Familiarizacion con el equipo de microondas

FAMILIARIZACION CON EL EQUIPO DE MICROONDAS

INTRODUCCION
La generación de frecuencias para el rango de microondas se puede realizar de varias maneras, siendo las más comunes el uso del Klystron, Magnetrón, sobre todo en aplicaciones de grandes potencias. Para otros fines lo más común es el uso de dispositivos de estado sólido como los transistores de efecto de campo de AsGa y diodos Gunn,sobre todo por su tamaño pequeño y bajo consumo.
Ya que el Oscilador Gunn nos sirve para generar potencia de microondas para propósitos didácticos, lo tomaremos como equipo base para relacionarnos y habituarnos al armado de una instalación de microondas típica.
En el presente trabajo, nos familiarizaremos con la identificación de los componentes básicos de una instalación de microondas además,acerca de los principios y el funcionamiento del oscilador Gunn, el mismo que se basa en el diodo Gunn, y por ende en el efecto que lleva el mismo nombre.

OBJETIVOS
* Identificar los componentes básicos de una instalación de microondas.
* Armar una instalación de microondas típica.

BASES TEORICAS

Una señal de microondas es aquella cuya frecuencia fundamental está entre 300MHz y300GHz. En términos de longitud de onda, una señal de microondas posee una longitud de onda entre 0,1 cm y 100 cm.
Algunos sistemas de telecomunicaciones utilizan la propagación de ondas en el espacio libre, sin embargo también se puede transmitir información mediante el confinamiento de las ondas en cables o guías. En altas frecuencias las líneas de transmisión y los cables coaxiales presentanatenuaciones muy elevadas por lo que impiden que la transmisión de la información sea la adecuada, son imprácticos para aplicaciones en HF(alta frecuencia) o de bajo consumo de potencia, especialmente en el caso de las señales cuyas longitudes de onda son del orden de centímetros, esto es, microondas.
Una guía de onda es cualquier estructura física que guía ondas electromagnéticas. Es una estructuramecánica hueca, utilizada para propagar señales de microondas desde un punto a otro con la menor pérdida posible. Dependiendo de la frecuencia, se pueden construir con materiales conductores o dieléctricos. Generalmente, cuanto más baja es la frecuencia, mayor es la guía de onda. Por ejemplo, el espacio entre la superficie terrestre y la ionosfera, la atmósfera, actúa como una guía de onda. Lasdimensiones limitadas de la Tierra provocan que esta guía de onda actúe como cavidad resonante para las ondas electromagnéticas en la banda ELF. Las guías de onda también pueden tener dimensiones de pocos centímetros. Un ejemplo puede ser aquellas utilizadas por los satélites de EHF y por los radares.

Efecto Gunn:
El efecto fue descubierto por Gunn en 1963. Este efecto es un instrumento eficazpara la generación de oscilaciones en el rango de las microondas en los materiales semiconductores. Gunn observó esta característica en el Arseniuro de Galio (GaAs) y el Fósforo de Indio (InP)
El efecto Gunn es una propiedad del cuerpo de los semiconductores y no depende de la unión misma, ni de los contactos, tampoco depende de los valores de voltaje y corriente y no es afectado por camposmagnéticos.
Cuando se aplica un pequeño voltaje continuo a través de una plaquita delgada de Arseniuro de Galio (GaAs), ésta presenta características de resistencia negativa. Todo esto bajo la condición de que el voltaje en la plaquita sea mayor a los 3.3 voltios / cm. Ahora, si esta plaquita es conectada a un circuito sintonizado (generalmente una cavidad resonante), se producirán oscilaciones y todoel conjunto se puede utilizar como oscilador.
Este efecto Gunn sólo se da en materiales tipo N (material con exceso de electrones) y las oscilaciones se dan sólo cuando existe un campo eléctrico. Estas oscilaciones corresponden aproximadamente al tiempo que los electrones necesitan para atravesar una plaquita de material tipo N cuando se aplica el voltaje en continua.

Oscilador Gunn:
El...