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MEDICIONES EN RADIOFRECUENCIA
Referido a las mediciones de distorsión de amplitud y fase, la intermodulación y la pérdida de
retorno del feeder de antena.
1- DISTORSIÓN EN EL VINCULO DE ENLACE
Todo instrumento debe ser hecho por medio de la experiencia.
Leonardo da Vinci
1.1- DISTORSION DE AMPLITUD Y DE FASE
En este caso se hace uso del analizadores de redes vectoriales. De acuerdo con la teoría básica de los medios de transmisión,
el conjunto transreceptor debe comportarse de la siguiente manera:
-La curva Distorsidad vs frecuencia debe ser constante dentro de la banda del canal y
-la característica de Fase vs frecuencia debe ser lineal.
De esta forma las distintas armónicas reciben una ganancia o distorsión idéntica y un retardo proporcional a la distorsión de
onda para que lleguen en fase. Por ejemplo, si para un frecuencia F1 se tiene un retardo de 90° para una F2=2.F1 el retardo
debe ser de 180° para llegar con igual relación de fase. Cualquiera de estas alinealidades produce una distorsión que se
interpreta como una interferencia intersímbolo ISI de la señal digital y por lo tanto se aumenta el número de errores en
presencia de ruido. La evaluación de las alinealidades se efectúa observando las derivada primera de cada una de las
características. Una característica ideal dará lugar a una derivada igual a cero en amplitud y constante en fase.
La derivada matemática de la distorsión de amplitud y de fase (que podemos denominar retardo de grupo) es:
δV/δω para Distorsión de Amplitud
δΦ/δω para Distorsión de fase (ω=2πf)
Conceptualmente: en una carrera de 100 mts los competidores (armónicas) parten en simultáneo, si el tiempo de llegada se
distribuye entre 9 y 11 seg, el retardo de grupo es 2 seg.
ANALIZADOR DE MICROONDAS. El instrumento de medición es el Analizador de redes vectoriales, conocido como
analizador de microondas MLA (Microwave Link Analizer) y sólo puede efectuar un análisis en un entorno del punto. En la
Fig 01 se muestra un diagrama a bloques tanto del transmisor como del receptor del instrumento. El generador (MLA-Tx)
tiene dos osciladores controlables. Uno de ellos genera una señal senoidal de baja frecuencia (18≥fa≥70Hz) seleccionable y
de nivel suficientemente alto (Va) de manera tal que esta señal modula en frecuencia FM a una portadora de frecuencia
intermedia (35, 70 ó 140 MHz). Se produce entonces un barrido cerca de la IF de acuerdo con el nivel de Va. El valor de Va
es tal que el barrido se ajusta hasta intervalos de ±30MHz con centro en la IF.
Por otro lado, un generador senoidal de alta frecuencia (25khz≥ fn ≥5,6MHz) produce un barrido rápido en el entorno del
valor de frecuencia que determina Va. Como este barrido rápido es la base del δf su amplitud Vm debe ser pequeña y
ajustable. La desviación que producirá en la IF es de 100 a 500 kHz. El valor de tensión Vm o Va importa como el desvío de
frecuencia que se produce luego del modulador de FM. En la Fig 02 se ha representado la señal suma de Va con Vm y el
resultado luego de la modulación FM. En el receptor (MLA-Rx) se dispone de un demodulador de FM con el propósito de
obtener la señal Va+Vm distorsionada por los equipos transreceptores y el medio de enlace. Mediante separadores de
frecuencia se puede obtener la señal Va y Vm.
Con Va se maneja el eje X de un osciloscopio ya que Va define un barrido lento con un gran ancho de banda en el entorno
de la IF. Con Vm se manejará el eje Y ya que Vm corresponde a un barrido rápido en el entorno de la frecuencia determinada
por Va. La señal Vm tiene una distorsión de amplitud y fase que se determina mediante un demodulador AM (δV) y PM
(δΦ). El valor de la distorsión corresponde en cada instante de tiempo al valor de frecuencia señalado por Va. La mayoría de
los instrumentos analizadores de redes posee una interfaz de datos paralelo denominada HP-IB (Hewlett Packard Interface
Bus) similar al estándar GP-IB de la norma IEEE 488.2 para interconexión de instrumental.
