INSTITUTO POLITECNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICAUNIDAD ZACATENCO

INGENIERIA EN COMUNICACIONES Y ELECTRONICAN PRACTICA: 1

DESCRIPCION Y OPERACIN DEL EQUIPO DE TEORIA DE RADIADORES ELECTROMAGNETICOS

PROFESOR: M.C. PILAR GUADALUPE

EQUIPO: 2

INTEGRANTES:ROSALES VARELA ALEXABOLETA: 2012301935

FECHA DE ENTREGA:

CALIFICACIN:

PRACTICA 1DESCRIPCIN Y OPERACIN DEL EQUIPO DE TEORIA DE RADIADORES ELECTROMAGNETICOSOBJETIVO:QUE EL ALUMNO CONOZCA Y APRENDA A UTILIZAR EL EQUIPO DE LABORATORIO DE TEORIA DE RADIADORES ELECTROMAGNETICOS, ASI MISMO APRENDERA DOS DIFERENTES FORMAS DE ACOPLAMIENTO PARA PODER REALIZAR LAS PRACTICAS DE LABORATORIO SUBSECUENTESINTRODUCCION TEORICADIFERENTES TIPOS DE POLARIZACION

Polarizacin:Es la orientacin de las ondas electromagnticas al salir de la antena. Hay dos tipos bsicos de polarizacin que aplican a las antenas, como son: Lineal (incluye vertical, horizontal y oblicua) y circular (que incluye circular derecha, circular izquierda, elptica derecha, y elptica izquierda). que tomar en cuenta la polaridad de la antena es muy importante si se quiere obtener el mximo rendimiento de esta. La antena transmisora debe de tener la misma polaridad de la antena receptora para mximo rendimiento.

Lapolarizacin electromagnticaes un fenmeno que puede producirse en lasondas electromagnticas, como laluz, por el cual elcampo elctricooscila slo en un plano denominadoplano de polarizacin. Este plano puede definirse por dos vectores, uno de ellos paralelo a la direccin de propagacin de la onda y otro perpendicular a esa misma direccin el cual indica la direccin del campo elctrico.En una onda electromagntica no polarizada, al igual que en cualquier otro tipo deonda transversalsin polarizar, elcampo elctrico oscila en todas las direcciones normales a la direccin de propagacin de la onda. Lasondas longitudinales, como lasondas sonoras, no pueden ser polarizadas porque su oscilacin se produce en la misma direccin que su propagacin.La forma trazada sobre un plano fijo por un vector de campo elctrico de una onda plana que pasa sobre l es unacurva de Lissajousy puede utilizarse para describir el tipo de polarizacin de la onda. Las siguientes figuras muestran algunos ejemplos de la variacin del vector de campo elctrico (azul) con el tiempo (el eje vertical), con sus componentes X e Y (roja/izquierda y verde/derecha), y la trayectoria trazada por la punta del vector en el plano (prpura). Cada uno de los tres ejemplos corresponde a un tipo de polarizacin.

LinealCircularElptica

En la figura de la izquierda, la polarizacin es lineal y la oscilacin del plano perpendicular a la direccin de propagacin se produce a lo largo de una lnea recta. Se puede representar cada oscilacin descomponindola en dos ejes X e Y. La polarizacin lineal se produce cuando ambas componentes estn en fase (con un ngulo de desfase nulo, cuando ambas componentesalcanzan sus mximos y mnimos simultneamente) o en contrafase (con un ngulo de desfase de 180, cuando cada una de las componentes alcanza sus mximos a la vez que la otra alcanza sus mnimos). La relacin entre las amplitudes de ambas componentes determina la direccin de la oscilacin, que es la direccin de la polarizacin lineal.En la figura central, las dos componentes ortogonales tienen exactamente la misma amplitud y estn desfasadas exactamente 90. En este caso, una componente se anula cuando la otra componente alcanza su amplitud mxima o mnima. Existen dos relaciones posibles que satisfacen esta exigencia, de forma que la componente x puede estar 90 adelantada o retrasada respecto a la componente Y. El sentido (horario o antihorario) en el que gira el campo elctrico depende de cul de estas dos relaciones se d. En este caso especial, la trayectoria trazada en el plano por la punta del vector de campo elctrico tiene la forma de una circunferencia, por lo que en este caso se habla de polarizacin circular.En la tercera figura, se representa la polarizacin elptica. Este tipo de polarizacin corresponde a cualquier otro caso diferente a los anteriores, es decir, las dos componentes tienen distintas amplitudes y el ngulo de desfase entre ellas es diferente a 0 y a 180 (no estn en fase ni en contrafase).CMO DETERMINAR LA POLARIZACIN DE UNA ONDA PLANA

