A Telecomunicaciones SISTEMA DIDÁCTICO EN Microondas

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1 A Telecomunicaciones SISTEMA DIDÁCTICO EN Microondas TECNOLOGÍA DE LAS MICROONDAS, MODELO 8090 Sistema didáctico en tecnología de las microondas completo, con T híbrida y diodo PIN, modelo 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. DESCRIPCIÓN GENERAL El Sistema didáctico en tecnología de las microondas estándar, modelo 8090, incluye: C Componentes y accesorios para microondas fabricados a partir de latón plaqueado químicamente, con las dimensiones normalizadas para las guías de ondas que 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 ranurada de medida utilizados 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 (732) / 800-LAB-VOLT, FAX: (732) , us@labvolt.com (418) / 800-LAB-VOLT, FAX: (418) , ca@labvolt.com INTERNET:

2 SISTEMA DIDÁCTICO EN TECNOLOGÍA DE LAS MICROONDAS MODELO 8090 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 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 Este modelo completo es el que se ilustra en la primera página de esta ficha técnica. El material pedagógico que acompaña al modelo 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 probar un sistema inalámbrico de transmisión video utilizando un diodo PIN como modulador AM de microondas (ver figura 2). 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). El modelo es un complemento del modelo 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. Figura 3. Mediciones de microondas con frecuencia variable y aplicaciones (complementario del ), modelo (Cuando se compra el controlador modelo 9588, también es posible adicionarlo al modelo 8090.) ÍNDICE Descripción general... 1 Índice de los manuales del estudiante... 5 Lista de equipos... 6 Equipamiento opcional... 8 Componentes de los sistemas... 9 Especificaciones Números para los pedidos

3 El Sistema didáctico en tecnología de las microondas 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. Figura 5. Introducción a las microondas, sin los módulos de instrumentación, modelo 8090-B. 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. Figura 4. Sistema didáctico en tecnología de las microondas estándar, sin instrumentación de microondas, modelo 8090-A. 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. 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. 3

4 SISTEMA DIDÁCTICO EN TECNOLOGÍA DE LAS MICROONDAS MODELO 8090 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 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 , y el modelo complementario Los usuarios que ya cuentan con el sistema didáctico estándar (modelo ) 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. 4

5 ÍNDICE DE LOS MANUALES DEL ESTUDIANTE Fundamentos de las microondas ( ) 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 ( ) Mediciones de frecuencias de microondas Osciladores de microondas de frecuencia variable Modulación y demodulación de frecuencias de microondas Diodos PIN, tes híbridas y aplicaciones ( ) Diodos PIN Sistema inalámbrico de transmisión video utilizando un diodo PIN (Opcional) Tes híbridas Microondas de base 2 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 5

6 SISTEMA DIDÁCTICO EN TECNOLOGÍA DE LAS MICROONDAS MODELO 8090 LISTA DE EQUIPOS La lista de equipos para cada sistema también está disponible en forma de tabla (consulte la sección Componentes de los sistemas). SISTEMA DIDÁCTICO EN TECNOLOGÍA DE LAS MICROONDAS ESTÁNDAR, MODELO Alimentación para oscilador de Gunn Medidor de ROE Vatímetro Oscilador de Gunn Linea ranurada de medida Soporte de termistor Detector de cristal Acoplador direccional, 10 GHz Tornillo de sintonía móvil Carga adaptada Atenuador variable Atenuador fijo 6 db Atenuador fijo 30 db Antena de bocina Accesorios para microondas (incluye cortocircuito fijo, iris inductivo y capacitivo y tres tipos de lentes) Cables y accesorios (incluye sujetadores rápidos, cables BNC-BNC, conector BNC T, placa de metal y placa de dieléctrico) Soporte de guía de ondas Indicador de acimut de antena Amplificador Bandeja de almacenamiento Fundamentos de las microondas (manual del estudiante) Fundamentos de las microondas (guía del profesor) SISTEMA DIDÁCTICO EN TECNOLOGÍA DE LAS MICROONDAS COMPLETO, CON T HÍBRIDA Y DIODO PIN, MODELO Alimentación para oscilador de Gunn Medidor de ROE Vatímetro Oscilador de Gunn Linea ranurada de medida Soporte de termistor Detector de cristal Acoplador direccional, 10 GHz Tornillo de sintonía móvil Carga adaptada Atenuador variable Atenuador fijo 6 db Atenuador fijo 30 db Antena de bocina Accesorios para microondas (incluye cortocircuito fijo, iris inductivo, iris capacitivo y tres tipos de lentes) Para realizar ciertas experiencias prácticas del manual del estudiante Fundamentos de las microondas se necesita un osciloscopio digital que no está incluido. Se recomienda utilizar el modelo 797 de Lab-Volt (consulte la sección Lista de equipos). Además, se requiere el Amplificador sumador, modelo de Lab-Volt, para poder realizar la experiencia práctica sobre el Sistema inalámbrico de transmisión video utilizando un diodo PIN, incluida en el manual. Los números de modelos presentados se aplican a la versión inglesa de 120 V. Otras versiones están disponibles. Consulte la sección Números para los pedidos. 6

