ESCUELA SUPERIOR POLITCNICA DE CHIMBORAZO

FACULTAD DE INFORMTICA Y ELECTRNICA

ESCUELA DE INGENIERA ELECTRNICA EN TELECOMUNICACIONES Y REDESINGENIERA EN ELECTRNICA, TELECOMUNICACIONES Y REDESTEORIA ELECTROMAGNETICA IICUARTO A

Docente: Ing. Pedro InfanteTema: Informe de laboratorio de microondasNombre: Paul Mayanza BallaCdigo: 718

TEMATransmisin de una onda en el oscilador GunnOBJETIVOS GENERAL Construir el oscilador Gunn utilizando el equipo del laboratorio.OBJETIVOS ESPECFICOS Utilizar adecuadamente las herramientas proporcionadas en el laboratorio de microondas. Regular los equipos para obtener una buena transmisin. Generar frecuencias de microondas mediante la utilizacin del oscilador Gunn.INTRODUCCIONEl laboratorio de microondas brinda a los estudiantes y a los profesionales que se desempean dentro de la carrera de Telecomunicaciones una mejor comprensin de las propiedades bsicas de frecuencias de microondas y tambin la forma ms fcil de llevar a cabo una serie de experimentos de microondas usando la popular banda de frecuencias X (8,2 ~ 12,4 GHz). La red de comunicaciones de radio de microondas juega un papel muy importante hoy en da en nuestra vida cotidiana. Por ejemplo las llamadas telefnicas de larga distancia de alta calidad, a veces a travs de los satlites de comunicaciones, son posibles utilizando sistemas de telecomunicaciones de microondas. Las caractersticas superiores de un sistema de microondas provienen del hecho de que las frecuencias de microondas tienen propiedades de propagacin altamente direccionales, que son similares a las de la luz. Tambin el alto grado de inmunidad al ruido de las frecuencias de microondas en la atmsfera hace que la comunicacin de microondas sea la mejor eleccin en las comunicaciones de larga distancia El Microondas Lab, es una herramienta de aprendizaje muy eficaz en las propiedades de frecuencias de microondas, ofrece una variedad de experimentos que se centraron en la siguiente clave: componentes que participan en la oscilacin de frecuencia de microondas, la transmisin a travs antena y la recepcin en el receptor.Marco terico: OSCILADOR GUNN El oscilador de Gunn sirve para generar potencias de microondas, se basa en el diodo Gunn presenta la caracterstica de oscilar cuando se alcanza una determinada densidad del campo elctrico, est conformado por un semiconductor que genera un efecto llamado el efecto Gunn. El efecto Gunn es un instrumento eficaz para la generacin de oscilaciones para el rango de las microondas en los materiales semiconductores, es una propiedad del cuerpo de los semiconductores y no depende de la unin misma, ni de los contactos, tampoco depende de los valores corriente-voltaje, y no es afectado por campos magnticos.

