Bases Tericas Onda estacionaria en lnea acopladaUna onda seno aplicada a una lnea acoplada produce una onda seno idntica, excepto por la fase que aparece en cada la fase, que aparece en cada punto de la lnea conforme la onda incidente viaja por ella conforme la onda incidente viaja por ella.Si se mueve un voltmetro a lo largo de una lnea acoplada desde el generador hasta la carga, y se dibujan los valores efectivos RMS del voltmetro, se obtiene una lnea plana. Es una onda estacionaria plana.

Onda estacionaria en lnea no acopladaSi la lnea no est acoplada, una onda reflejada desde la carga se agrega a la onda incidente que viene desde el generador, formando una onda estacionaria.

INTRODUCCIONLas lneas de transmisin tienen como funcin principal el transporte de energa radioelctrica con la menor prdida posible, as por ejemplo las lneas coaxiales permiten alimentar sistemas de radiocomunicacin en las bandas de HF, VHF y UHF a frecuencias un poco ms elevadas como por ejemplo las comprendidas en la banda de SHF la lnea de transmisin usada es la gua de onda y el cable Heliax, una medicin bsica consiste en la determinacin de la impedancia que presenta la lnea en sus diversos puntos por efecto de la carga terminal, as por ejemplo para la medicin de sistemas alimentados por cable coaxial se usa el analizador de impedancia vectorial, mientras que para sistemas que operan a frecuencias de microondas se usa un banco de pruebas basado en de gua de onda, pero independientemente del sistema que se trate el empleo del diagrama de Smith resulta en una gran ayuda para el ingeniero. En un sistema de lnea de transmisin terminado por una impedancia de carga ZL, si la impedancia de carga es diferente de la impedancia caracterstica de la lnea, necesariamente existe reflexin, la magnitud de la onda reflejada ser proporcional al desacoplamiento lnea-carga; una tcnica que permite determinar el grado de desacoplamiento es midiendo la razn de onda estacionaria (VSWR) del sistema

Experiencia 1.En la primera experiencia se desea analizar el comportamiento de la lnea de transmisin cuando la misma es terminada en circuito abierto. Lo cual se interpreta de manera elctrica como una impedancia de carga igual infinito.

F (Hz) (m) Cable ()

10 M302,12,20,373

2,9 M23,2602,650,481

14 M21,4212,420,522

16 M18,752,32,50,596

17,3 M17,342,72,70,645

20 M151,22,0250,745

21,5 M13,9502,40,801

22,6 M13,271,22,70,843

26,7 M11,242,32,30,995

29,5 M10,170,521,099

30,1 M9,9702,0251,121

32,2 M9,372,0252,81,193

36,3 M8,261,82,51,354

38,7 M7,7502,0951,443

40 M7,51,052,211,491

Tabla 1.1En la Tabla 1.1 tenemos primero la frecuencia a la cual viaja la onda de voltaje que nos indica el generador. La longitud de onda de la misma en ( la calculamos mediante la formula

Donde

: Velocidad de la luz : Permitividad (Asumiendo que es igual a 1)Conociendo la longitud del cable (11.18m) podemos saber cuntos metro equivale 1 aplicando una regla de 3.

Discusin de los resultadosVariando la frecuencia del generador en una gama de 10MHz a 40MHz , y con ayuda del osciloscopio el cual nos permite observar tanto el voltaje del generador como el voltaje de salida del cable ( de 11,18m) simultneamente, podemos apreciar la variacin del voltaje de salida con respecto al de entrada, tomando en cuenta la frecuencia a la cual se transmite la onda y la longitud de la misma.Para esta primera parte de la prctica se logr encontrar tres puntos de frecuencia para los cuales el voltaje entrada y de salida fue igual, acotando que no hubo efecto de atenuacin en los tres casos. Para ello se toma en cuenta adems de la frecuencia la longitud en la que viaja la onda en metros y adems tomando en cuenta que la longitud del cable es 11,18m la longitud de onda en .

f (MHz) (m)V(CH1) [V]V(CH2) [V]Cable ()

10 M302,12,20,373

17,3 M17,342,72,70,645

26,7 M11,242,32,30,995

Experiencia 2. Carga fantasma Para la experiencia Carga Fantasma, se desea medir el voltaje de salida de la lnea variando la frecuencia del generador del voltaje de entrada y analizar el comportamiento de la misma para el caso donde la impedancia de caracterstica coincide con la impedancia de la carga.ZL= Zo=50Cable: [m]11,18

f (MHz) (m)V(Zo) [V]Cable ()

10,0030,001,300,37

12,9023,261,300,48

14,0021,431,300,52

16,0018,751,300,60

17,3017,341,300,64

20,0015,001,300,75

21,5013,951,300,80

22,6013,271,300,84

26,7011,241,301,00

29,5010,171,301,10

30,109,971,301,12

32,209,321,301,20

36,308,261,301,35

38,707,751,301,44

40,007,501,301,49

Tabla 1.2En la tabla 1.2 se puede observar que al variar la frecuencia del generador el voltaje de salida de la lnea de transmisin permanece constante, los clculos de la longitud de onda de las seales de voltajes y el de la lnea fueron calculados bajo el mismo procedimiento explicado anteriormente.Discusin de los resultadosA travs los resultados obtenidos registrados en la tabla 1.2 se observa que el voltaje de salida de la lnea de transmisin permanece constante lo cual nos lleva a concluir que el mismo es independiente de la frecuencia de transmisin; este resultado era predecible ya que esta establecido en la teora de una lnea de transmisin que tiene como carga una impedancia igual a la impedancia caracterstica de la lnea. Para esta prctica no le pudo variar la longitud del cable, sin embargo el resultado que se esperara seria el mismo.

Experiencia 3.En la siguiente experiencia se pretende medir el voltaje de salida de la Lnea de transmisin terminada en corto circuito.ZL= 0Cable: [m]11,18

f (MHz) (m)V(Zo) [V]Cable ()

10,0030,001,100,37

12,9023,262,300,48

14,0021,432,300,52

16,0018,751,400,60

17,3017,340,000,64

20,0015,002,300,75

21,5013,952,300,80

22,6013,272,200,84

26,7011,240,001,00

29,5010,172,501,10

30,109,972,701,12

32,209,321,801,20

36,308,260,001,35

38,707,752,201,44

40,007,502,601,49

Tabla 1.3Discusin de los resultados