Fundamentos De Medidas Rf

CAPITULO II
FUNDAMENTOS DE MEDIDAS DE SEÑALES DE RF
2.1 Conceptos básicos de Metrología
El comportamiento en el medio de propagación de cada una de las señales generadas por un transmisor se ve muy relacionada tanto con los niveles de potencia como por la frecuencia de trabajo, es por ello que al considerar ondas electromagnéticas en el campo de microondas presentaremos un análisis especial,tanto de las redes que las componen como las técnicas de medición.
Por lo tanto, la potencia e impedancia de microondas, se basa en la detección de microondas mediante una resistencia no lineal, o bien por el calor que se produce cuando cierta cantidad de potencia de microondas se disipa en una carga resistiva.
Por ello en casi la mayoría de casos la medición de potencia en microondas se lorealiza en forma indirecta; por la comparación de niveles de potencia en Watts o dBm.
La medición de impedancia en frecuencias de microondas se realiza midiendo el coeficiente de reflexión originado por la impedancia desconocida, cuando se conecta en el extremo de una línea de transmisión con una impedancia desconocida, para lo cual existen varios métodos.
Para la medición de Potencia debemosconsiderar las características de cada uno de los equipos diseñados para este fin; así como sus parámetros de lectura de potencia Pico, Promedio, Mínima, Máxima, Potencia RMS, Ancho de Banda, Tipo de Transmisión en su etapa final, que estará estrechamente ligada con la modulación en Banda Base o frecuencia Intermedia.
Adicional a ello las consideraciones de precisión y resolución de cada uno de losproductos los pueden clasificar en equipos para laboratorio y equipos para mediciones de campo.
Entre los principales equipos para la medición directa de potencia tenemos:
* Power Meter ( Calorímetro )
* Analizadores de Espectros ( mascaras )
* Vatímetros ( Detectores )
Power Meter | Vatímetro | Power Sensor |
Para la representación de redes de microondas, se necesita medir losparámetros S . Estos se obtienen de la medida de los niveles de potencia de entrada y salida ( y componentes de fase ) en diferentes puertos.
La medición exacta de la frecuencia se torna crítica en la medición de parámetros S, pues su dependencia involucra el grado de exactitud.
La detección de microondas se efectúa para mediciones relativas de potencia de microondas. Para indicar niveles de potenciarelativa, es necesario detectar o rectificar las señales de microondas y obtener una señal en C.C. proporcional. El principio de la rectificación es semejante al que se utiliza en frecuencias más bajas.
La omisión de perdidas adicionales por la inclusión de accesorios para la realización de la medida de potencia, puede llegar a determinar falsas lecturas, con grandes márgenes de error, que debenser considerados en el reporte final, lo cual es estrictamente dependiente de la frecuencia de operación a la cual los dispositivos poseen por lo general una tabla de respuesta; dentro de ello tenemos las características de acopladores direccionales, circuladores, atenuadores, cargas fantasmas, etc.

Diagrama de un equipo de medición indirecta por diodo sensor.
Load DC to 18 GHz | Acopladordireccional | Atenuadores |

El diodo detector en el arreglo de montaje descrito antes, detectará una señal de microondas y dará una corriente proporcional a la potencia de microondas a la entrada. Por lo general, la corriente de salida es de unos pocos microamperios o decimas de microamperios y se puede leer conectando un micro amperímetro de C.C.; sin embargo para mejorar la sensibilidad sesuele aplicar circuitos activos y convertir el clásico medidor en un dispositivo electrónico.
El método de detección directo analizado anteriormente al no poseer una buena precisión y al estar limitados a unos pocos Gigahertz llega a no ser el mas adecuado para rangos más elevados, o mediciones de calibración en laboratorio, por lo que se recure al método de medición de potencia por conversión de...