Practica 1

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INTRODUCCIÓN

El objetivo principal de esta práctica es el aprendizaje del funcionamiento del analizador de espectros y de los parámetros básicos que influyen en la toma de medidas del analizador.

Con esta práctica también vamos a aprender el funcionamiento de los generadores RF y la toma de medidas con el analizador de espectros.

La práctica está dividida en dos partes. En un principiohemos realizado unos ejercicios fuera del laboratorio, y después lo hemos llevado a la práctica para poder comprobar los calculos que hemos realizado teóricamente.

1. EJERCICIOS A REALIZAR FUERA DEL LABORATORIO

1.1 Funcionamiento del analizador de espectros

El analizador de espetros está compuesto por un oscilador local (LO), un filtro de frecuencia intermedia (IF) y detector deenvolvente.

El proceso empieza al introducir una señal de entrada a una cierta frecuencia. Al pasar por el mezclador, obtendremos la señal variable LO, la señal de entrada y la resta y la suma de ambas. El resultado será filtrado por el filtro IF y al pasar por el detector de envolvente, éste calculará la potencia de la señal de entrada que quedará reflejada en el eje Y de la pantalla del CRT.Cuanto más estrecho es el BW del filtro IF, tendremos más información de la señal. Sin embrago, el filtro estrecho tiene el inconveniente de que barrerá el LO demasiado rápido y nos causará una posible distorsión.

a) Hacer los cálculos correspondientes a los siguientes casos:

1) Signal Frequency fsig=1 GHz y flo=de 3.6GHz a 6.6 GHz

En la siguente gráfica se puede ver lo que obtenemos a lasalida del mezclador a 0 Hz (Fol=3.6 GHz):

Fsig = 1 GHz
Fol + Fsig = 4.6 GHz
Fol – Fsig = 2.6 GHz

Para ver como cambia la gráfica a medida que aumenta la frecuencia, podemos apreciar en la siguiente gráfica la salida del mezclador a 1 GHz (Fol=4.6 GHz):

Fsig = 1 GHz
Fol + Fsig = 5.6 GHz
Fol – Fsig = 3.6 GHz

En la pantalla del CRT veremos valores en el eje X de 0 Hz a 3 GHz, ya que elanalizador de espectros sólo recorre ese intervalo de valores.

En este caso veremos dos picos. Por un lado, obtendremos un pico en 0 Hz porque la frecuencia intermedia y la primera frecuencia del oscilador local empiezan en la misma frecuencia, que es de 3.6 GHz, y la resta de las dos es de 0 Hz. Y por otro lado, un pico en 1GHz, puesto que la señal de entrada tiene 1 GHz.



2) SignalFrequency fsig=10 GHz y flo=de 3.6GHz a 6.6 GHz

En la siguente gráfica se puede ver lo que obtenemos a la salida del mezclador a 0Hz (Fol=3.6 GHz):

Fsig = 10 GHz
Fol + Fsig = 13.6 GHz
Fol – Fsig = -6.4 GHz

La salida del mezclador a 1 GHz (Fol=4.6 GHz):

Fsig = 10 GHz
Fol + Fsig = 14.6 GHz
Fol - Fsig = -5.4 GHz

En este caso sólo veremos un pico en 0 Hz (por la explicación delapartado a), ya que la señal de entrada tiene 10 GHz pero la pantalla del CRT sólo recorre el intervalo de 0 Hz a 3 GHz.



b) ¿Se muestra siempre en la pantalla un pico en 0 Hz?¿A qué se debe?¿Aparecen picos en frecuencias negativas?

El la pantalla del CRT siempre aparece un pico en 0 Hz, ya que la frecuencia intermedia y la primera frecuencia del oscilador local empiezan en la mismafrecuencia, que es de 3.6 GHz, y la resta de las dos es de 0 Hz.

Por lo que se refiere a las frecuenias negativas, éstas no aparecen en la pantalla, puesto que el eje X del analizador de espectros sólo recorre de 0 Hz a 3 GHz.

c) Mostrar, explicando de forma razonada, el resultado que vemos en CRT cuando la señal de entrada está formada por dos tonos en 1 y 2 GHz.

En la siguente gráfica se puedever lo que obtenemos a la salida del mezclador a 0 Hz (Fol=3.6 GHz):

Fsig1 = 1 GHz Fsig2 = 2 GHz
Fol + Fsig1 = 4.6 GHz Fol + Fsig2 = 5.6 GHz
Fol - Fsig1 = 2.6 GHz Fol - Fsig2 = 1.6 GHz

La salida del mezclador a 1 GHz (Fol=4.6 GHz):

Fsig1 = 1 GHz Fsig2 = 2 GHz
Fol + Fsig1 = 5.6 GHz Fol + Fsig2 = 6.6 GHz
Fol - Fsig1 = 3.6 GHz Fol - Fsig2 = 2.6 GHz

En este caso obtendremos...
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