MEDICIÓN DE DISTORSIÓN. En la Fig 02 en cambio se muestra la plantilla indicada por el fabricante para la distorsión
de amplitud y fase en un equipo de media capacidad (34Mb/s-4PSK). En general los equipos disponen de filtros ajustables
que permiten crear una distorsión igual y contraria al transreceptor. En la Fig 03 se observa la distorsión de fase introducida
por los componentes de un circuito real sobre la frecuencia F1 genérica. El ajuste se realiza con el MLA tratando que ambas
curvas tengan un valor mínimo de distorsión de amplitud medida en dB y de fase medida como retardo de grupo en nseg,
dentro de un ancho de banda determinado. Además de ser mínimo las curvas deberían ser simétricas respecto a la IF.
MEDICIONES EN RADIOFRECUENCIA
1510-(3)
La medición requiere que el control automático de ganancia AGC no esté conectado, es decir debe realizarse con una
ganancia constante. Como la medida se efectúa con una portadora que barre el espectro si el AGC estuviese conectado
producirá una variación de la ganancia en la medida que la frecuencia se mueve y destruiría la medida. El AGC actúa cuando
se transmite un espectro real pero cuando se transmite una frecuencia que efectúa un barrido de la banda se coloca en
operación manual.
Fig 03.
1.2- DISTORSIÓN DE INTERMODULACIÓN
La intermodulación es producida por la alinealidad de los circuitos amplificadores de alta potencia. El efecto se define
típicamente mediante dos frecuencias de entrada F1 y F2, obteniéndose a la salida la serie de componentes:
±m.F1 ±n.F2
Las componentes se reducen en amplitud en la medida que se incrementan los coeficientes m y n. Siendo por ello las más
importantes 2.F1-F2 y 2.F2-F1 (intermodulación de III orden); 3.F1-F2 y 3.F2-F1 (V orden). La medición se efectúa
mediante un generador de multi-tonos ingresando con 3 o 4 frecuencias previo al conversor de radio-frecuencia y
observando el espectro de salida del amplificador de micro-ondas. La atenuación entre los tonos originales y los productos de
intermodulación debe superar un umbral determinado (entre 35 y 50 dB).
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2- MEDICIÓN DE POTENCIA
La medición de potencia es tan importante que tanto a nivel de IF como RF se disponen de detectores apropiados para el
monitoreo permanente de ella. Existen 3 métodos para medir la potencia: el termistor, la termocupla y el diodo detector.
En la Fig 04 se muestran los 3 casos que convierten la potencia en un nivel de tensión proporcional a aquella.
BOLÓMETRO. El bolómetro es un sensor de potencia que opera cambiando la resistencia en función de la tempertura; el
cambio de la temperatura resulta de convertir la energía en un elemento bolométrico como ser el termistor. El termistor está
construido de óxido metálico. La característica de transferencia y potencia para distintas temperaturas tiene una elevada
alinealidad; por otro lado, existe una notoria falta de reproductividad entre distintos termistores.
El montaje típico consiste en una terminación coaxial o de guía de onda de igual tipo al usado en la línea de antena. El
montaje debe tener baja resistencia y pérdidas y la correcta impedancia para que sólo la potencia disipada en el termistor
pueda ser medida. En la actualidad se coloca un segundo termistor en la configuración para compensar la variación de
temperatura. El termistor se coloca en un puente de Wheatstone balanceado donde uno detecta la temperatura de circuito y el
otro los cambios en la temperatura ambiente.


YONER J. VARELA E.
CRF

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