Para averiguar el tipo de polarizacin de la onda, es necesario analizar el campo (elctrico o magntico). El anlisis se realizar para el campo elctrico, pero es similar al del campo magntico.Si el campo elctrico es de la forma:

La amplitud de la onda,, va siempre en la direccin de polarizacin de la onda. Es por ello por lo que se hace necesario analizarpara ver qu tipo de polarizacin se tiene.Se puede descomponercomo suma de un vector paralelo al plano de incidencia y otro vector perpendicular a dicho plano:

donde el smbolo || se usa para las componentes paralelas, mientras quees para las componentes perpendiculares. Los vectoresu, son vectores unitarios en la direccin que indican sus subndices (paralela o perpendicular al plano de incidencia).

Representacin de los casos de polarizacin elptica:Polarizacin elptica levgira(izquierda) yPolarizacin elptica dextrgira(derecha).

Se realiza la diferenciay segn el resultado se tendr: Polarizacin linealsi la diferencia es 0 o un mltiplo entero (positivo o negativo) de. Polarizacin circularsi la diferencia es un mltiplo entero impar (positivo o negativo) de. En este caso se cumple, adems, que. En el resto de casos se producirpolarizacin elptica.Es posible conocer, en el caso de polarizacin elptica, elsentido de girode la polarizacin de la onda. A partir de la diferencia anterior se puede obtener fcilmente: Sise trata depolarizacin elptica levgira helicidad negativa. Sise trata depolarizacin elptica dextrgira helicidad positiva.

RECONOCIMIENTO DEL EQUIPO DE LABORATORIOPLANO DE TIERRAESTE COMPONENTE LO USAREMOS EN TODAS LAS PRCTICAS A REALIZAR YA QUE NOS AYUDAR HACER EL ACOPLAMIENTO. ESTE PLANO TIENE UNA PERILLA PARA AJUSTAR EL GENERADOR RF A 0, DOS ENTRADAS PARA LAS VARILLAS QUE SE USARN COMO RADIADOR Y ESTE ESTA CONECTADO DIRECTAMENTE AL GENERADOR DE RF POR MEDIO DE UN CABLE POR TERMINALES BNC, EL PLANO DE TIERRA SE VA A ENCARGAR DE ESTAR RADIANDO POTENCIA HACIA LA VARILLA PARA QUE NO HAYA FUGA DE RADIACIN DE DONDE A SU VEZ VAMOS A MEDIR POTENCIA DIRECTA Y REFLEJADA EN EL GENERADOR RF.

GENERADOR RFEL RF ES UN GENERADOR DE SEAL SINTETIZADA QUE INCORPORA LAS PRESTACIONES ESENCIALES NECESARIAS PARA EL DESARROLLO DE LAS PRCTICAS. ESTE OPERA A UNA FRECUENCIA DE 167.2 MHZ ADEMAS ES NECESARIO UN GENERADOR DE RADIOFRECUENCIA QUE ENTREGUE UNA ONDA PORTADORA SIN MODULAR O MODULADA EN AM O FM SEGN SEAN LAS CARACTERISTICAS.

