DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA - MEDIOS DE TRANSMISIÓN - PREINFORME 3 - AGOSTO 2008 1

MEDICIONES DE POTENCIA Y ATENUACIONLuís F. De La Hoz, María I. Dovale, Franklin Oliveros, Álvaro Ulloa

División de IngenieríasUniversidad del Norte

Barranquilla

Abstract— Con este preinforme se pretende dejar en claroalgunos términos que conciernen a la práctica de mediciones dePotencia y Atenuación con el fin de que al momento de realizarel laboratorio se tengan en cuenta y así tener certeza de losresultados que se buscan.

I. DESCRIBA, ¿CÓMO FUNCIONA UN ATENUADOR FIJO Y

UNO MECÁNICAMENTE VARIABLE EN APLICACIONES DE

GUÍAS DE ONDAS?

Por una parte los atenuadores fijos se emplean para reducirla potencia de microondas a un valor determinado, éstosse pueden emplear para la protección de componentes muysensibles o

para desacoplar partes de un circuito, también es utilizadopara reducir la potencia de microondas, en estos casos seemplea un elemento de atenuación hecho de un materialabsorbente, como por ejemplo aluminio; por otra parte, unatenuador variable se utiliza para la reducción de la potenciadisponible de microondas, por ejemplo, para hacer que eldetector opere en la zona cuadrática de su curva característica.Para este fin, se coloca una paleta de atenuación a lo largo deleje de la guía de ondas y paralela al campo eléctrico, dichapaleta se regula mediante un tornillo micrométrico.

II. D EFINA, ¿QUÉ SON LAS PÉRDIDAS DE RETORNO Y DE

INSERCIÓN?

Las pérdidas de retorno son una forma de expresar ladesadaptación entre impedancias en antenas y líneas de trans-misión. Es una medida que compara la potencia reflejada conla potencia con la cual alimentamos un circuito desde la líneade transmisión. Esta razón se expresa en decibeles (dB). Larelación entre el SWR y la pérdida de retorno es:

Pérdida de retornojdB= 2O log 10�

SWR

SWR� 1

�

Aunque siempre existe cierta cantidad de energía que seráreflejada hacia el sistema, cabe aclarar, que una pérdida deretorno muy grande implica un funcionamiento inaceptabledel sistema.

Por otra parte las pérdidas de inserción es un parámetroasociado con las frecuencias que caen dentro del pasabandasde un filtro y generalmente se define como la relación dela potencia transferida a una carga con filtro en el circuito

transferida a una carga sin filtro.Debido a que los filtros seconstruyen generalmente con componentes con pérdidas comoresistores y capacitores imperfectos, hasta las señales que caendentro del pasabandas de un filtro se atenúan (reducidas enmagnitud). Las pérdidas típicas por inserción para filtros, estánentre unas cuantas decimas de decibel, hasta varios decibeles.

Y es por esto que la pérdida por inserción es simplementela relación de la potencia de salida de un filtro con la potenciade entrada para las frecuencias que caen dentro del pasabandasy se indica como sigue:

Pérdida de inserciónjdB= 10 logPoutPin

III. ¿CUÁLES SON LAS TRES CLASES DE PÉRDIDAS QUE

CAUSAN LAS PÉRDIDAS POR INSERCIÓN?

Las pérdidas de inserción de un dispositivo también sepuden llamar atenuación. Las terminaciones de una lineajuegan un papel importante en las pérdidas de inserción ya quereflejan parte de la potencia, por aparte, está sabido que no todala potencia enviada a una línea de transmisión es transmitidaesto es debido a las pérdidas que causan las pérdidas porinserción:� Pérdidas por radiación.� Pérdidas por la resistividad del conductor.� Pérdidas en los alrededores del dieléctrico.Todos estos elementos pueden ser modelados conceptual-

mente como un circuito equivalente de la línea de transmisión.

IV. ¿QUÉ ES UN BOLÓMETRO?

El bolómetro es un dispositivo para medir la cantidad totalde radiación electromagnética que viene de un objeto en todaslas longitudes de onda. La medida se realiza por medio deuna medida de la temperatura de un detector iluminado porla fuente a estudiar. Fue inventado en 1878 por el ameri-cano Samuel Pierpont Langley el cual estudió la radiacióninfraroja del sol. La luminosidad de una estrella en todo suespectro electromagnético se puede definir como la "magnitudbolométrica".

Los bolómetros consisten de un cuerpo absorbente de calor,el cual está conectado a un sumidero mantenido a temperaturaconstante a través de un material aislante. Cualquier radiaciónabsorbida por el detector aumenta su temperatura por encima

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del sumidero de calor que actúa de referencia. La radiaciónabsorbida se mide por lo tanto a partir del contraste detemperaturas entre el detector y la referencia.

En algunos bolómetros el termómetro actúa también comoabsorbente a diferencia de donde el termómetro y el detectorson dispositivos diferentes. Este tipo de bolómetros se denom-inan de diseño compuesto. En bolómetros del primer tipo latemperatura se mide por medio de la variación de la resistenciadel absorbente en función de su temperatura.

Los bolómetros son uno de los dispositivos más sensiblesde detección de ondas submilimétricas(200�m � 1mm); enestas longitudes de onda los bolómetros deben ser enfriadoshasta temperaturas un grado por encima del cero absoluto, espor esto que su utilización es bastante compleja.

V. RESUELVE EL SIGUIENTE EJERCICIO: UNA GUÍA DE

ONDA PRESENTA UNA ATENUACIÓN TOTAL DE2dB: A) SI

ENTRA UNA SEÑAL DE 0:5W ¿CUÁL ES LA POTENCIA DE

SALIDA EN dBm?; B) SI A LA SALIDA DE LA GUÍA SE

ENCUENTRA UNA SEÑAL DE15dBW; ¿CUÁL ES LA

POTENCIA DE ENTRADA ENdBm?

a.)Tenemos que:

G =PsalPent

Gd� = 10 log

�PsalPent

�G = 10

�210 = 0:63 WW

Gd�

10 = log

�PsalPent

�! 10

Gd�10 =

�PsalPent

�Psal = Pent10

Gd�10

Psal = 10�210 � 0:5W = 0:32W

Psald�m = 10 log�0:320:001

�= 25d�m

b.)Como sabemos que:

G = PsalPent ! Psal = 15d�W

Psal = 101510 = 31: 623W

! Pent =PsalG = 31:623W

0:63 = 50: 195W

VI. BIBLIOGRAFIA

[1] TOMASI, Wayne. Sistemas de Comunicaciones Elec-trónicas, 2a edición

Prentice Hall..[2] SADIKU, Matthew N. O. Elementos de Electromag-

netismo. 3a edición. OxfordUniversity Press. México D.F. 2003.