Comportamiento de una oem en una guia de onda

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MÉXICO
FACULTAD DE INGENIERIA

Laboratorio de Teoría Electromagnética
Practica 2
Comportamiento de una Onda Electromagnética en una Guía de Onda




Objetivo
Observar el comportamiento de una OndaElectromagnética al propagarse en una guía de onda al colocarse diversos elementos.
Marco Teórico
Guía de Onda
Las guías de onda son medios de transmisión utilizados para transportar ondas electromagnéticas entre dos puntos. Un tipo de estructura común es la guía rectangular, la cual está compuesta de paredes perfectamente conductoras y, por tanto, no tiene pérdidas. Algunas de las diferencias másimportantes entre la propagación guiada por una guía de onda y la propagación en espacio abierto se muestran en la siguiente tabla:

La frecuencia de corte es una frecuencia por debajo de la cual la guía de onda no puede transportar energía. Por tanto las guías de onda tienen un tamaño dependiendo del intervalo de frecuencias en el que se vayan a usar.
Onda Electromagnética (OEM)
Una ondaelectromagnética es la forma de propagación de la radiación electromagnética a través del espacio. Y sus aspectos teóricos están relacionados con la solución en forma de onda que admiten las ecuaciones de Maxwell. A diferencia de las ondas mecánicas, las ondas electromagnéticas no necesitan de un medio material para propagarse; es decir, pueden desplazarse por el vacío.
Ecuaciones de Maxwell
Son unconjunto de cuatro ecuaciones (originalmente 20 ecuaciones) que describen por completo los fenómenos electromagnéticos. La gran contribución de James Clerk Maxwell fue reunir en estas ecuaciones largos años de resultados experimentales, debidos a Coulomb, Gauss, Ampere, Faraday y otros, introduciendo los conceptos de campo y corriente de desplazamiento, y unificando los campos eléctricos ymagnéticos en un solo concepto: el campo electromagnético.
A continuación se presenta una tabla que muestra las ecuaciones de Maxwell representadas en su forma diferencial e integral para ondas electromagnéticas en el vacío:
Nombre | Forma diferencial | Forma integral |
Ley de Gauss | | |
Ley de Gauss para el campo magnético | | |
Ley de Faraday | | |
Ley de Ampère generalizada | | |Lista del Equipo Utilizado
1) Oscilador de Barrido
2) Cable coaxial
3) Acoplador de cable coaxial a guía de onda
4) Aislador de Ferrita
5) Atenuador Variable
6) Acoplador direccional
7) Carga Terminal
8) Acoplador de Impedancias
9) Codo de 90 grados de guía de onda
10) Guía de onda giratoria
11) Antena tipo piramidal (Tx)
12) Antena tipo piramidal(Rx)
13) Demodulador
14) Cable Coaxial
15) Osciloscopio

Desarrollo de la Práctica y Tablas
Se llevarán acabo 8 experimentos en los cuales se colocarán o quitarán diferentes elementos.

Experimento 1
Medidor conectado directo a la guía, con carga conectada en B.

Tabla
Vpp | αdB |
40 [mV] | 0 |

Análisis y Resultados
En este experimento se calibró el oscilador de barridocon una frecuencia de 9.5 Ghz, al igual que se calibró el SWG para marcar ninguna atenuación.
Experimento 2
Antena transmisora presente en A, antena receptora en D a una distancia de 0.23 [m], Carga en B

Tabla
Vpp | αdB |
8 [mV] | -7.4 dB |

Análisis y Resultados
Viendo los resultados y en comparación a la calibración se puede decir que la OEM al salir de la antena transmisora y entraen contacto con el aire se atenúa ya que podemos ver en el medidor SWG, al igual que la señal en el osciloscopio muestra una reducción en el voltaje de pico a pico. Esto indica una perdida de la señal.

Experimento 3
Antena receptora en D y nada conectado en A (solo la guía de onda), Carga en B

Tabla
Vpp | αdB |
2 [mV] | -21 dB |

Análisis y Resultados
Con las mediciones se puede...