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CARACTERISTICAS DE ONDA, EMPLEANDO UN GENERADOR KLYSTRON

Gustavo Alonso Góez Ruiz, Daniel Contreras, Asesor: José Ignacio Uribe
Julio del 2012, goez9@hotmail.com, danikontreras@hotmail.com

Resumen – El objetivo principal a la hora de realizar esta práctica era la de conocer el funcionamiento de un generador Klystron para utilizarlo como fuente de haz de electrones y verificar las leyes dereflexión, difracción y el comportamiento de su intensidad respecto a la variación de la distancia entre emisor y receptor. Después de obtenidos los resultados se llegó a la conclusión que debido a algunos errores humanos y técnicos no se consiguió demostrar como se quería cada una de las leyes. Sin embargo, las gráficas de cada uno de los experimentos mostraron comportamientos correctos y con elexperimento de Fraünhofer se logró calcular la longitud de onda generada por el Klystron como λ= 0.388 cm que es una longitud correcta para una microonda.

Palabras Claves – Klystron: válvula termoiónica de vacío de electrones, utilizado como oscilador o amplificador de microondas. Antena: Dispositivo diseñado para emitir o recibir ondas electromagnéticas. Onda: perturbación que se propagaentre dos puntos, sin transporte de materia, pero sí de energía. Intensidad de onda: es la energía que atraviesa por unidad de tiempo (Potencia) y por unidad de superficie perpendicular a la dirección de propagación. Reflexión: cambio de dirección que experimenta la onda cuando choca contra una superficie sin cambiar de medio de propagación. Difracción: cuando se distorsiona una onda por unobstáculo cuyas dimensiones son comparables a la longitud de onda.



I. INTRODUCCIÓN

Esta práctica fue realizada para comprobar de manera experimental los fenómenos de reflexión, difracción e intensidad de las ondas. Las ondas utilizadas para el experimento fueron ondas electromagnéticas generadas por un Klystron y radiadas por una bocina piramidal como transmisora y otro similar como receptora. Eltipo de onda radiada, son ondas que se encuentran en la banda espectral UHF, donde se localizan las microondas, que es el tipo de onda generado por el Klystron.


II. MARCO TEÓRICO

KLYSTRON REFLEX 723 A/B: El Klystron es una válvula termoiónica de vacío de electrones en la cual una modulación inicial de velocidad impartida a los electrones, da una modulación del haz de electrones. Seutiliza como amplificador en la banda de microondas o como oscilador.


Figura . Imagen real del Klystron Reflex 723 a/b.

El Klystron réflex 723 Sólo contiene una cavidad. El haz de electrones la atraviesa dos veces: en la primera se modula con la señal; se refleja en un electrodo negativo, llamado reflector, y regresa a la cavidad, donde se extrae la señal. Este Klystron trabaja a unos 10KMc/s yopera a una tensión normal de 300V con una corriente de 22mA y su voltaje reflector proporciona modos de oscilación de 0 a 300V, negativos con respecto al cátodo. [1]


ANTENA: Una antena es un dispositivo (conductor metálico) diseñado con el objetivo de emitir o recibir ondas electromagnéticas hacia el espacio libre. Una antena transmisora transforma voltajes en ondas electromagnéticas, y unareceptora realiza la función inversa. Las características de las antenas dependen de la relación entre sus dimensiones y la longitud de onda de la señal de radiofrecuencia transmitida o recibida. Si las dimensiones de la antena son mucho más pequeñas que la longitud de onda las antenas se denominan elementales, si tienen dimensiones del orden de media longitud de onda se llaman resonantes, y si sutamaño es mucho mayor que la longitud de onda son directivas. [2]

ANTENA BOCINA CUERNO (PIRAMIDAL): Una bocina electromagnética es una antena que se utiliza de forma generalizada a frecuencias de microondas, por sus características de gran ancho de banda y por su facilidad de construcción y diseño. Una bocina se alimenta a partir de una guía de onda que propaga uno o varios modos. Las...