Practica LAB teoria electromagnetica


LAB. TEORÍA ELECTROMAGNÉTICA

PRÁCTICA
“ATENUACIÓN DE ONDA ELECTROMAGNÉTICAS PLANAS EN EL ESAPACIO LIBRE”


Práctica
TÍTULO: “ATENUACIÓN DE ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS PLANAS EN EL ESAPACIO LIBRE”.
OBJETIVO: Demostrar que en el espacio libre la pérdida de potencia entre la antena transmisora y la antena receptora varía al inverso del cuadrado de la distancia entre ellas, siendo esta pérdidaconocida como la atenuación de la señal en el espacio libre entre ambas antenas.
MARCO TEÓRICO
Espacio Libre
Para efectos de cálculo, hablar del espacio libre equivale a hablar del vacío, por la similitud o aproximación que tienen las características físicas (E , M) de los medios. En comunicaciones eléctricas la atenuación no se puede considerar exclusivamente como la del espacio libre, ya que se veincrementada debido a otros factores que influyen en la transmisión.
Atenuación en el espacio libre.
Las ondas radiadas desde una fuente puntual tal como una antena, se expanden en forma esférica formando así frentes de onda esféricos. A medida que el frente de onda se expande, la potencia total no se disipa, sino que se distribuye sobre la cada más creciente área, de ahí que la potencia porunidad de área disminuye.
Si el área de las esferas crece al cuadrado de la distancia (4 x pi x radio al cuadrado), la densidad de potencia (potencia por unidad de área) decrecerá al inverso del cuadrado de la distancia.
Debido a las características direccionales de las antenas que utilizamos en el laboratorio (Fig. 1), la señal que se irradia es nada más en ciertas direcciones, y los frentes de ondaformados no son esferas competas, sino porciones den esferas, pero el área de estas porciones también crece al cuadrado de la distancia.
En la fig. 1, si colocamos la antena receptora a la distancia “d” y consideramos que la potencia recibida es Prj, al doblar la distancia unitaria ”d” (2d), la potencia recibida, comparándola con la que hubo a la distancia unitaria, será ¼ Prj, Al triplicar ladistancia unitaria “d” (3d), la potencia recibida será: 1/9 Prj, y así sucesivamente.

Lista del equipo utilizado:
1. Oscilador de barrido: Un oscilador es un dispositivo capaz de convertir la energía de corriente continua en corriente alterna a una determinada frecuencia. Tienen numerosas aplicaciones: generadores de frecuencias de radio y de televisión, osciladores locales en los receptores,generadores de barrido en los tubos de rayos catódicos, etc.

2. Cable coaxial: Creado en la década de 1930, es un cable utilizado para transportar señales eléctricas de alta frecuencia que posee dos conductores concéntricos, uno central, llamado núcleo, encargado de llevar la información, y uno exterior, de aspecto tubular, llamado malla, blindaje o trenza, que sirve como referencia de tierra y retornode las corrientes.

3. Acoplador de cable coaxial a guía de onda: Estos dispositivos acoplan parte de la potencia transmitida a través de una línea de transmisión hacia otro puerto, a menudo usando dos líneas de transmisión dispuestas lo suficientemente cerca para que la energía que circula por una de las líneas se acople a la otra.

4. Aislador de ferrita: Su función básica es evitar que la ondareflejada afecte la oscilación de la fuente (Klystron Reflex). Para esto el aislador atenúa fuertemente las ondas que viajan en la dirección no deseada, en tanto que las ondas que lo hacen en sentido contrario casi no las afecta, introduciéndoles una pequeña atenuación.

5. Frecuencímetro: Es un instrumento que sirve para medir la frecuencia, contando el número de repeticiones de una onda en lamisma posición en un intervalo de tiempo mediante el uso de un contador que acumula el número de periodos.

6. Acoplador direccional: Este es uno de los dispositivos pasivos más usados en una red de TV Cable (CATV), de aspecto similar al divisor, pero sus salidas son asimétricas en lo referente al nivel de señal. Generalmente se trata de producir la menor atenuación en una dirección (pérdida de...