Este documento describe el Sistema didáctico en tecnología de las microondas, modelo 8090, de Lab-Volt. El sistema incluye componentes y accesorios de microondas, instrumentación como un medidor de ROE y un vatímetro, y material pedagógico para estudiar principios básicos de microondas a través de experimentos. El sistema puede configurarse de diferentes maneras, incluyendo opciones para estudiar diodos PIN, tecnologías híbridas y mediciones de frecuencia variable.
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Sistema didáctico en tecnología de las microondas completo, con T híbrida y diodo PIN, modelo 8090-2
A
Telecomunicaciones SISTEMA DIDÁCTICO EN
TECNOLOGÍA DE LAS
MICROONDAS, MODELO 8090
Microondas
DESCRIPCIÓN GENERAL
El Sistema didáctico en tecnología de las microondas,
modelo 8090, forma parte de los sistemas de
capacitación en telecomunicaciones de Lab-Volt. Este
modelo completo cuenta con el equipamiento y el
material pedagógico necesario para que los estudiantes
realicen el estudio experimental de los principios de base
de las microondas. El conjunto incluye las
alimentaciones, la instrumentación y los componentes de
microondas de primera calidad, así como los accesorios
indispensables para llevar a cabo las experiencias en
este campo. También se necesita un Osciloscopio de
doble trazo que no está incluido (consulte la sección
Equipamiento opcional para obtener la información
necesaria para su compra).
Características principales
Las principales características del Sistema didáctico en
tecnología de las microondas son:
C Resultados que se repiten.
C Componentes robustos y de alta calidad, diseñados
con fines educativos.
C Cada componente está identificado por medio de un
símbolo normalizado y un número de pieza.
El Sistema didáctico en tecnología de las microondas
estándar, modelo 8090, incluye:
C Componentesyaccesorios paramicroondasfabricados
a partir de latón plaqueado químicamente, con las
dimensionesnormalizadasparalasguíasdeondasque
operan en la banda X.
C Sistema patentado de fijación rápido y preciso para
acoplar las bridas de las guías de ondas que permite
montar y desmontar rápidamente las distintas
configuraciones del sistema.
C Un oscilador de diodos Gunn que puede funcionar a
10,525 GHz en modo ondas continuas (CW) o
modulado en amplitud por una onda cuadrada de
1 kHz.
C Un Detector de cristal, un Termistor y una Linea
ranuradademedidautilizados con la Alimentación para
oscilador de Gunn, un Vatímetro y un Medidor de ROE
para detectar las señales microondas, medir la
potencia y tomar medidas de la relación de onda
continua (ROE). El módulo Alimentación para oscilador
de Gunn alimenta el Vatímetro y el Medidor de ROE
a través de los conectores correspondientes. Cuando
2. SISTEMA DIDÁCTICO EN TECNOLOGÍA DE LAS MICROONDAS
MODELO 8090
2
esos medidores se colocan encima de dicho módulo,
los conectores quedan alineados.
C Un indicador de acimut de antena para el trazado
preciso de los diagramas de radiación de la misma.
C Un diafragma inductivo y otro capacitivo para medir la
impedancia reactiva.
C Tres lentes, una placa metálica y otra dieléctrica para
hacer experiencias prácticas de óptica en el campo de
las microondas.
C Una Bandeja de almacenamiento para guardar todos
los componentes de microondas. El interior de la
bandeja es de gomaespuma y tiene la forma de cada
uno de los componentes para que éstos queden
ordenados y protegidos.
C Un manual del estudiante, Fundamentos de las
microondas, que cubre los principios de las señales de
microondas y de su propagación, la construcción y
operación de los componentes de microondas así
como las técnicas empleadas para medir potencia,
atenuación, ROE e impedancia. Las experiencias
prácticas se realizan utilizando los dispositivos de
medición de microondas provistos (Medidor de ROE,
Vatímetro y Soporte de termistor).
C Una guía del profesor que ayuda a los instructores a
preparar los cursos y las prácticas de laboratorio
incluidas en el manual del estudiante Fundamentos de
las microondas. La guía del profesor incluye las
informaciones introductorias, los planes de instrucción,
las demostraciones y las asistencias a la presentación.
C Todos los manuales del estudiante y guías del profesor
están disponibles como archivos PDF en un CD-ROM
(p/n 28113-A).