UNA TAREA MUY FRECUENTE ES LA REPARACION Y AJUSTE DE RECEPTORES DE RADIODIFUSION. PARA ESTAS OPERACIONES PUEDE SER SUFIECIENTE UN GENERADOR CON UNA FRECUENCIA MAXIMA DE FUNCIONAMIENTO DE 3M MHZ Y UNA FRECUENCIA MINIMA QUE NOS PERMITA EL AJUSTE DE LOS TRANSFORMADORES. EL GENERADOR DEBE TENER UNA BUENA ESTABILIDAD Y DEBE SER POSIBLE LA ATENUACION DE LA TENSIN DE R.F. DE SALIDA PARA UN BUEN AJUSTE DEL RECEPTOR.

VARILLAS EN ESTE MODULO OBTENEMOS TODAS LAS VARILLAS CON LAS QUE TRABAJAREMOS A LO LARGO DEL SEMESTRE, ADEMAS AQU ENCONTRAMOS LAS VARILLAS CON LAS QUE TRABAJA NUESTRO DETECTOR DE RADIACION HAY DIFERENTES NUMEROS DE ESTAS PARA PODER OBSERVAR UNA SIMULACIN DE UNA ANTENA, APARTE DE OBSERVAR LA DISTRIBUCION DE CORRIENTE A LO LARGO DE LA ANTENA Y ASI TENER UN MEJOR ENTENDIMIENTO DE COMO SE COMPORTAN.

DETECTOR DE RADIACINCOMO SU NOMBRE LO INDICA ESTE NOS PERMITIR SABER SI LA ANTENA ESTA CORRECTAMENTE ACOPLADA O NO, ES UN DISPOSITIVO USADO PARA RASTREAR E IDENTIFICAR PARTICULAS DE ALTA ENERGIA, COMO LAS PRODUCIDAS POR LA DESINTEGRACION RADIACTIVA, LA RADIACION COSMICA O LAS REACCIONES DE UN ACELERADOR DE PARTICULAS.TIENE DOS ENTRADAS A LOS LADOS PARA LAS VARILLAS DEL N21.ADEMAS FUNCIONA COMO UNA ANTENA RECEPTORA YA QUE DEPENDIENDO DE LA CANTIDAD DE RADIACION QUE LE LLEGUE PODRA ENCENDER UN PEQUEO FOCO QUE ESTA EN LA PARTE SUPERIOR, EN EL QUE SABREMOS LA INTENSIDAD Y LA FORMA DE CAMPO DE RADIACIN.

DETECTOR DE CORRIENTE Y VOLTAJEDETECTA E IDENTIFICA UN AMPLIO RANGO DE VOLTAJE Y CORRIENTE SOBRE LA ANTENA. ESTE DETECTOR NOS SIRVE PARA DARNOS UNA IDEA DE LA MAGNITUD O DE LA DISTRIBUCIN DE DONDE ESTE COLOQUE, MIENTRAS MAS CERCA ESTE EL PLANO DE TIERRA NOS VA A DAR UNA MEDICIN DE CORRIENTE Y UNA MENOR DE VOLTAJE.

CAJA DE ACCESORIOSACCESORIOS CON LOS CUALES NOS AYUDAREMOS PARA EL DESARROLLO DE CADA PRACTICA, TALES COMO TRANSPORTADOR PARA MEDIR ANGULOS EN LOS CUALES RADIA LA ANTENA, EL METRO PARA OBTENER LA DISTANCIA ENTRE OTROS.