Efecto Gunn Cuando se aplica un pequeo voltaje continuo a travs de una plaquita delgada de Arseniuro de Galio (GaAs), sta presenta caractersticas de resistencia negativa. Todo esto bajo la condicin de que el voltaje en la plaquita sea mayor a los 3.3 voltios / cm. Ahora, si esta plaquita es conectada a un circuito sintonizado (generalmente una cavidad resonante), se producirn oscilaciones y todo el conjunto se puede utilizar como oscilador. Este efecto Gunn slo se da en materiales tipo N (material con exceso de electrones) y las oscilaciones se dan slo cuando existe un campo elctrico. Estas oscilaciones corresponden aproximadamente al tiempo que los electrones necesitan para atravesar una plaquita de material tipo N cuando se aplica el voltaje en continua. GPS10 alimentacin Gunn Poder La fuente de alimentacin Gunn ha construido en forma de onda cuadrada de 1 KHz para modular la Diodo PIN para detectar por metro SWR. Cuenta con una toma de entrada de micrfono en la parte posterior Panel para modular el diodo PIN. Tambin tiene un conector BNC en el panel trasero, que convierte un dato RS232 entrante del puerto serie del PC a una modulacin seal de diodo PIN fro. Tiene baja interferencia de ruido de fuente de alimentacin de CC libre para Gunn diodo con una pantalla digital de tensin y corriente. Lnea Ranurada En la medicin de las ondas estacionarias dentro de una gua de onda de una lnea ranurada se utiliza para sondear la amplitud y la fase del patrn de onda estacionaria. La obtencin de la permanente de informacin de patrn de onda nos permite determinar la longitud de onda de pie relacin de onda y la impedancia de la lnea de transmisin. Como su nombre indica una lnea de ranurado tiene una ranura a lo largo de la lnea central de la parte ancha de la pared del gua ondas. Un conjunto que consiste en una sonda y un diodo de cristal se mueve a lo largo de la ranura abierta y como lo hace, las muestras de la sonda el campo de la gua de onda, mientras que el detector de cristal proporciona una seal rectificada en proporcin al nivel de campo elctrico dentro de la gua de ondas. Contador frecuencia El principio bsico de trabajo del medidor de frecuencia viene del alto Q caracterstica de resonancia de la cavidad resonante, que est unido a una gua de ondas. La seal de microondas en la gua de ondas est acoplado a la cavidad resonante a travs una pequea ranura entre la cavidad y la gua de ondas. El tamao efectivo de la cavidad, y por lo tanto la frecuencia de resonancia de la cavidad, es variable moviendo en y a cabo un mbolo ajustable, que tiene un conjunto de micrmetro calibrado. Cuando la frecuencia de resonancia de la cavidad es igual a la frecuencia de la gua de ondas, existe es una mxima transferencia de energa a partir de la gua de ondas a la cavidad. Sintonizador de tornillo Slide El uso principal del tornillo de sintonizacin deslizante es para que coincida con cargas, detectores, o antenas a la impedancia caracterstica de la gua de onda. Sintonizador Husillo trapecial consiste en una sonda montada sobre un carro que se desliza a lo largo de unas paredes de gua de ondas. Cuando el micrmetro de ajuste se activa, la profundidad de la sonda dentro de la gua de onda vara. La combinacin de la profundidad y la posicin de la sonda hacen que la reflexin en el gua de onda a una amplitud y fase especfica. El medidor de potencia Es un diodo que puede convertir la energa de microondas a un DC fcilmente medible tensin. La tensin de CC se amplifica entonces alimentada a un convertidor de analgico a digital y se muestra como potencia en la pantalla LCD. La indicacin LCD est calibrada para representar el nivel de potencia en la gua de onda. El medidor de potencia est provisto de su 10,5 GHz dielctrica fuente de resonancia del oscilador. Esto se puede utilizar para dos puertos de red mediciones. La fuente DRO con su base en el modulador PIN puede ser modulada con la seal de nivel TTL / CMOS de DC-10 KHz, que se puede utilizar para transmitir datos o utilizar con medidor SWR. Terminaciones Igualadas La terminacin emparejada es esencialmente un partido a la transmisin de microondas line. Como las ondas estacionarias se producen debido a desajustes de impedancia en el sistema, la terminacin emparejado se utiliza para minimizar la ROE en un sistema. Absorbe todo la seal de entrada de RF dentro de la gua de onda, y no permite ninguna reflejado seal del extremo corto. Atenuador variable 20Db Un atenuador variable proporciona la atenuacin mediante la variacin del grado de insercin de un emparejado de franja resistiva en una gua de ondas. El atenuador variable se utiliza para controlar un nivel de potencia o para aislar una fuente de una carga. Detector de Cristal El detector de diodo de cristal se encuentra dentro de las paredes de gua de onda que se incorporaron a un conector coaxial. El detector de cristal bsicamente un conjunto de diodo que responde al campo electromagntico dentro de la gua de onda. El conjunto de diodos se compone de un pequeo trozo de silicio, un alambre de tungsteno fino y un estuche. Uno lado del silicio est conectado directamente a la caja y el otro lado est conectado a la punta del alambre de tungsteno. La accin de diodo se debe a las diferentes propiedades de los de silicio y tungsteno. El silicio tiene pocos electrones excedentes pero hay muchos gratuitos electrones en tungsteno. Por lo tanto cuando se aplica un voltaje a travs del diodo en una direccin tal como para obligar a los electrones a salir y entrar de silicio de tungsteno, una muy pequeos resultados actuales. En contraste, cuando se invierte la direccin de la tensin, una gran corriente fluye de tungsteno en silicio. As es como se puede utilizar el diodo para la deteccin de la energa de microondas El