Es posible adicionar al modelo estándar un kit
opcional compuesto de un Diodo PIN, una Te híbrida, un
Amplificador vídeo y un Módulo de comando Diodo
PIN/Oscilador RF, para formar el Sistema didáctico en
tecnología de las microondas completo, modelo 8090-2.
Este modelo completo es el que se ilustra en la primera
página de esta ficha técnica.
El material pedagógico que acompaña al modelo
8090-2 además de cubrir todo el contenido de los
Fundamentos de las microondas, permite abarcar
también el estudio de las tecnologías de las microondas
utilizando tes híbridas, diodos PIN y accesorios.
Asimismo, el estudiante puede armar y probarunsistema
inalámbrico de transmisión video utilizando un diodo PIN
como modulador AM de microondas (ver figura 2).
El modelo 8090-3 es un complemento del modelo
8090-2. Consiste en un Oscilador RF comandado por
tensión, un Frecuencímetro con cavidad resonante y una
caja de almacenaje que se engancha en uno de los
laterales de la Bandeja de almacenamiento, como se
muestra en la figura 3. El material pedagógico incluido
permite estudiar las mediciones de microondas con
frecuencia variable y las aplicaciones.
ÍNDICE
Descripción general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Índice de los manuales del estudiante . . . . . . . . . . . 5
Lista de equipos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Equipamiento opcional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Componentes de los sistemas . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Especificaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Números para los pedidos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Figura 2. Sistema inalámbrico de transmisión video utilizando un
diodo PIN como modulador AM de microondas (la cámara video
y el receptor no están incluidos).
Figura 3. Mediciones de microondas con frecuencia variable y
aplicaciones (complementario del 8090-2), modelo 8090-3.
(Cuando se compra el controlador modelo 9588, también es
posible adicionarlo al modelo 8090.)
3. 3
ElSistema didáctico en tecnologíadelasmicroondas
se puede encargar sin la instrumentación estándar de
microondas (es decir, sin el Medidor de ROE, el
Vatímetro y el Soporte de termistor de Lab-Volt). Este
sistema, modelo 8090-A, incluye el resto de los
componentes del sistema estándar, modelo 8090, como
se muestra en la figura 4. También cuenta con el manual
del estudiante Fundamentos de las microondas. Sin
embargo, el usuario debe utilizar sus propios
instrumentos de medición de microondas y adaptar las
experiencias prácticas en consecuencia.
También se dispone de una versión de base del
sistema estándar. Esta versión, modelo 8090-B, incluye
ciertos componentes del modelo 8090, pero no cuenta
con la instrumentación de microondas (Medidor de ROE,
Vatímetro y Soporte de termistor), como se ilustra en la
figura 5. El material pedagógico incluido en este modelo
cubre una parte del manual del estudiante Fundamentos
de las microondas. Para realizar las experiencias
prácticas se debe utilizar un osciloscopio digital, no
incluido, que cuente con la función promediado de las
señales.
Material pedagógico del sistema
El material pedagógico del sistema está compuesto
de manuales que incluyen una parte teórica, ejercicios
paso a paso y preguntas de revisión. La figura 6 muestra
el organigrama del material pedagógico.
C El curso Microondas de base viene con el sistema de
microondas básico, modelo 8090-B y cubre los
fundamentos de las tecnologías de microonda. Para
realizar las experiencias prácticas, se necesita un
osciloscopio digital, no incluido, que cuente con la
función promediado de las señales.
C El curso Fundamentos de las microondas cubre los
principios de las señales de microondas y su
propagación, la construcción y operación de los
componentes de microondas así como las técnicas
utilizadas para medir potencia, atenuación, ROE e
impedancia. Las experiencias prácticas se realizan
utilizando el Medidor de ROE, el Vatímetro y el Soporte
de termistor de Lab-Volt.
Figura 4. Sistema didáctico en tecnología de las microondas
estándar, sin instrumentación de microondas, modelo 8090-A.
Figura 5. Introducción a las microondas, sin los módulos de
instrumentación, modelo 8090-B.
4. SISTEMA DIDÁCTICO EN TECNOLOGÍA DE LAS MICROONDAS
MODELO 8090
4
Figura 6. Organigrama del material pedagógico.
Los otros cursos son la continuación de Fundamentos de
las microondas.
