Laboratorio 4

Instituto Tecnológico de Costa Rica
Escuela de Ingeniería Electrónica
Laboratorio de Teoría Electromagnética II
Prof. Ing. Luis Carlos Rosales

Instructivo de Laboratorio 4
Medición de la impedancia característica de una línea de transmisión
Objetivo General:
Al finalizar la práctica, el estudiante estará en capacidad de obtener la impedancia
característica de una línea de transmisión(Z0) así como los parámetros distribuidos de la
misma, utilizando para esto el Osciloscopio como instrumento de medición.

Objetivos Específicos:
1. Explicar un método para la obtención de ZO con ayuda del osciloscopio a partir de
valores de tensión y corrientes medidas con la línea de transmisión en corto circuito y
en circuito abierto.
2. Probar el circuito de medición para determinar laimpedancia de entrada que presenta
el osciloscopio y determinar su validez con valores de carga conocidos (50Ω y 75Ω)
3. Calcular la impedancia característica Z0 de una línea coaxial LMR-195 a partir de
mediciones y de los valores de la impedancia de entrada del Osciloscopio (ZORC)
determinados
4. Obtener las constantes de atenuación (α) y de fase (β) así como los parámetros
distribuidos R’,L’, G’ y C’ para una línea de transmisión.

Cuestionario Previo:
1. Se tiene una línea coaxial con las siguientes especificaciones:
a. Radio del conductor interno (plata): 0.877mm
b. Radio del conductor externo (plata): 6mm
c. Dieléctrico: Teflón.
Calcule los parámetros distribuidos C’, G’, L’ y R’ para altas frecuencias (f>100MHz)
Utilice [1] como referencia para calcularlo.
2. A partir delos valores calculados en el punto anterior, obtenga la impedancia
característica (Z0), la constante de atenuación (α), la constante de fase (β) y la
velocidad de propagación para la línea de transmisión.
3. Utilizando los datos de fabricante de la línea RG58 adjuntos en el anexo, determine el
valor de α en Np/m para una frecuencia f=500MHz y calcule además a qué porcentaje
disminuye laamplitud de la tensión progresiva para un largo de la línea de 16m si se
trata de:
a. RG-58
b. RG-59
4. De los casos anteriores, ¿Cuál de las dos líneas atenúa más? (1Np= 8.686dB)
5. Solamente para el RG-58:
a. Si f=400MHz, calcule la longitud de onda (λ) dentro de la línea.
b. Si los cables miden 1.5m: ¿Cuánto vale la distancia eléctrica l/ λ?
c. Observando la permitividad relativa εR: ¿Cuáles el material dieléctrico
utilizado?

d. ¿Cuánto tiempo tarda la transmisión de una señal en recorrer un tramo de
300m?
6. Presente por escrito la secuencia de ecuaciones para determinar Z0 a partir de las
mediciones experimentales, de manera tal que durante el experimento pueda realizar
todos los cálculos necesarios y cualquier corrección o medición extra que sea necesaria
se puedarealizar de forma inmediata.

Equipo:
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Osciloscopio de alta frecuencia (HF) modelo Hitachi V-1085
Generador de RF Agilent 8648B
Cable coaxial (L1) RG-58 (50Ω)
Línea de transmisión de prueba (LP) LMR-195 de 1.5m
Cortocircuito para línea terminal tipo BNC
Adaptador liso para BNC
Resistencia terminal BNC de 50Ω
Resistencia de medición de 100Ω en montajeespecial tipo BNC para el osciloscopio
Cinta métrica (Debe ser aportada por los estudiantes)

Circuito de medición

Figura 1 – Montaje del circuito de medición

Figura 2 – Circuito equivalente para la figura 1.

Procedimiento:
Parte A – Medición de la impedancia de entrada del osciloscopio (ZORC)
1. Prepare el circuito de medición tal como se muestra en la figura 1, pero sin conectarninguna carga en los terminales AB (es decir, el circuito se queda abierto,

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solamente se conecta el generador con el osciloscopio usando el arreglo de conectores
para la resistencia de 100Ω)
Ajuste el generador a 10MHz con una potencia de 0.0dBm y sin modulación.
En el osciloscopio, mida el periodo de la señal en el canal 1.
a. Presione el...