Microondas

Laboratorio de
Microondas
Curso 2011-2012

Laboratorio de Microondas

Práctica 1

Medida de Parámetros S con el
Analizador Vectorial de Redes

Indice:

1. Introducción………………………………………………………………………………… Pág. 3

1.1. Parámetros de Scattering………………………………..……………….Pág.3
1.2 Estructura del Analizador de Redes……………………………………Pág. 3
1.3 Caso particular…………………………………………………………………..Pág. 42. Presentación de los resultados y conclusiones…………………………….. Pág.5

2.1 Medidas con calibración interna ……………………………………….Pág.5
2.2 Medidas con calibración del usuario………………………………….Pág.8
2.3 Medidas de anchura de banda y coeficientes de reflexión Pág.10

1. Introducción

1.1 Parámetros de Scattering
En esta primera práctica nos familiarizaremos con el uso del Analizador Vectorial deRedes. En el estudio de circuitos a microondas se definen los parámetros escalares
(acoplamiento, atenuación, ganancia, etc.) y vectoriales (parámetros de Scattering,
impedancias, etc.) Para la medida de estos últimos parámetros se utiliza un instrumento
denominado Analizador de Redes.
Una clase de estos analizadores puede realizar la medida de únicamente los parámetros
escalares (analizadoresescalares) y otra clase puede medir tanto los parámetros escalares
como los vectoriales (Analizadores vectoriales) .

Fig.1 Parámetros de Scattering

La caracterización unívoca de un cuadripolo queda establecida por el conocimiento de
cuatro parámetros complejos, los parámetros S. Estos parámetros nos indican el
comportamiento del cuadripolo.
En nuestro caso estos parámetros S coinciden conlos coeficientes de reflexión, ρi, y de
transmisión entre puertas, τij.
Al tratarse de cantidades complejas su determinación requiere la medida vectorial de las
mismas, es decir, la medida de su módulo y fase.

1.2 Estructura del Analizador de Redes
Para realizar las medidas de estos parámetros ultilizaremos un Analizador Vectorial de
Redes. Este equipo nos permite medir, en modulo y fase,las señales incidente, reflejada y/o
transmitida por el dispositivo a medir que se conecte en sus terminales. Vemos en el siguiente
esquema a bloques las distintas partes del Analizador Vectorial de Redes.

Fig. 2 Estructura del Network Analyzer
Donde DUT es el Device Under Test ó Dispositivo Bajo Test. Nosotros veremos reflejadas
nuestras operaciones en el último bloque denominado como:visualización y control

1.3 Caso particular
Línea de transmisión cerrada por una carga ( puerta 2 cerrada )

Fig 3. Linea de transmisión cerrada por una carga

A raiz de este esquema podemos sacar las siguientes conclusiones:

Donde
Es el coeficiente de reflexión. Por tanto si ZL = Z0 =>
= 0 por tanto no hay
reflexión y el parámetro a2 = 0. Para nosotros Z0 siempre será de 50 Ohm.
Unode los objetivos de esta práctica es aprender a calibrar bien el Analizador Vectorial de
Redes. Pero antes de la calibración se debe determinar en el equipo la banda de frecuencias, el
estándar de calibración utilizado y la impedancia característica Z0.
El propio equipo posee una calibración de fábrica, pero los componentes a los que lo
vayamos a conectar pueden producir algunos cambios y porello tendremos que calibrarlo
manualmente. Para calibrar el equipo se deben realizar tres tipos de conexiones: sólo en
transmisión, sólo en reflexión en el Puerto 1 y utilizando los dos puertos

2. Presentación de los resultados y conclusiones
2.1 Medidas con calibración interna
Se trata de caracterizar un Filtro Paso Banda con ayuda del Analizador de Redes.
Configuramos este para que tengalos siguientes parámetros:

Introducción de los datos de barrido de frecuencia:
Frecuencia inicial: 30 MHz; Frecuencia final: 330 MHz.

Nivel de potencia de salida de la fuente:
Potencia de salida: 3dBm.

Escala de las medidas:
Escalado de 5dB por división; Colocar la posición de referencia en la línea 9 de la
cuadrícula empezando por abajo; Fijar el nivel de referencia a un valor de...