C El curso Diodos PIN, tes híbridas y aplicaciones trata
sobre la construcción y operación de los diodos PIN y
de las tes híbridas, así como sobre sus aplicaciones
en el campo de las microondas. Este curso requiere el
sistema didáctico en tecnología de las microondas
completo, modelo 8090-21
.
C El curso Mediciones y aplicaciones de microondas con
frecuencia variable cubre la operación de los
osciladores de frecuencia variable (VCO). También
trata los tres métodos para medir la frecuencia de las
señales de microondas. Además, demuestra la
modulación de frecuencia y la desmodulación de las
señales de microondas. Este curso requiere el sistema
didáctico en tecnología de las microondas completo,
modelo 8090-2, y el modelo complementario 8090-31
.
1
Los usuarios que ya cuentan con el sistema didáctico estándar (modelo 8090-0) pueden realizar este curso si compran los componentes adicionales requeridos de Lab-Volt. Para conocer
cuáles son esos componentes adicionales, consulte la sección Lista de equipos.
5. 5
ÍNDICE DE LOS MANUALES DEL ESTUDIANTE
Fundamentos de las microondas (28113-02)
C Familiarización con el equipo de microondas
C Mediciones de potencia
C El oscilador de Gunn
C Calibración del atenuador variable
C Detección de señales de microondas
C Mediciones de atenuación
C Ondas estacionarias
C El acoplador direccional
C Medición del coeficiente de reflexión
C Mediciones de la relación de onda estacionaria (ROE)
C Mediciones de impedancia
C Impedancias reactivas
C Adaptación de impedancias
C Antenas y propagación
C Óptica en microondas
C Demostración de una transmisión por microondas
Mediciones de microondas con frecuencia variable
y aplicaciones (39974-00)
• Mediciones de frecuencias de microondas
• Osciladores de microondas de frecuencia variable
• Modulación y demodulación de frecuencias de
microondas
Diodos PIN, tes híbridas y aplicaciones (39975-00)
• Diodos PIN
• Sistema inalámbrico de transmisión video utilizando
un diodo PIN (Opcional)
• Tes híbridas
Microondas de base2
• Familiarización con el equipo de microondas
• Detección de señales de microondas
• El oscilador de Gunn
• Calibración del atenuador variable
• Ondas estacionarias
• El acoplador direccional
• Medición del coeficiente de reflexión y de la relación
de onda estacionaria (ROE)
• Mediciones de impedancia
• Adaptación de impedancias
2
Número de pieza a establecer
9. 9
COMPONENTES DE LOS SISTEMAS
INCLUIDO EN SISTEMA
8090-
0 2 3 A B
DESCRIPCIÓN
NÚMERO DE
MODELO 4 CANTIDAD
Alimentación para oscilador de Gunn 9501 1 1 1 1
Medidor de ROE 9502 1 1
Vatímetro 9503 1 1
Oscilador de Gunn 9510 1 1 1 1
Oscilador RF comandado por tensión 9511 1
Linea ranurada de medida 9520 1 1 1 1
Soporte de termistor 9521-00 1 1
Detector de cristal 9522-00 1 1 1 1
Acoplador direccional, 10 GHz 9523-00 1 1 1 1
Frecuencímetro con cavidad resonante 9524-00 1
Tornillo de sintonía móvil 9530-00 1 1 1 1
Carga adaptada 9531-00 2 2 2 2
Atenuador variable 9532-00 1 1 1 1
Atenuador fijo – 6 dB 9533-00 1 1 1
Atenuador fijo – 30 dB 9534-00 1 1 1 1
Antena de bocina 9535-00 2 2 2
Accesorios para microondas 9536-00 1 1 1 1
Te híbrida 9537-00 1
Diodo PIN 9538-00 1
Amplificador vídeo 9587-00 1
Módulo de comando Diodo PIN/Oscilador RF 9588-00 1
Cables y accesorios 9590-00 1 1 1 1
Soporte de guía de ondas 9591-00 2 2 2
Indicador de acimut de antena 9592-00 1 1 1
Amplificador 9593-00 1 1 1 1
Bandeja de almacenamiento 9599-00 1 1 1
Caja para diodo PIN y T híbrida 9599-A0 1 1
Caja para dispositivos de medición de frecuencia 9599-B0 1
Fundamentos de las microondas (manual del estudiante) 28113-00 1 1 1
