Medición de Parámetros de Resonancia en circuitos de radio frecuencia con elementos discretos

1. Objetivo

General

• Medicion de parámetros de resonancia como: frecuencias de corte, frecuencia de resonancia, ancho de banda y factor de calidad en los circuitos de radiofrecuencia con elementos discretos.

1. Materiales

1. Elaboración de Materiales Para la Práctica

Cables coaxiales

El cable coaxial es utilizado para transportar señales eléctricas de alta frecuencia que posee dos conductores concéntricos, uno central, llamado vivo, encargado de llevar la información, y uno exterior, de aspecto tubular, llamado malla, que sirve como referencia de tierra y retorno de las corrientes. Entre ambos se encuentra una capa aislante llamada dieléctrico, de cuyas características dependerá principalmente de la calidad del cable. Todo el conjunto suele estar protegido por una cubierta aislante.

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Fig. 1. Partes del Cable Coaxial

1. Determinar la longitud de los dos cables coaxiales RG-58 para una frecuencia determinada de ().[pic 11]

Factor de propagación del cable coaxial (RG-58):

El factor de propagación se define como el porcentaje de la velocidad de la luz en espacio libre, que una onda electromagnética se propaga a través de un medio de transmisión como el cable coaxial o la fibra óptica.

Fig. 2. Factor de propagación (RG-58U) = 0.66

Entonces, se puede decir que la señal de RF viaja a través del Cable de Coaxial RG-58 a un 66% de la velocidad de la luz en el espacio libre.

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Longitud del cable (n=1):

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1. Con la distancia ya determinada, se arma cada cable coaxial con sus respectivos conectores tipo N macho; teniendo en cuenta que la distancia de un metro es de extremo a extremo de los conectores

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Fig. 3. Distancia de los cables RG-58 con sus conectores tipo N macho.

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Fig. 4. Cable coaxial RG-58 con conectores tipo N de distancia de 1 metro.

Se debe tomar en cuenta que la construcción de los cables, la calidad de la técnica de soldadura y la ponchadora garantizan un buen cable, sin provocar errores posteriores en las medidas. El proceso de construcción debe ser óptimo, ya que de esto depende la exactitud de los valores a medir.

El factor de calidad dependerá mucho de la robustez de los cables coaxiales y sus conectores.

1. Por último se verifica la calidad del cable en el “Network Analyzer Agilent 8714ES”.

        Procedimiento para la utilización del equipo:

Conecte el equipo tal como se indica en la figura 5. La calidad del cable incidirá sobre esta medición.

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Fig. 5. Configuración del equipo.

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1. Pulse PRESET para inicializar una nueva configuración.[pic 22]
2. Pulse  SCALE  para un cambio de escala (Ejemplo 0.8). Ajustar bien los cables para evitar daños y malas mediciones.[pic 23]
3. Pulse MARKER para utilizar un marcador para mejorar las mediciones

Compruebe que la traza de datos se sitúa a ±0,5 dB de 0 dB. Además Verifique que la grafica no cambia al mover los cables y conectores. Vea en la figura 6 los

Caja metálica

La caja metálica (jaula de Faraday) evitar el ruido molesto de las interferencias con la característica de aislar el campo eléctrico. De tal modo las descargas que se producen en el exterior de la jaula no afectan el interior. El efecto jaula de Faraday provoca que el campo electromagnético en el interior de un conductor en equilibrio sea nulo, anulando el efecto de los campos externos.

A continuación se realiza dos orificios para colocar los conectores tipo N hembra para base, para realizar las distintas conexiones dentro de la caja metálica.

Se debe tomar en cuenta que las tierras de los conectores tipo N hembra deben hacer contacto con la caja metálica.

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Fig. 6. Vista exterior de la caja metálica

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Fig. 7. Vista interna de la caja metálica

Construcción de bobinas

Para obtener la frecuencia de resonancia en 100Mhz asumimos el valor de un capacitor comercial  de 22pF, para lo cual el valor de la bobina lo obtenemos con el siguiente cálculo.

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