Diseño de bobinas de radiofrecuencia
Páginas: 5 (1167 palabras)
Publicado: 18 de marzo de 2012
Universidad Distrital
Francisco José de Caldas
DISEÑO DE BOBINAS DE RADIOFRECUENCIA
Práctica No. 1
Laura Catalina López Alza 20081005077
Vivian Carolina Mendoza Barón 20081005063
Erika Zutta García 20081005024
Nelson Alexander Sánchez Amaya 20072005079
Introducción
Un inductor no es más que un cable enrollado de tal manera que aumente el flujo magnético entre las vueltas dela bobina. Este aumento de flujo incrementa la auto-inductancia del cable (o simplemente inductancia). Los inductores son ampliamente utilizados en el diseño de RF en circuitos resonantes, filtros y como elementos utilizados para evitar, o al menos reducir, el flujo de energía de RF a lo largo de un camino determinado.
Siempre que tengamos dos conductores muy próximos pero separados por undieléctrico, y ponemos una tensión diferencial entre los dos; formamos un condensador. Por tanto, si no existe en absoluto resistencia alguna del alambre, una caída de tensión (aunque muy pequeña) se producirá entre el bobinado, y se formará pequeños condensadores.
Inductancias reales
La proporción de la reactancia de un inductor con su resistencia de serie se utiliza a menudo como unamedida de la calidad del inductor. Cuanto mayor sea la proporción, mejor es el inductor. Este factor de calidad se conoce como el Q del inductor. En bajas frecuencias, ella Q de un inductor es muy bueno porque la única resistencia en el bobinado es la resistencia de DC del alambre. En bajas frecuencias, Q aumentará directamente con la frecuencia debido a que está aumentando su reactancia.
Algunosmétodos para aumentar el Q de un inductor y ampliar su gama de frecuencia útil son:
Diseño de inductor de una sola capa con núcleo de aire
La fórmula que se utiliza generalmente para diseñar inductores de núcleo de aire de una capa es dada a continuación.
L=0.394r2N29r+10l
Donde
r = radio de bobina en cm
l = longitud de la bobina en cm
L = la inductancia en microhenrios.
Sinembargo, la bobina de longitud l debe ser mayor que 0.67r. Tenga en cuenta que a pesar de que el Q óptimo se alcanza cuando la longitud de la bobina (l) es igual a su diámetro (2r), a veces no resulta práctico.
Es importante este dato:
Para frecuencias hasta de 7 MHz se utiliza alambre No.26; en frecuencias desde 7 hasta 30 MHz se usa el No. 24 o No. 22. Para frecuencias mayores, seutiliza alambre de autosoporte, No. 20 o No. 18, sin forma para bobina. Los soportes para frecuencias más bajas pueden ser de material plástico, papel o cerámica. Los tipos de cerámica proporcionan el más alto grado de estabilidad, seguidos de los plásticos (fenólico) y las de papel dan la menor estabilidad.
la inductancia de la bobina puede variar apreciablemente.
Materiales de núcleomagnético
La permeabilidad (μ) de este material es mucho mayor que la del aire y, por tanto, el flujo magnético no es tan "renuente" a fluir entre los bobinados. El resultado neto de la adición de un núcleo de alta permeabilidad en un inductor es la obtención de la capacidad de obtener una inductancia dada con menos vueltas, de las que serían necesarias para un inductor con núcleo de aire. Por lotanto, existen varias ventajas:
1. Un tamaño más pequeño, debido al menor número de vueltas necesarias
para una inductancia determinada.
2. El aumento de Q. Menos vueltas significan menos resistencia del cable.
3. Variabilidad. Se obtiene al mover el núcleo magnético en y fuera de los bobinados.
Hay algunos problemas importantes que se introducen por el uso de núcleos magnéticos, sinembargo, hay que tener cuidado para asegurarse de que el núcleo que se ha elegido es el correcto para el trabajo. Algunos de los problemas son:
1. Cada núcleo tiende a introducir sus propias pérdidas. Así, la adición de un núcleo magnético de un inductor con núcleo de aire podría disminución el Q de la bobina, dependiendo del material utilizado y la frecuencia de funcionamiento.