diodo es un dispositivo frgil que puede ser fcilmente daado por una tensin excesiva. La caracterstica de un detector de cristal (o la relacin entre la tensin y corriente de salida a la entrada de RF tensin) es tal que el dispositivo sigue una ley del cuadrado dentro de un cierto rango de potencia de entrada. Adaptador coaxial Proporciona un partido entre una gua de onda y un ohm coaxial 50. El flujo de potencia puede ser en cualquier direccin. Sin embargo SWR en el adaptador debe mantenerse a menos de 1.2 para permitir la transferencia de potencia mxima. Atenuador fijo El propsito del atenuador fijo utilizado en el sistema es proporcionar una fija atenuacin de 6 dB. El atenuador se obtiene mediante la insercin de un absorbente delgado en una parte recta de una gua de onda estndar. Acoplador direccional El acoplador direccional, que permite el acoplamiento direccional de la energa en la ola gua es bsicamente un dispositivo de muestreo de la seal de microondas Un acoplador direccional se compona de dos guas de onda combinados juntos y unidos por agujeros en la seccin de unin de los dos acopladores direccionales son muy populares en microondas sistemas en los que se necesitan mediciones de incidente y la potencia reflejada y la determinar la relacin de onda o SWR. La directividad, que es una figura de mrito de un acoplador direccional, es una medida de cmo la potencia se puede acoplar en la direccin deseada en la vecina la gua de ondas. Por lo general, un extremo de la gua de onda vecina contiene un emparejado cargar, el cual absorbe la energa dirigida hacia la direccin deseada. El acoplador direccional utilizado en el sistema tiene un factor de acoplamiento de 14 dB + / - 2 dB y un directividad de 30dB. Desfasador Se compone de paleta dielctrica, que se inserta en la gua de ondas para cambiar la fase de seal de microondas en el puerto de salida. Pasos a seguir:1. Debemos girar el ajustador de voltaje totalmente anti horario del Gunn bloque sesgo de GPS10 y mantener la tensin/ corriente a voltaje. 2. Ahora conectamos la salida Gunn BNC a BNC Oscilador Gunn utilizando un BNC BNC cable. Sintonice el micrmetro del oscilador Gunn a unos 10 GHz mediante la lectura de la diagrama de calibracin de oscilador Gunn. 3. Debemos encender el suministro de poder GPS10-Gunn del panel posterior. Se asegura de que se aslan las corrientes de tierra flotantes. 4. As el Voltaje DPM queda redactado en torno al 1,5 V. 5. Giramos lentamente el ajuste de voltaje de Gunn bloque sesgo de GPS10 y seguir leyendo el DPM Tensin. Deje de girar hasta subidas de tensin a unas 10,0 V. lentas inflexiones asegura tensin aumentando lenta para aumentar la vida de Gunn diodo. 6. Ahora giramos la tensin / switch corriente actual y leer la DPM para la corriente por Gunn diodo. Debe leer aprox. 80 a 100 mA. Se asegura de conexin y Gunn diodo estn bien. 7. Gire la tensin / switch corriente a tensin de nuevo. 8. Conecte PIN modulador en la salida de la brida de Oscilador Gunn. 9. Ahora conecte la salida Pin Mod BNC del bloque Pin Modulador de GPS10 al CRO / Osciloscopio. Gire el potencimetro tensin del bloque Pin Modulador de GPS10 totalmente. Ahora gire la olla frecuencia de bloqueo Pin Modulador de GPS10 y ajustarlo a 1,00 KHz. Gire a la DC olla de bloque Pin Modulador compensado totalmente. 10. Srvase no toque la olla de frecuencia de nuevo durante el experimento. Se asegura que la seal modulante Pin permanece 1KHz. 11. Ahora, desconectar la salida Pin Mod BNC del Pin Modulador bloque de GPS10 de CRO y conctelo al BNC de w aveguide PIN modulador. 12. Conecte atenuador fijo en la salida Pin modulador. 13. Ahora, conecte atenuador variable en la salida del aislador. Mantenga el micrmetro estndares totalmente agua ultra pura. 14. Conecte medidor de frecuencia de salida del atenuador variable. 15. Conecte el detector de gua de onda en la salida del metro de frecuencia. 16. Conecte la salida BNC de detector gua onda de VSWR de entrada BNC de Metros VSWR. 17. Switch en metro VSWR desde el panel posterior. Mantenga todo el conmutador atenuador sw pica en posicin ardupw en la posicin de 0 dB. Asimismo, apague la perilla atenuador variable totalmente. Esto asegura la mnima atenuacin y mxima Sensibilidad de Metros VSWR. 18. Mantenga la normalidad / expandir picor sw a la posicin normal. 19. La aguja del medidor de ROE debe rebasar totalmente a la derecha de la marca de 0 dB de metro escala. Gire el conmutador atenuador sw pica downward 10dB posicin de uno en uno.20. Normalmente, la aguja llegado al centro de la escala pulsando 3 o 4 sw atenuador pico.21. Ahora, utilice la perilla de atenuacin para llevar la aguja en la marca de 0 dB en la escala del medidor. Esta es la potencia de referencia 0 dB para la configuracin.

Conclusiones: Se utiliz adecuadamente las herramientas proporcionadas en el laboratorio de microondas para lograr un trabajo adecuado. Queda planteado que este oscilador nos servir de gran ayuda ya que por medio de esta prctica hemos podido analizar como una onda es transmitida y como poder corregir si esta se releja. Se analiz los principales parmetros de Frecuencia y Voltaje al que trabaja el Oscilador Gunn. Recomendaciones: Es recomendable primero revisar las instrucciones planteadas antes de la implementacin del sistema. Realizar correctamente las conexiones de los elementos mediante las tuercas y pernos para que no exista prdidas o atenuacin al momento de realizar la prctica.

Se debe tener principios tericos del funcionamiento de lo contrario al momento de realizar la prctica no se conocer que resultado se debe obtener. Bibliografa:

http://www.monografias.com/trabajos20/gunn oscillator/gunn- oscillator.shtml#efecto

http://www.buenastareas.com/ensayos/Oscilador-Gunn/25324952.htmlAnexos