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GUIA 3:
Facultad: Ingeniería
Escuela: Electrónica
Asignatura: Líneas de transmisión
Ciclo: 01 - 2014
Instructor: Edward Arévalo
REFLEXIÓN DE SEÑALES
I. OBJETIVOS
General
Conocer las características eléctricas de una línea de transmisión.
Específicos.
Al finalizar la práctica el estudiante:

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
II. INTRODUCCIÓN TEÓRICA
Ver texto de la materia.
III.
MATERIALES Y EQUIPO
Cantidad
1
Descripción
Analizador de SWR MFJ-269
1
Vatímetro de inserción BIRD 4410
1
Analizador de espectros de 1.13 GHz
1
Transmisor de UHF SO4100-1A
1
1
Probador de mano para medida de
distribución de corriente. SO4100-3d
Línea coaxial de 50 ohms , 1 mt
1
Línea coaxial de 75 ohms , 1 mt
1
Una carga de 33 ohms
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IV.
1
Una carga de 390 ohms
1
Terminación de 50 ohms
1
Conector BNC tipo T
1
Antena yagi
1
Línea coaxial terminada en cortocircuito
1
Acoplador de línea de transmisión SO4100-1f
1
Regla graduada
1
Línea de transmisión bifilar
1
Resistor de 300 ohms
1
Adaptadores N – BNC
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.
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|=
(1)
Preflejada
Pincidente
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?
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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
1) Implemente el arreglo de la Fig. 1.
Fig.1. Esquema de trabajo para medición de onda estacionaria.
2) 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.
3) 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:
(2)
 2D 
Z1 = 120 Ln

 d 
D =______________.
d = ________________.
D=Separación entre las líneas.
d=diámetro de los conductores.
4) Aplique por medio del transmisor una potencia de 0.2W a la línea de transmisión con carga.
5) 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.
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Fig.2. Esquema de trabajo para medición de campo magnético a lo largo de la línea de transmisión.
Fig.3. Gráfica de intensidad de campo magnético a lo largo de la línea de transmisión.
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6) Determine el VSWR dividiendo un valor de cresta entre un valor de valle.
7) 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.
8) 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 onda estacionaria, de la siguiente
manera:
VSWR =
1+ | Γ |
1− | Γ |
| Γ |=
(3)
Ur
Uf
donde
9) Compare el valor obtenido de la relación anterior, con el obtenido en el medidor de SWR y con el valor obtenido en
el paso 6
10) Obtenga el VSWR según el procedimiento anterior cuando la línea se termina con un cortocircuito.
11) 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
1) Conecte el generador de UHF a la antena yagi a través de una línea coaxial de 50 ohms.
2) 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
3) Dirija la antena yagi hacia el generador
4) Anote la potencia medida, tomando como referencia que el nivel más alto de la pantalla son 0 dB
5) 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?
V. BIBLIOGRAFÍA:
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VI. Hoja de evaluación Guía 3
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.
Cumplimiento
Criterio
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 I
No.
%
5
3%
6
3%
Actividad
Cálculo de impedancia de la línea
Gráfica de onda estacionaria línea con
carga
Calculo de VSWR a partir de la gráfica
7
3%
8
3%
9
7%
10
3%
11
3%
12
3%
13
7%
Cumplimiento
Criterio
Los valores son correctos de
acuerdo a los valores medidos .
La gráfica presenta la tendencia
adecuada
Los valores son correctos de
acuerdo a los valores medidos.
Cálculo de VSWR a partir del factor de Los valores son correctos de
reflexión
acuerdo a los valores medidos
Comparación de resultados
Los estudiantes obtienen
conclusiones apegadas a la lógica
de acuerdo a los valores medidos.
Gráfica de onda estacionaria caso de
La gráfica presenta la tendencia
cortocircuito
adecuada
Calculo de VSWR a partir de la gráfica Los valores son correctos de
acuerdo a los valores medidos
Cálculo de VSWR a partir del factor de Los valores son correctos de
reflexión
acuerdo a los valores medidos
Comparación de resultados.
Los estudiantes obtienen
conclusiones apegadas a la lógica
de acuerdo a los valores medidos.
Parte II
Parte III
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No.
14
%
5%
Actividad
Conclusión
Nota:______________
Cumplimiento
Criterio
La conclusión es correcta.
Ponderación de la guía: 3%
Porcentaje total ganado de la nota de laboratorio (notaX0.03): ____________________
Firma del docente de laboratorio:___________________________
Materia
Líneas de transmisión 01-09
Guía 3
Parámetros de líneas de transmisión
Catedrático
Ing. Wenceslao Rivas
Instructor
Estudiante
No. de Carné
Fecha
GUÍA 3 Pág.
7
Pág.