ACOPLAMIENTO TIPO B-COLOCAR UNA VARILLA DEL N13 COLOCARLA EN EL PLANO DE TIERRA EN EL ORIFICIO DEL LADO IZQUIERDO-OBSERVAR QUE EL PLANO DE TIERRA EN 5. OBSERVAR LA PALANCA DEL GENERADOR ESTE EN FORWARD-OBSERVAR LA LAMPARA VERDE ESTE ENCENDIDA.-ENCENDER CON LA PERILLA DEL GENERADOR A 0.5 W EN P.D.-REGRESAR LA PALANCA A REVERSE-DAR LECTURAS-DESCONECTAR EL DETECTOR DE VOLTAJE CORRIENTE-CON LA PERILLA DEL PLANO DE TIERRA AJUSTAR A MAXIMOS O MINIMOS DE MANERA QUE LA AGUJA DEL GENERADOR ESTE A 0-REGRESAR LA PALANCA DEL GENERADOR A FORWARD Y DAR LECTURAS-CON LA PERILLA NEGRA DEL GENERADOR AJUSTAR A 0.5 W EN P.D. -REGRESAR LA PALANCA A REVERSE-OBSERVAR QUE EL DETECTOR DE VOLTAJE CORRIENTE SE ENCUENTRE EN MAXIMO DE CORRIENTE-REGRESAR CON LA PALACA A FORWARD Y DAR LECTURAS -REGRESAR DE NUEVO A REVERSE Y DACERO Y MAXIOMO DE CORRIENTE-REGRESAR DE NUEVO LA PALANCA

TABLA DE ACOPLAMIENTONOMBREABANGULODISTANCIAOBSERVACIONES

ALEXAX903mRegular

LIZHETX2703mRegular

GUILLERMOX45270mExcelente

ANTONIOX1803mexcelente

EQUIPO Y MATERIAL-PLANO DE TIERRA-DETECTOR DE CORRIENTE Y VOLTAJE-DETECTOR DE RADIACIN-2 VARILLAS DEL 21-1 VARILLA DEL 13-1 TRANSPORTADOR DE 360-1 CAJA DE ACCESORIOS1 VARILLA DEL N 14-1 CUPETE CAPACITIVO

DESARROLLO EXPERIMENTAL

EXPERIMENTO 1A)TIPO ACOPLAMIENTO TIPO B

B) DETECCION DE CORRIENTE Y VOLTAJE EN LOS PUNTOS INDICADOS DEL 1 AL 3Y GRAFICAR CORRIENTE CONTRA VOLTAJE

corriente

CORRIENTE MXIMAY VOLTAJE MNIMO

voltaje

VOLTAJE MXIMO ES IGUAL A CORRIENTE MNIMA

CORRIENTE

VOLTAJE MXIMOY CORRIENTE MNIMA

VOLTAJE

C) DETECCION DE RADIACION EN 4 ANGULOS DISTINTOSTOMAR SU DISTANCIA, Y DE ESTOS 4 ANGULOS DECIR CON QUE MESA SE TRASLAPANGULODISTANCIA

9075 cm.

1802.30 cm.

452.80 m.

45Se traslapa con mesa 1

075 cm.

D)OBSEVACIONESNotamos que en los ngulos de 90 y 0 grados la radiacin detectada fue menor que en los ngulos de 180 y 45, en estos no variaba mucho la radiacin, pues en esto ngulos se mantena encendido el foco con mayor intensidad.

EXPERIMENTO 2VARILLA N B4A)TIPO ACOPLAMIENTO TIPO BB) DETECCION DE CORRIENTE Y VOLTAJE EN LOS PUNTOS INDICADOS DEL 1 AL 3Y GRAFICAR CORRIENTE CONTRA VOLTAJE

CORRIENTE

CORRIENTE MXIMAY VOLTAJE MNIMO

VOLTAJE

VOLTAJE MXIMO ES IGUAL A CORRIENTE MNIMA

CORRIENTENO HAY CORRIENTE NI VOLTAJE.

VOLTAJE

C) DETECCION DE RADIACION EN 4 ANGULOS DISTINTOSTOMAR SU DISTANCIA, Y DE ESTOS 4 ANGULOS DECIR CON QUE MESA SE TRASLAPAngulo Distancia

9062 cm.

