Generadores y amplificadores

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GENERADORES Y AMPLIFICADORES
DE MICROONDAS

Tubos de haz lineal (linear- Beam)

A pesar de los avances en dispositivos de estado sólido, cuando se requiere la generación de potencias elevadas a frecuencias de microondas, los tubos de vacío resultan imprescindibles.

Todos los tubos de microondas dependen de la interacción entre un haz de electrones y un campo electromagnéticosoportado por un circuito de microondas. Esta interacción actúa como mecanismo de amplificación.

Existen dos clases de tubos: En los tubos de haz lineal (linear-beam), también conocidos como 'O', el haz de electrones fluye en una dirección paralela a los campos eléctrico y magnético, atravesando toda la longitud del tubo.

Un ejemplo de ello es el: Klystron, helix traveling-wavetube (TWT), Twystron: Se utiliza un campo magnético cuyo eje coincide con el haz de electrones para mantener el haz junto a lo largo del tubo. Los electrones recogen energía en continua, la transforman en cinética y después en corrientes. Eficiencias hasta del 60% y potencia de MW.

TUBOS DE CAMPOS CRUZADOS (CROSSED-FIELD) TIPO “M”

En los tubos de campos cruzados (crossed-field), o tipo'm', los campos eléctrico y magnético son perpendiculares a la dirección del haz de electrones.

El haz de electrones se origina a partir de un cañón de electrones, que generalmente comprende un cátodo (la fuente de emisión), un electrodo de enfoque, un electrodo de modulación y un ánodo. Los electrones se generan por emisión termoiónica, manteniendo el cátodo a una alta tensión negativacon respecto al ánodo, que generalmente se conecta a tierra.

Esta diferencia de potencial crea un campo eléctrico que acelera los electrones en su trayecto hacia el ánodo, que resulta atravesado por el haz a través de un orificio que se practica en su centro.

-Campo magnético y eléctrico (DC) ortogonales.
-El campo magnético curva el haz de electrones
- Magnetrón, Dematron, Amplitron…- El magnetron (1921) se utilizó para desarrollar el radar (1940).

FUNCIONAMIENTO DE LOS DISPOSITIVOS DE ESTADO SÓLIDO

OSCILADORES

Los osciladores constan de un amplificador y de algún tipo de realimentación: la señal de salida se reconduce a la entrada del amplificador. Los elementos determinantes de la frecuencia pueden ser un circuito de inductancia-capacitancia sintonizado o uncristal vibrador. Los osciladores controlados por cristal ofrecen mayor precisión y estabilidad. Los osciladores se emplean para producir señales de sonido y de radio en una amplia variedad de usos. Por ejemplo, los osciladores sencillos de radiofrecuencia se emplean en los modernos teléfonos de teclas para transmitir datos a la estación telefónica central al marcar un número.

Los tonosde sonido generados por los osciladores también pueden encontrarse en relojes despertadores, radios, instrumentos electrónicos, computadoras y sistemas de alarma. Los osciladores de alta frecuencia se emplean en equipos de comunicaciones para controlar las funciones de sintonización y detección de señales. Las emisoras de radio y de televisión utilizan osciladores de alta frecuencia y de granprecisión para generar las frecuencias de transmisión.

AMPLIFICADORES

AMPLIFICADORES ESPECIALES
Una primera clasificación de los amplificadores los divide en aquellos que manejan:
-Grandes señales (de potencia para transmisores), (Klystron, Tubo de Onda Progresiva TWT y transistorizados).
-Pequeñas señales (amplificadores de bajo ruido) (amplificadores paramétricos y lostransistorizados).

AMPLIFICADOR CON KLYSTRON Y TWT

El Klystron se utiliza como amplificador de potencia en algunas estaciones terrestres de comunicaciones satelitales. En la se muestra un diagrama simplificado de los componentes de un Klystron típico de múltiples cavidades. Generalmente se utilizan 5 cavidades en un Klystron de 3 Kw de potencia. Se dispone de un cañón electrónico que...
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