Fundamentos de las microondas (guía del profesor) 28113-10 1 1 1
Mediciones y aplicaciones de microondas con frecuencia variable (manual del
estudiante)
39974-00 1
Mediciones y aplicaciones de microondas con frecuencia variable (guía del profesor) 39974-10 1
Diodo PIN, tes híbridas y aplicaciones (manual del estudiante) 39975-00 1
Diodo PIN, tes híbridas y aplicaciones (guía del profesor) 39975-10 1
10. SISTEMA DIDÁCTICO EN TECNOLOGÍA DE LAS MICROONDAS
MODELO 8090
10
ESPECIFICACIONES
Modelo 8090 – Sistema didáctico en tecnología de las microondas
Frecuencia de operación 10,525 GHz
Potencia de operación 10 mW (mínimo), 25 mW (máximo)
Alimentación para oscilador de Gunn Salida 0 a 10 V (cc o señal cuadrada de 1 kHz), 500 mA
Medidor de ROE Gama dinámica 0 a 70 dB (ROE: 1 a 3200)
Vatímetro Gama 0 a 10 mW (-10 mdB a +10 mdB)
Oscilador de Gunn Frecuencia de salida 10,525 GHz ±0,01 GHz
Potencia de salida 10 mW (mínimo), 25 mW (máximo)
Línea ranurada de medida ROE residual 1,03 (típico)
Soporte del termistor Potencia máxima de seguridad 50 mW
Detector de cristal ROE 1,2
Acoplador direccional Factor de acoplamiento 20 dB ±1 dB
Tornillo de sintonía móvil Pérdida por inserción 0,2 dB
Carga adaptada ROE 1,03
Atenuador variable Gama 0 a 35 dB
Atenuadores fijos Atenuación 6 y 30 dB
Antena de bocina Ganancia 14,5 dB
Características físicas Superficie requerida 4 m² (43 pies²)
Dimensiones (Al x An x P) 660 x 700 x 1000 mm (26 x 27,6 x 39,4 pulg)
Peso neto 26 kg (57,2 libras)
Tipo de guías de onda WR90 (R100, WG16)
Tipo de bridas Mates UG39/U (UBR100)
T híbrida Híbrida 180°, acople de 3dB
Diodo PIN Tipo GaAs; proporciona la máxima atenuación a 10,525 GHz
aproximadamente. Un resistor de 620 S está conectado internamente
entre la entrada BNC del diodo PIN y el propio diodo. Las señales de
polarización y de modulación utilizadas para controlar el diodo
provienen del Módulo de comando Diodo PIN/Oscilador RF,
modelo 9588.
Oscilador RF comandado por tensión Frecuencia de salida: 9,6 a 10,6 GHz
Potencia de salida: 10 mW (mínimo), 25 mW (máximo). Las señales
de polarización y de modulación utilizadas para controlar el diodo
provienen del Módulo de comando Diodo PIN/Oscilador RF,
modelo 9588.
Frecuencímetro con cavidad resonante Pistón cortocircuitador movible con mecanismo de sintonía mediante
micrómetro.
Módulo de comando Diodo PIN/Oscilador RF Suministra las señales de control y de modulación para el
Oscilador RF comandado por tensión, modelo 9511 de Lab-Volt y el
Diodo PIN, modelo 9538 de Lab-Volt.
Alimentación: Cable de alimentación DB-9 que se conecta en la parte
superior de la Alimentación para oscilador de Gunn. Control y
monitoreo del Diodo PIN: perilla de ajuste de la polarización; entrada
de modulación para recibir una señal externa de modulación de
amplitud (audio, video, etc.) con un ancho de banda máximo de
6 MHz y una amplitud máxima de 1 V pico a pico (p.e., una señal
NTSC); terminales de tensión y corriente utilizados para medir la
tensión y corriente de polarización del Diodo PIN.
Control del Oscilador RF comandado por tensión: perilla de ajuste de
la frecuencia (gama típica de 9,6 a 10,6 GHz); señal cuadrada interna
de 1 kHz que permite modular en amplitud la tensión de polarización
del Diodo PIN; entrada de modulación de frecuencia para recibir una
señal de modulación externa (p.e., una señal de voz o música).
Amplificador sumador Tensión de entrada típico: 1 V pico a pico.
Amplificador vídeo Ganancia: ajustable hasta 50 dB (máxima)
Impedancia de entrada: 600 S
Impedancia de salida: 75 S
Ancho de banda: 5 MHz