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Líneas de transmisión. Guía 3
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Facultad: Ingeniería
Escuela: Electrónica
Asignatura: Líneas de transmisión
Tema: REFLEXIÓN DE SEÑALES
Objetivos
•
Medir el factor de reflexión y el VSWR de una línea terminada en carga
•
Comprobar el fenómeno de reflexión de señales
•
Comprobar el fenómeno de ondas estacionarias en una línea
•
Comprobar que la eficiencia en la transferencia de potencia depende del acople de
impedancia
Equipos y materiales
•
Analizador de SWR MFJ-269
•
Vatímetro de inserción BIRD 4410
•
Analizador de espectros de 1.13 Ghz
•
Transmisor de UHF SO4100-1A
•
Probador de mano para medida de distribución de corriente. SO4100-3d
•
Línea coaxial de 75 ohms , 1 mt
•
Línea coaxial de 50 ohms , 1 mt
•
Una carga de 33 ohms
Introducción teórica
Ver texto de la materia.
Procedimiento
PARTE I: Medición de la potencia incidente, la potencia reflejada y el factor de
reflexión en distintas cargas (corto circuito, adaptación, carga con reflexión)
1. Conecte la salida del transmisor de UHF SO4100-1A al puerto 1 del vatímetro de
inserción por medio de una línea coaxial de 50 ohms.
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Líneas de transmisión. Guía 3
2. Conecte el puerto 2 del vatímetro de inserción a una carga adaptada (antena yagi) por
medio de una línea coaxial de 50 ohms.
3. Ajuste el transmisor para una potencia de salida de 0.2 Watts
4. Ajuste el vatímetro de inserción para medir potencia incidente y coloque el
multiplicador en x1 (luego lo ajustará para obtener la mejor lectura)
5. Encienda el transmisor y tome la lectura de potencia.
6. Apague el transmisor y ajuste el vatímetro de inserción para medir potencia reflejada
7. Encienda el transmisor y tome la lectura de potencia.
8. Calcule la magnitud del factor de reflexión de la carga por medio de la siguiente
ecuación:
| Γ|=
Preflejada
Pincidente
(1)
9. Repita los pasos anteriores para una carga de 390 ohms
10. Repita los pasos del 1 al 8 cuando la carga es un cortocircuito
¿Cómo cambia el valor de potencia reflejada y de factor de reflexión al comparar los
casos anteriores?
11. Mida el factor de reflexión de cada una de las cargas usadas en los pasos anteriores
utilizando el analizador MFJ-269 para la frecuencia de 434 MHz. (la función para medir el
factor de reflexión se encuentra en el nivel “Advanced 1”)
Parte II: Medición del VSWR
12. Implemente el arreglo de la Fig. 1.
Fig.1. Esquema de trabajo para medición de onda estacionaria.
13. Conecte la salida del generador de UHF a la línea de transmisión por medio de un cable
coaxial de 50 ohms, a través del elemento acoplador de línea de transmisión-transmisor.
14. Conecte un resistor de 300 ohms a la línea de transmisión, y determine la impedancia de la
línea de transmisión, a través de la expresión:
Líneas de transmisión. Guía 3
3
(2)
 2D 
Z1 = 120 Ln

 d 
D =______________. d = ________________.
D=Separación entre las líneas.
d=diámetro de los conductores.
15.Aplique por medio del transmisor una potencia de 0.2W a la línea de transmisión con
carga.
16.Con el probador de mano colocado de acuerdo a la Fig. 2. determine la distribución de
corriente a través del largo de la línea. Para tal propósito, desplace los medidores a lo
largo de la línea de transmisión e identifique los valles y las crestas de las
distribuciones de campo medidas. Los datos obtenidos grafíquelos en la Fig. 3.
Fig.2. Esquema de trabajo para medición de campo magnético a lo largo de la línea de
transmisión.
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Líneas de transmisión. Guía 3
25
50
75
100
125
Cms.
Fig.3. Gráfica de intensidad de campo magnético a lo largo de la línea de transmisión.
17.Determine el VSWR dividiendo un valor de cresta entre un valor de valle.
18.Determine el porcentaje de voltaje incidente a la carga y el voltaje reflejado, tomando
directamente la lectura del medidor del transmisor de UHF para lo que deberá
predisponer el transmisor de la siguiente forma:
• Interruptor de SWR/Pout: Pout.
• Interruptor Uf/Ur: Uf.
• Perilla SENS: Ajustada para obtener un 100% para Uf.
