Acoplador Branchline

HIBRIDO BRANCH-LINE
Los circuitos branch-line son acopladores 3dB de cuatro puertas, con dos puertas de salida que presentan una diferencia de fase de 90°. La geometría de este hibrido se muestra enla figura 1. En ella aparecen las impedancias y longitudes eléctricas de las líneas a sintetizar, así como la nomenclatura de cada una de las puertas.

Figura 1. Modelo de branch line.
Como sepuede extraer de la Figura 1, el circuito tiene cuatro puertas simétricas. La primera de ellas es la puerta de entrada, la segunda y tercera puerta son las puertas de salida y la cuarta puerta es lapuerta aislada. La segunda puerta se llama transmitida y la tercera se denomina puerta acoplada. Estas dos puertas presentan una diferencia de fase de 90o entre ellas y, al ser un acoplador 3dB, lapotencia en cada una de las puertas de salida es exactamente la mitad de la potencia de entrada. Dada la simetría del circuito, cualquiera de estas puertas puede ser usada como puerta de entrada, pero elresto de puertas cambiaran consecuentemente.
DISEÑO DE LA BRANCHLINE
Para el cálculo de la Branchline, se debe tener en cuenta algunos factores, como el sustrato a utilizarse, el mismo será fibra devidrio el posee un εr igual a 4,4 y d igual 1.5mm. Se procede a calcular W/d para determinar el ancho de la microcinta.
Ancho de las microcintas

B=377π2Z0εr (1)
Sustituyendo (1) en (2)y los valores de d y εr
Wd-2πB-1-ln2B-1+εr-12εrlnB-1-0.39-0.61εr (2)
Es necesario calcular B para la impedancia Zo=50 Ω y la segunda con impedancia Zo= Zc/1.414.

Longitud de las microcintasLuego de obtener el ancho se calcula la longitud de las cintas, para lo cual se utiliza ecuación [3]:
l=90°(π/180°) εrko (3)
Pero para el cálculo se requiere de dos valores Ko y εr, Paraencontrar estas variables se hace uso de las ecuaciones (4) y (5):
εr=εr+12+εr-12×11+12d/W (4)
ko=2πfc
Para una frecuencia de 2.2 GHz

Sustituyendo las diversas formulas, se obtuvieron los...