Igualación de potencias

En las simulaciones, a no ser que se diga lo contrario, se ha tenido en cuenta que cuando se mide más de un blanco a la vez, cada uno por separado tiene la misma potencia. Para comparar correctamente las medidas de laboratorio con las simulaciones es necesario que las condiciones iniciales sean lo más parecidas posibles, para introducir el mínimo error de medición.

Una vez tenemos los blancos correctamente alineados, es posible que la potencia reflejada por cada uno sea diferente, y se hace necesaria su igualación. Para simplificar, supondremos que dos blancos reflejan la misma potencia en recepción cuando la amplitud del lóbulo principal de la transformada de su respuesta sea la misma. Se toma la amplitud del blanco que refleje menos potencia como base y se desalinean los demás hasta conseguir que la amplitud de cada uno por separado sea la del menos potente. Para desalinear cada blanco se ha optado por modificar su elevación, y por lo tanto hacer que el espejo/cristal refleje en una dirección diferente de la dirección de máxima reflexión.

Como en el caso de la alineación de los blancos, la igualación de la potencia se debe de hacer por orden de lejanía, empezando por el más lejano (normalmente un espejo). Para cada blanco se tapan los blancos que están más lejos, y se desapuntan totalmente los blancos que están más cerca del sistema, anulando así todos los blancos de la medida menos el que se pretende igualar. En esta posición se ajusta la elevación

del blanco hasta igualar su amplitud con la de los demás. Notar que para anular los blancos más cercanos no se pueden quitar físicamente, ya que los cristales atenúan la señal luminosa, y por lo tanto la potencia recibida por el sistema de los blancos más lejanos no es la misma con o sin el blanco que tiene antes. Se ha asumido que la atenuación introducida por un cristal es la misma tanto si está perfectamente orientado como si se desalinea ligeramente, pero se han hecho medidas para varios casos, y para los ángulos de inclinación que se han usado en los blancos para anularlos, la atenuación es prácticamente la misma, por lo que la hipótesis es realista.

A lo largo de la elaboración de las medidas, se ha ido refinando el proceso de igualación de blancos, desarrollando métodos cada vez más eficientes y precisos. Básicamente, se han utilizado tres métodos:

4.2.4.iIgualación de la amplitud en tiempo

El primer método utilizado para la igualación de potencias consistía en tratar de igualar la amplitud de la sinusoide generada por cada blanco. Este método es el menos preciso, ya que debido al enventanado y a otros efectos se hace difícil precisar la amplitud de la sinusoide de un blanco de manera objetiva, así como reproducirla en otros blancos. Además, esta igualación de potencias no se comprobaba hasta el análisis de los datos en MATLAB, por lo que en la mayoría de los casos, los blancos estaban mal igualados.

4.2.4.iiVarias medidas de amplitud en tiempo

Ya que el método anterior de igualación de potencias no conseguía la calidad requerida en las medidas, se optó por variar ligeramente el método en otro más laborioso. Se hacen medidas de varias amplitudes de la señal en tiempo, y para cada blanco. Además, en esa posición se mide también la medida de los blancos conjuntos. Este método requiere mucho más tiempo que el anterior, ya que si se miden cuatro amplitudes diferentes para dos blancos, son necesarias un toral de 16 medidas de los dos blancos conjuntos.

Por ejemplo para el caso de la Figura 53 tenemos medidas de dos blancos a varias potencias. Ahora sólo queda elegir una de las gráficas de cada blanco, tratando de que las potencias de ambos sean lo más parecidas posibles.

El número de medidas a realizar se puede reducir drásticamente si se cambia la potencia de sólo uno de los blancos, manteniendo la potencia del otro fijo. Aún así, es necesario hacer medidas que después se desecharán, por lo que este método sigue siendo muy ineficiente.

0 5 10 15 20 25 30 0 500 1000 1500 2000 2500 Distancia (m) A m p lit u d

Figura 53: Medidas de varias potencias para cada blanco sin línea de retardo (10 a 40MHz).

4.2.4.iiiIgualación de la amplitud en frecuencia

El problema principal de los métodos anteriores es que las medidas se hacen “a ciegas”. Como se explica anteriormente, se considerará que dos blancos se detectan a igual potencia cuando la amplitud de la función sinc resultante para cada uno sea la misma. En los métodos anteriores se trata de estimar esta amplitud a partir de la amplitud de las sinusoides en tiempo.

El tercer método propuesto consiste en implementar la Transformada de Fourier de la señal detectada directamente en el programa en LabView (aunque el programa siga guardando la señal en tiempo). De esta manera se hacen las medidas fijándose directamente en las amplitudes de las sincs, y por lo tanto consiguiendo potencias muy parecidas para cada blanco, y además haciendo sólo las medidas necesarias. En la Figura 54 está representada la medida de dos blancos debidamente igualados, utilizando este método.

Este es el método que se ha utilizado en la mayoría de las medidas de laboratorio. Se ha fijado como factor de calidad de las medidas que la amplitud de un blanco no debe ser un 10% superior a la de los otros.

20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 Distancia (m) A m p lit u d N o rm a liz a d a

Figura 54: Medida de dos blancos a 6,5m con potencias debidamente igualadas (50 a 80MHz).