7 SISTEMA DIDÁCTICO EN TECNOLOGÍA DE LAS MICROONDAS COMPLETO, CON T HÍBRIDA Y DIODO PIN, MODELO (cont.) 1 Te híbrida (incluye un cortocircuito fijo adicional) Diodo PIN Amplificador vídeo Módulo de comando Diodo PIN/Oscilador RF Cables y accesorios (incluye sujetadores rápidos, cables BNC-BNC, conector BNC T, placa de metal y placa de dieléctrico) Soporte de guía de ondas Indicador de acimut de antena Amplificador Bandeja de almacenamiento Caja para diodo PIN y T híbrida A0 1 Fundamentos de las microondas (manual del estudiante) Fundamentos de las microondas (guía del profesor) Diodo PIN, tes híbridas y aplicaciones (manual del estudiante) Diodo PIN, tes híbridas y aplicaciones (guía del profesor) MEDICIONES DE MICROONDAS CON FRECUENCIA VARIABLE Y APLICACIONES, COMPLEMENTARIO DEL , MODELO Oscilador RF comandado por tensión Frecuencímetro con cavidad resonante Caja para dispositivos de medición de frecuencia B0 1 Mediciones de microondas con frecuencia variable y aplicaciones (manual del estudiante) Mediciones de microondas con frecuencia variable y aplicaciones (guía del profesor) SISTEMA DIDÁCTICO EN TECNOLOGÍA DE LAS MICROONDAS ESTÁNDAR, SIN INSTRUMENTACIÓN DE MICROONDAS, MODELO 8090-A 1 Alimentación para oscilador de Gunn Oscilador de Gunn Linea ranurada de medida Detector de cristal Acoplador direccional, 10 GHz Tornillo de sintonía móvil Carga adaptada Atenuador variable Atenuador fijo 6 db Atenuador fijo 30 db Antena de bocina Para realizar ciertas experiencias prácticas del manual del estudiante Fundamentos de las microondas se necesita un osciloscopio digital que no está incluido. Se recomienda utilizar el modelo 797 de Lab-Volt (consulte la sección Lista de equipos). Para realizar las experiencias prácticas del manual del estudiante Diodos PIN, tes híbridas y aplicaciones, se necesita un amperímetro cc y un voltímetro cc (o un multímetro con ambas funciones), que no están incluidos. También se requiere contar con el equipo adicional siguiente para realizar el ejercicio opcional Sistema inalámbrico de transmisión video utilizando un diodo PIN de este manual: una cámara vídeo (o un generador) que entregue una señal analógica con una amplitud máxima de 1 V pico a pico; un receptor video/tv compatible con el formato de la señal video generada. El modelo es complementario del modelo El equipo siguiente, no incluido, se requiere para realizar los ejercicios del manual del estudiante Mediciones y aplicaciones de microondas con frecuencia variable: un frecuencímetro de uso general, un osciloscopio y un generador de señal audio. Los usuarios que ya cuentan con el Sistema didáctico en tecnología de las microondas, modelo , pueden realizar estos ejercicios si compran el modelo complementario , además del módulo Diodo PIN/Oscilador RF, modelo 9588 de Lab-Volt. 7

