puede generar salida con modulación en

AM, FM, PM y a veces modulación por pulsos.

3. ¿De qué manera se puede calcular la tensión producida por el

Generador de RF?

Conectando una banana a la salida del Generador y midiendo su tensión

con un multímetro.

4. ¿Qué información puede suministrar el puente Reflectométrico?

La principal información que nos puede suministrar el puente

Reflectométrico es indicarnos cuando un sistema esta balanceado o no además

nos indicara cuando la impedancia incógnita es mayor o menor que la impedancia

de referencia.

5. ¿Para qué es utilizada la línea Ranurada?

La Línea Ranurada es utilizada para estudiar y comprobar la formación de

ondas. Básicamente nos ayuda a entender cómo trabaja internamente un cable

coaxial internamente. Ya que podemos realizar mediciones de tensión y corrientes

en diferentes tramos de la misma.

6. Enuncie las diferencias y similitudes del Balun 1:1 y 1:4.

Similitudes:

1. Tanto el balun 1:1 y el 1:4 ambos son reversibles. 2. Ambos vuelven líneas de transmisión de balanceadas a no balanceadas.

Diferencias:

1. El balun 1:1 no cambia la impedancia, el balun 1:4 si cambia la impedancia.

2. La diferencia física que existe entre ambos uno el 1:4 tiene unas especies de tubo de lado y el 1:1 la tiene arriba.