Onda Incidente Y Refrejada

INTRODUCCION TEORICA

Debido a las condiciones de alta frecuencia y componentes de varias frecuencias, a la potencia puesta en juego, a las condiciones de adaptación de impedancia y al efecto de reflexión de potencia desde la antena (carga), el proceso de medición de potencia en transmisores hace necesario crear instrumentos que usen elementos especiales para no perturbar las condiciones de trabajo del sistema. Hay instrumentos que hacen uso de procesos Bolométricos, Fotométricos, Caloríficos y elementos de acoplamiento Direccionales. Este último, es el proceso más simple y usado para la medición de potencia de salida de transmisores.

Los Acopladores direccionales tienen la ventaja que permiten medir potencia en un amplio rango de potencias y frecuencias.

El acoplador direccional es un dispositivo que sirve para tomar independientemente, muestras de la onda incidente y de la reflejada en una línea de transmisión. En una línea de transmisión, la onda incidente es la señal de RF generada por el transmisor que se propaga desde él hacia la carga o antena. La onda reflejada es la onda devuelta por la carga hacia el transmisor como consecuencia de una desadaptación de impedancia, al tener la carga distinta impedancia a la impedancia característica de la línea de transmisión.

Estas dos ondas viajando por la línea de transmisión dan origen a una onda estacionaria de corriente y tensión a lo largo de la línea.

La relación entre la potencia incidente y reflejada captadas por el acoplador direccional y la relación de onda estacionaria presente en la línea de transmisión están dadas por la ecuación:

ROE: Relación de onda estacionaria

R: Relación de potencia reflejada a potencia incidente.

El acoplador direccional, en conjunto con un medidor, permite medir las ondas viajando por la línea. Este acoplador es un dispositivo adaptado en impedancia a la línea a medir, y se conecta en serie entre la carga y el transmisor. El puede ser una guía de ondas o un cable coaxial de 50 ohms.

Este acoplador introduce una sonda en ese tramo para tomar una muestra de la señal presente en la línea analizada.

GUIA DE ONDA:

La guía de onda es otro medio de comunicación también muy usado, el cual opera en el rango de las frecuencias comúnmente llamadas como microondas (en el orden de GHz). Su construcción es de material metálico por lo que no se puede decir que sea un cable. El ancho de banda es extremadamente grande y es usada principalmente cuando se requiere bajas perdidas en la señal bajo condiciones de muy alta potencia como el caso desde una antena de microondas a el receptor/transmisor de radio frecuencia.

Las aplicaciones típicas de este medio es en las centrales telefónicas para bajar/subir señales provenientes de antenas de satélite o estaciones terrenas de microondas.

ONDAS INCIDENTES Y REFLEJADAS:

Las ondas estacionarias resultan de la composición de dos ondas viajeras, una que se dirige desde el generador hacia la carga y otra reflejada por la carga que se mueve desde la carga hacia el generador.

Imagine una línea infinitamente larga a la que se le conecta un generador de RF. Puesto que la energía no puede propagarse por la línea a velocidad infinita, a medida que pasa el tiempo avanzará por la línea y mientras tanto la línea continúa absorbe más del generador (algo similar a lo que sucedería en una manguera muy larga que se va llenando). Sucedería otro tanto si usted comenzara a sacudir una cuerda también infinitamente larga.

Cuando la energía parte del generador no tiene modo de "saber" si la línea es infinitamente larga o no. Suponga que a los pocos segundos alguien interrumpe la línea ¿qué pasará con la señal que inició el viaje?. Mientras la energía no llegue al punto de interrupción (que puede estar muy alejado) nada sucede, pero cuando alcanza el punto de discontinuidad ¡se encontrará con que no puede seguir avanzando!. Eso mismo sucede con la cuerda si las ondulaciones producidas al sacudirla tropezaran con una pared.

Si realizamos la experiencia veremos que la onda se refleja en la pared y comienza un viaje de retorno hasta nuestra mano. Lo mismo sucede con la señal de RF; al alcanzar el punto de la discontinuidad es reflejada y devuelta íntegramente hacia el generador.

A la onda que sale del generador y se dirige hacia la carga se la llama "onda incidente"; la onda que regresa desde la discontinuidad hacia el generador recibe el nombre de "onda reflejada".

Si el generador continúa enviando ondas hacia la carga mientras las ondas reflejadas retornan hacia él, ambas se cruzan en el camino sin estorbarse (este fenómeno se conoce como "principio de superposición").

VELOCIDAD DE PROPAGACION:

Las ondas electromagnéticas viajan en el vacío a una velocidad cercana a los 300 000 km/s. Subrayamos "en el vacío", porque su velocidad puede ser bastante

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