MEDIDAS DE MICROONDAS

MEDIDAS DE MICROONDAS

Javier Andres Ruiz Somoyar


Estudiantes de Ingeniería de Telecomunicaciones
Universidad Santo Tomás de Aquino USTA
Medellín, Colombia


Resumen – En el presente artículo se hiso referencia al cálculo de ciertos parámetros que traen gran importancia al momento de manipular señales de microondas, siendo cada uno de estos distintos y con una función destacada en lamanipulación de señales de microondas en equipos referentes a este tipo de ondas. .

Palabras claves –Reflectometro, microondas, ángulo de fase, cortocircuito fijo.


1. INTRODUCCIÓN


Los parámetros de medición básicas en circuitos de corriente alterna de baja frecuencia que contienen elementos concentrados son la tensión, la corriente, la frecuencia y la potencia. A partir de estas mediciones, losvalores de la impedancia, el factor de potencia, y el ángulo de fase se puede calcular. A frecuencias de microondas, las amplitudes de las tensiones y corrientes en una línea de transmisión son funciones de distancia y no son fácilmente mensurables. Sin embargo, en una línea sin pérdidas, la potencia transmitida es independiente de la ubicación a lo largo de la línea, por lo tanto es más convenientemedir la potencia en lugar de la tensión y corriente. Gran parte de las propiedades de los dispositivos y circuitos en frecuencias de microondas se obtienen a partir de la medición de los parámetros S, potencia, frecuencia, desplazamiento de fase, VSWR y la señal de ruido.

2. PÉRDIDAS POR RETORNO MEDIDA POR UN REFLECTOMETRO


Las pérdidas por retorno y VSWR de una carga se pueden determinarmediante la medición de la magnitud del coeficiente de reflexión con un reflectómetro, una puesta a punto en el que dos acopladores direccionales idénticos están conectados de manera opuesta el uno al otro, como se muestra en la Figura 1.


Figura 1. (a) Reflectometro, (b) Montaje experimental para un reflectometro.

Suponiendo que los acopladores direccionales tienen directividad infinita, unacoplamiento del coeficiente de voltaje C, la línea principal VSWR 1 y los detectores tienen una impedancia constante y adaptación perfecta a la línea. Cuando una unidad de amplitud de entrada se alimenta al puerto 1, los voltajes en los puertos 2 y 4 son, respectivamente:





El voltaje incidente en el puerto 2 se refleja por la carga bajo prueba. Si es el coeficiente de reflexión, la amplitud de laonda reflejada en el puerto 2 es:



Esto se acopla al puerto 3 para producir un voltaje de:



Entonces,

Si el acoplamiento es extremadamente pequeño entonces, por lo tanto se tiene:



Por lo tanto, conociendo la relación de voltajes entre los puertos 3 y 4, el coeficiente de reflexión y VSWR, la pérdida por retorno puede determinarse a partir de las siguientes relaciones.





Elexperimento se lleva a cabo primero mediante la terminación del puerto 2 con un corto y el ajuste de la salida de los detectores en el puerto 4 a la unidad en metros de VSWR mientras que el detector en el puerto 3 es correspondiente a su terminado. VSWR en metros y la carga emparejada en y son ahora intercambiables. En la salida del puerto 3 se observa que, idealmente, debería ser igual a la salidadel puerto 4. Sin perturbar el ajuste metro VSWR, la carga desconocida está conectada al puerto 2 para reemplazar el corto y la salida en el puerto 3 se observa que se obtiene directamente desde el medidor de VSWR.

Este método es muy adecuado para las cargas que tienen VSWR bajo. La principal fuente de error en este método es que la inestabilidad de la fuente de señal provoca un cambio de nivelde potencia de la señal durante la medición de entrada y refleja los niveles de señal en diferentes instantes de tiempo. Acopladores direccionales no ideales y detectores también son fuentes de error.

3. MEDICION DE LA IMPEDANCIA

Puesto que la impedancia es una cantidad compleja, tanto en amplitud y la fase de la señal de prueba están obligados a ser medidas.

Las siguientes técnicas son...