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PRACTICA IGUÍAS DE ONDASPresentado por:Laura Camila Artunduaga SánchezEstephany Johana Argoty SolarteAndrés Rodrigo López RealpePresentado a:Ing. María Lucia Vargas VivaUniversidad del CaucaFacultad de Ingeniería Electrónica y TelecomunicacionesLaboratorio I de sistemas de telecomunicaciones2018-III...

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PRACTICA I GUÍAS DE ONDAS

Presentado por: Laura Camila Artunduaga Sánchez Estephany Johana Argoty Solarte Andrés Rodrigo López Realpe

Presentado a: Ing. María Lucia Vargas Viva

Universidad del Cauca Facultad de Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones Laboratorio I de sistemas de telecomunicaciones 2018-II

I.

Introducción

Hoy en día, debido a la gran cantidad de información a nivel mundial, resulta eficiente conocer la caracterización de varios sistemas de comunicaciones y de esta manera poder determinar qué medio de trasmisión es robusto para realizar la transmisión. La guía de onda es un medio muy eficiente, su funcionalidad se basa básicamente en la reducción de la disipación de energía debido a que en otros sistemas como por ejemplo los sistemas radios se ven expuestos a muchos fenómenos que afectan el desempeño del sistema.

II.

Marco Teórico

A. Guía de Onda Una guía de onda es un tubo conductor a través del cual se transmite la energía en la forma de ondas electromagnéticas. El tubo actúa como un contenedor que confinan las ondas en un espacio cerrado [1]

B. Atenuación Disminución progresiva de la potencia a medida que aumenta la distancia, el fenómeno de atenuación se muestra en la siguiente figura

Figura 1. Fenómeno de atenuación

C. Frecuencia de Microondas Los sistemas por microondas abarcan rangos de frecuencias que van desde los 300 MHz a los 30 GHz es decir la banda UHF. En la actualidad el empleo de esta banda es importantísimo y sus aplicaciones incluyen control de tráfico aéreo, navegación marina, control de misiles, aviación, telecomunicaciones, entre muchas otras.

1

D. Relación de onda estacionaria La ROE es la relación entre la cantidad de energía emitida por el equipo y la cantidad de energía reflejada de vuelta por el cable coaxial, la antena, el montaje, el plano de tierra, etc. En términos generales, la cantidad de energía reflejada está en relación directa a la mala calidad de componentes o instalación de nuestro equipo [2].

E. Diodo Gunn El diodo Gunn es un tipo de diodo usado para la electrónica de alta frecuencia. A diferencia de los diodos ordinarios construidos con regiones de dopaje P o N, solamente tiene regiones del tipo N, razón por lo que impropiamente se le conoce como diodo. Existen en este dispositivo tres regiones; dos de ellas tienen regiones tipo N fuertemente dopadas y una delgada región intermedia de material ligeramente dopado. Cuando se aplica un voltaje determinado a través de sus terminales, en la zona intermedia el gradiente eléctrico es mayor que en los extremos. [3]

III.

Oscilador Gunn A. Materiales y Equipos

Figura 2. Implementos de trabajo

2

IV.

Procedimiento Y análisis de Resultados

En primera instancia se realizó el montaje que se muestra a continuación, para analizar y encontrar la curva característica de diodo Gunn

Figura 3. Diagrama y Montaje Físico

Luego de esto se procedió a realizar las respectivas configuraciones que indicaba el manual para poder hallar la curva característica, con lo cual se obtuvieron los siguientes resultados

Figura 4. Curva característica y Resultado de la simulación

3

En la figura 4, se observa la curva característica del diodo Gunn en color negro y la curva se obtuvo como resultado al realizar la simulación en la herramienta cassyLab en color azul. Se puede observar que la curvas son muy similares en su comportamiento, con lo que se concluye que el diodo y está funcionando en óptimas condiciones y el ruido que se puede producir por conectores y el medio es muy bajo. Posterior a eso se procedió a hallar la curva de potencia, donde se obtuvieron los siguientes resultados

Figura 5. Curva de potencia característica

Figura 6. Resultado de simulación de la curva de potencia

4

En la figura 5 se muestra la curva característica de potencia del diodo Gunn y su comportamiento. En la figura 6 se muestra el resultado que se obtuvo después de realizar la simulación. Se observa que el comportamiento de la curva obtenida es muy diferente a la característica esto se debe a varios factores, los cuales son la sensibilidad de la fuente, es decir, que cuando se varia la SNR y SWR en la fuente esta tiene un límite y por lo tanto no se logra la sensibilidad necesaria para poder generar una curva más acorde con la característica. El ruido que se presenta en la gráfica se puede dar debido al medio, a los conectores o la misma capacidad de la fuente.

V.

Potencias de microondas

Para la segunda practica se decidió trabajar con potencias de microondas a continuación se presenta lo que se obtuvo

A. Diseños y Montajes 1. Para potencias grandes

Figura 7. Diagrama para grandes potencias

5

2. Para potencias pequeñas

Figura 8. Diagrama para potencias pequeñas

B. Resultados 1. Grandes Potencias Tabla 1. Datos obtenidos para Grandes Potencias.

Plin [μW]

Plog [dBm]

3427,2 μW

5,35 dBm

3145,0 μW

4,98 dBm

2514,8 μW

4,00 dBm

1994,7 μW

3,00 dBm

1579,1 μW

1,98 dBm

1259,1 μW

1,00 dBm

989,4 μW

-0,05 dBm

795,7 μW

-0,99 dBm

628,7 μW

-2,02 dBm

312,8 μW

-5,05 dBm

99,2

-10,03 dBm

μW

6

78,2

μW

-11,07 dBm

63,2

μW

-12,00 dBm

49,7

μW

-13,03 dBm

39,3

μW

-14,06 dBm

En potencias grandes no tiene validez la ley del cuadrado del detector. La indicación del medidor SWR no corresponde al cambio de potencia real. Aproximadamente desde 11,07 dBm se produce el cambio de potencia del medidor SWR en concordancia con la potencia real.

2. Pequeñas Potencias Tabla 2. Datos Obtenidos para pequeñas potencias

Plin [μW]

Plog [dBm]

3182,7 μW

5,03 dBm

2514,8 μW

4,00 dBm

2014,8 μW

3,04 dBm

1579,1 μW

1,98 dBm

1251,2 μW

0,97 dBm

996,4 μW

-0,02 dBm

789,4 μW

-1,03 dBm

536,9 μW

-2,70 dBm

506,2 μW

-2,96 dBm

-3,68 μW

-3,68 dBm

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VI.

Conclusiones

 se debe revisar los dispositivos que estén en el lugar correcto según la guía antes de conectar la fuente, para evitar un corto o el daño de alguno.  realizar varias pruebas, ya que las condiciones del medio pueden hacer variar los resultados obtenidos  el diodo Gunn tiene un límite inferior y superior, al ser superado se satura y deja de funcionar correctamente.

VII.

Bibliografía

[1]. Guía de ondas. (2017). [online] Available https://www.ecured.cu/Gu%C3%ADa_de_onda [Accessed 6 Sep. 2017].

at:

[2]. Relación de ondas estacionarias: Medias y control. (2017). [online] Available at: http://www.cb27.com/primerospasos/medida-y-control-roe [Accessed 6 Sep. 2017] [3]. https://es.wikipedia.org/wiki/Diodo_Gunn

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