19.Una vez calibrado el equipo, coloque el interruptor Uf/Ur en Ur y lea el porcentaje de
tensión reflejada en la escala 3 (Uf%) y el VSWR en la segunda escala (adimensional),
registre las mediciones en los espacios siguientes:
VSWR=______________
Uf=____________(%) Ur=______________(%)
Por medio de los resultados obtenidos se puede determinar también la relación de
Líneas de transmisión. Guía 3
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onda estacionaria, de la siguiente manera:
VSWR =
U
1+ | Γ |
| Γ |= r
Uf
1− | Γ | donde
-3
20.Compare el valor obtenido de la relación anterior, con el obtenido en el medidor de
SWR y con el valor obtenido en el paso 17
21.Obtenga el VSWR según el procedimiento anterior cuando la línea se termina con un
cortocircuito.
22.Mida el VSWR con el analizador MFJ-269 para el caso de la carga de 300 ohms y de
cortocircuito
Parte III: Comprobación que la eficiencia en la transferencia de potencia depende
del acople de impedancia
23.Conecte el generador de UHF a la antena yagi a través de una línea coaxial de 50
ohms.
24.Disponga el analizador de espectros a una distancia entre 2 y 4 metros de la antena
yagi para medir las señales presentes en el ambiente conectando la antena del
aparato a su entrada
25.Dirija la antena yagi hacia el generador
26.Anote la potencia medida, tomando como referencia que el nivel más alto de la
pantalla son 0 dB
27.Haga la misma medición cambiando la línea coaxial que une al generador con la
antena y utilizando en vez de la de 50 ohms una de 75 ohms.
¿A que se debe la diferencia de nivel en el medidor?
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Líneas de transmisión. Guía 3
Parte I
No.
1
2
3
4
%
Actividad
Cálculo de factor de reflexión a partir
10% de las mediciones de potencia con
carga adaptada.
Cálculo de factor de reflexión a partir
10% de las mediciones de potencia con
carga desadaptada.
Cálculo de factor de reflexión a partir
10% de las mediciones de potencia con
carga de cortocircuito.
Reflexione y concluya sobre el efecto
de las impedancias de carga en la
30% cantidad de potencia reflejada.
Criterio
Cumplimiento
Los valores son correctos de
acuerdo a los valores medidos.
Los valores son correctos de
acuerdo a los valores medidos.
Los valores son correctos de
acuerdo a los valores medidos.
Los estudiantes establecen la
relación correcta entre los valores
de las cargas y la potencia
reflejada.
Parte II
No.
%
Actividad
Cálculo de impedancia de la línea
5
3%
Los valores son correctos de
acuerdo a los valores medidos .
6
3%
Gráfica de onda estacionaria línea con La gráfica presenta la tendencia
carga
adecuada
7
3%
8
3%
9
7%
10
3%
11
3%
12
3%
13
7%
Calculo de VSWR a partir de la gráfica
Cálculo de VSWR a partir del factor de
reflexión
Comparación de resultados
Gráfica de onda estacionaria caso de
cortocircuito
Calculo de VSWR a partir de la gráfica
Cálculo de VSWR a partir del factor de
reflexión
Comparación de resultados.
Criterio
Cumplimiento
Los valores son correctos de
acuerdo a los valores medidos.
Los valores son correctos de
acuerdo a los valores medidos
Los estudiantes obtienen
conclusiones apegadas a la lógica
de acuerdo a los valores medidos.
La gráfica presenta la tendencia
adecuada
Los valores son correctos de
acuerdo a los valores medidos
Los valores son correctos de
acuerdo a los valores medidos
Los estudiantes obtienen
conclusiones apegadas a la lógica
de acuerdo a los valores medidos.
Parte III
No.
14
%
5%
Actividad
Conclusión
Criterio
La conclusión es correcta.
Cumplimiento
Líneas de transmisión. Guía 3
Guía 3:
REFLEXIÓN DE SEÑALES
Alumno:
GL:
Docente:
Fecha:
EVALUACION
%
1-4
5-7
8-10
CONOCIMIENTO
20.0%
El estudiante
conoce deficiente
los
procedimientos
desarrollados en
la práctica.
El estudiante
evidencia conocer
parcialmente los
procedimientos
desarrollados en la
práctica.
El estudiante
evidencia conocer
bien los
procedimientos
desarrollados en
la práctica.
APLICACIÓN DEL
CONOCIMIENTO
75.0%
El estudiante
realiza pocos
procedimientos de
la práctica
correctamente.
El estudiante
realiza parte los
procedimientos de
la práctica
correctamente.
El estudiante
realiza todos los
procedimientos de
la práctica
correctamente.
ACTITUD
2.5%
Es un observador
pasivo.
Participa
ocasionalmente o
lo hace
constantemente
pero sin
coordinarse con su
compañero
Participa
propositiva e
integralmente en
toda la práctica.
2.5%
Es ordenado pero
no hace un uso
adecuado de los
recursos.
Hace un uso
adecuado de lo
recursos, respeta
las pautas de
seguridad, pero es
desordenado.
Hace un manejo
responsable y
adecuado de los
recursos de
conformidad a
pautas de
seguridad e
higiene.
TOTAL
100%
Nota
7