2. La...
Francisco José de Caldas
DISEÑO DE BOBINAS DE RADIOFRECUENCIA
Práctica No. 1
Laura Catalina López Alza 20081005077
Vivian Carolina Mendoza Barón 20081005063
Erika Zutta García 20081005024
Nelson Alexander Sánchez Amaya 20072005079
Introducción
Un inductor no es más que un cable enrollado de tal manera que aumente el flujo magnético entre las vueltas dela bobina. Este aumento de flujo incrementa la auto-inductancia del cable (o simplemente inductancia). Los inductores son ampliamente utilizados en el diseño de RF en circuitos resonantes, filtros y como elementos utilizados para evitar, o al menos reducir, el flujo de energía de RF a lo largo de un camino determinado.
Siempre que tengamos dos conductores muy próximos pero separados por undieléctrico, y ponemos una tensión diferencial entre los dos; formamos un condensador. Por tanto, si no existe en absoluto resistencia alguna del alambre, una caída de tensión (aunque muy pequeña) se producirá entre el bobinado, y se formará pequeños condensadores.
Inductancias reales
La proporción de la reactancia de un inductor con su resistencia de serie se utiliza a menudo como unamedida de la calidad del inductor. Cuanto mayor sea la proporción, mejor es el inductor. Este factor de calidad se conoce como el Q del inductor. En bajas frecuencias, ella Q de un inductor es muy bueno porque la única resistencia en el bobinado es la resistencia de DC del alambre. En bajas frecuencias, Q aumentará directamente con la frecuencia debido a que está aumentando su reactancia.
Algunosmétodos para aumentar el Q de un inductor y ampliar su gama de frecuencia útil son:
Diseño de inductor de una sola capa con núcleo de aire
La fórmula que se utiliza generalmente para diseñar inductores de núcleo de aire de una capa es dada a continuación.
L=0.394r2N29r+10l
Donde
r = radio de bobina en cm
l = longitud de la bobina en cm
L = la inductancia en microhenrios.
Sinembargo, la bobina de longitud l debe ser mayor que 0.67r. Tenga en cuenta que a pesar de que el Q óptimo se alcanza cuando la longitud de la bobina (l) es igual a su diámetro (2r), a veces no resulta práctico.
Es importante este dato:
Para frecuencias hasta de 7 MHz se utiliza alambre No.26; en frecuencias desde 7 hasta 30 MHz se usa el No. 24 o No. 22. Para frecuencias mayores, seutiliza alambre de autosoporte, No. 20 o No. 18, sin forma para bobina. Los soportes para frecuencias más bajas pueden ser de material plástico, papel o cerámica. Los tipos de cerámica proporcionan el más alto grado de estabilidad, seguidos de los plásticos (fenólico) y las de papel dan la menor estabilidad.
la inductancia de la bobina puede variar apreciablemente.
Materiales de núcleomagnético
La permeabilidad (μ) de este material es mucho mayor que la del aire y, por tanto, el flujo magnético no es tan "renuente" a fluir entre los bobinados. El resultado neto de la adición de un núcleo de alta permeabilidad en un inductor es la obtención de la capacidad de obtener una inductancia dada con menos vueltas, de las que serían necesarias para un inductor con núcleo de aire. Por lotanto, existen varias ventajas:
1. Un tamaño más pequeño, debido al menor número de vueltas necesarias
para una inductancia determinada.
2. El aumento de Q. Menos vueltas significan menos resistencia del cable.
3. Variabilidad. Se obtiene al mover el núcleo magnético en y fuera de los bobinados.
Hay algunos problemas importantes que se introducen por el uso de núcleos magnéticos, sinembargo, hay que tener cuidado para asegurarse de que el núcleo que se ha elegido es el correcto para el trabajo. Algunos de los problemas son:
1. Cada núcleo tiende a introducir sus propias pérdidas. Así, la adición de un núcleo magnético de un inductor con núcleo de aire podría disminución el Q de la bobina, dependiendo del material utilizado y la frecuencia de funcionamiento.
2. La...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.