8 SISTEMA DIDÁCTICO EN TECNOLOGÍA DE LAS MICROONDAS MODELO 8090 SISTEMA DIDÁCTICO EN TECNOLOGÍA DE LAS MICROONDAS ESTÁNDAR, SIN INSTRUMENTACIÓN DE MICROONDAS, MODELO 8090-A (cont.) 1 Accesorios para microondas (incluye cortocircuito fijo, iris inductivo, iris capacitivo y tres tipos de lentes) Cables y accesorios (incluye sujetadores rápidos, cables BNC-BNC, conector BNC T, placa de metal y placa de dieléctrico) Soporte de guía de ondas Indicador de acimut de antena Amplificador Bandeja de almacenamiento Caja para diodo PIN y T híbrida A0 1 Fundamentos de las microondas (manual del estudiante) Fundamentos de las microondas (guía del profesor) MICROONDAS DE BASE, 8090-B 9 1 Alimentación para oscilador de Gunn Oscilador de Gunn Linea ranurada de medida Detector de cristal Acoplador direccional, 10 GHz Tornillo de sintonía móvil Carga adaptada Atenuador variable Atenuador fijo 30 db Accesorios para microondas (incluye cortocircuito fijo, iris inductivo, iris capacitivo y tres tipos de lentes) Cables y accesorios (incluye sujetadores rápidos, cables BNC-BNC y conector BNC T) A0 1 Amplificador Microondas de base (manual del estudiante)... -AE 10 1 Microondas de base (guía del profesor)... -AE EQUIPAMIENTO OPCIONAL DESCRIPCIÓN NÚMERO DE MODELO 4 Osciloscopio digital con función promediado de señales... -AE Osciloscopio de doble trazo Fuente de alimentación / Amplificador doble de audio Generador doble de funciones Receptor FM/MF Funda protectora para módulos Funda protectora para rack CD-ROM que incluye todos los manuales del estudiante y las guías del profesor A0 Amplificador sumador El usuario debe proporcionar su propio equipo de medición de potencia, que opere a una frecuencia típica de 10,525 GHz, y debe, en consecuencia, adaptar las experiencias prácticas del manual del estudiante Fundamentos de las microondas. También, se necesita un osciloscopio para poder realizar ciertos ejercicios del manual. Se recomienda utilizar el modelo 797 de Lab-Volt (consulte la sección Equipamiento opcional). 9 El usuario debe proporcionar un osciloscopio digital, que cuente con la función promediado de la señal, para poder realizar ciertos ejercicios del material pedagógico incluido en el sistema (consulte la sección Equipamiento opcional). Se recomienda comprar la Bandeja de almacenamiento, modelo 9599 de Lab-Volt para poder guardar todos los componentes del curso Microondas de base. También se puede comprar un kit de Soportes de guía de ondas, modelo 9591 de Lab-Volt, para poder realizar montajes seguros de los componentes de microondas a diferentes alturas. 10 AE = A establecer 8

9 COMPONENTES DE LOS SISTEMAS INCLUIDO EN SISTEMA A B DESCRIPCIÓN NÚMERO DE MODELO 4 CANTIDAD Alimentación para oscilador de Gunn Medidor de ROE Vatímetro Oscilador de Gunn Oscilador RF comandado por tensión Linea ranurada de medida Soporte de termistor Detector de cristal Acoplador direccional, 10 GHz Frecuencímetro con cavidad resonante Tornillo de sintonía móvil Carga adaptada Atenuador variable Atenuador fijo 6 db Atenuador fijo 30 db Antena de bocina Accesorios para microondas Te híbrida Diodo PIN Amplificador vídeo Módulo de comando Diodo PIN/Oscilador RF Cables y accesorios Soporte de guía de ondas Indicador de acimut de antena Amplificador Bandeja de almacenamiento 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) Fundamentos de las microondas (guía del profesor) Mediciones y aplicaciones de microondas con frecuencia variable (manual del estudiante) Mediciones y aplicaciones de microondas con frecuencia variable (guía del profesor) Diodo PIN, tes híbridas y aplicaciones (manual del estudiante) Diodo PIN, tes híbridas y aplicaciones (guía del profesor)

10 SISTEMA DIDÁCTICO EN TECNOLOGÍA DE LAS MICROONDAS MODELO 8090 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 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 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 10

11 NÚMEROS PARA LOS PEDIDOS 120 V 60 Hz 220 V 50 Hz 240 V 50 Hz INGLÉS FRANCÉS ESPAÑOL INGLÉS FRANCÉS ESPAÑOL INGLÉS A AE 11 AE AE AE A AE AE AE AE A A A A A A AA 8090-B B B B B B BA A A A A A A A A A B B B B B B B A0 AE AE A0 AE AE A AE AE AE AE AE AE AE AE AE AE AE AE AE AE AE AE Tabla 1. Números para los pedidos del equipamiento 11 AE = A establecer. 11

12 En reconocimiento al constante esfuerzo de Lab-Volt por cumplir con las más exigentes normas de calidad en la concepción, desarrollo, producción, instalación y servicio postventa de sus productos, nuestro centro de fabricación y distribución recibió la certificación ISO Lab-Volt no se responsabiliza de los errores de imprenta y se reserva el derecho de mejorar los productos en todo momento y sin aviso previo. Lab-Volt reconoce el nombre de todos los productos utilizados en este documento con las marcas registradas o de comercio de sus respectivos titulares. Lab-Volt Todos los derechos reservados Rev. F1