18084 cm.

451 m.

45No se traslapa con ninguna mesa

073 cm

D)OBSEVACIONESLa distancia de radiacin detectada con esta varilla fue muy baja a comparacin de la primer varilla en la que se midi la radiacin a los mismos ngulos.

EXPERIMENTO 3VARILLA B13 COPETE CAPACITIVO N20A)TIPO ACOPLAMIENTO TIPO BB) DETECCION DE CORRIENTE Y VOLTAJE EN LOS PUNTOS INDICADOS DEL 1 AL 3Y GRAFICAR CORRIENTE CONTRA VOLTAJE

CORRIENTE

CORRIENTE MXIMAY VOLTAJE MNIMO

VOLTAJE

CORRIENTE

VOLTAJE MXIMO ES IGUAL ACORRIENTE MNIMA

VOLTAJE

CORRIENTE

VOLTAJE MXIMOY CORRIENTE MNIMA

VOLYAJE

C) DETECCION DE RADIACION EN 4 ANGULOS DISTINTOS

Angulo Distancia

452.13 m.

45Se traslapa con mesa 1

1802.30 m.

901.80 m.

01.50 m.

TOMAR SU DISTANCIA, Y DE ESTOS 4 ANGULOS DECIR CON QUE MESA SE TRASLAPAD)OBSEVACIONESEN ESTE EXPERIMENTO LA RADIACIN FUE MAS ALTA CON EL CUPETE CAPACITIVO QUE SIN EL.

EXPERIMENTO 4 VARILLA NB4 COPETE CAPATIVOA)TIPO ACOPLAMIENTO TIPO BB) DETECCION DE CORRIENTE Y VOLTAJE EN LOS PUNTOS INDICADOS DEL 1 AL 3Y GRAFICAR CORRIENTE CONTRA VOLTAJE

CORRIENTECORRIENTE MXIMAY VOLTAJE MNIMO

VOLTAJE

VOLTAJE MXIMO ES IGUAL ACORRIENTE MNIMA

EL VOLTAJE Y LA CORRIENTE EN ESTE PUNTO ES UN TANTO IGUAL PERO YA ES MUCHO MENOR LA INTENSIDAD DE CORRIENTE Y DE VOLTAJE A LA GRAFICA ANTERIOR

C) DETECCION DE RADIACION EN 4 ANGULOS DISTINTOSAngulo Distancia

451 m.

45No traslapa

18081 cm.

9051 cm.

01.50 m.

D)OBSERVACIONESLA INTENSIDAD DE CORRIENTE ES MAXIMA EN EL PUNTO DONDE ESTA CONECTADO AL PLANO DE TIERRA PERO ESTA VA DISMINUYENDO CONFORME VA SUBIENDO AL TERCER PUNTO DE LA VARILLA. EN ESTE CASO LOS FOCOS DE ESTA VARILLA EN EL PRIMER PUNTO ENCENDIA COMPLETAMENTE, EN EL SEGUNDO PUNTO UN POCO MENOS Y EN EL TERCER PUNTO LA INTENSIDAD DE LUZ YA CASI NO SE ALCANZABA A PERCIBIR.

CONCLUSIONES:CON ESTA PRCTICA SE CONOCIERON LOS DIFERENTES APARATOS PARA DETECTAR RADIACIN EN UNA VARILLA, LA CUAL NOS SIRVI COMO UNA SIMULACIN DE UNA ANTENA. MEDIANTE EL USO DEL PLANO DE TIERRA,DETECTORES DE RADIACION Y DETECTORES DE CORRIENTE VOLTAJE PUDIMOS DARNOS CUENTA QUE ES NECESARIO CONOCER EL TIPO DE ACOPLAMIENTO ADECUADO PARA QUE SE NOS DE UN MEJOR ALCANCE EN LAS MEDICIONES DE LA RADIACIN.BIBLIOGRAFIA: