Dispositivos de microondas
Páginas: 6 (1255 palabras)
Publicado: 4 de febrero de 2015
LABORATORIO DE TELECOMUNICACIONES II
DISPOSITIVOS DE MICROONDAS
OBJETIVO: Al finalizar la práctica el estudiante estará en capacidad de explicar el funcionamiento del aislador de ferrita, del circulador, acoplador direccional y de la T HÍBRIDA O T MÁGICA y sus aplicaciones en medición sistemas de microondas.
1. PREPARACIÓN TEÓRICA:
Las ferritas son materiales con propiedadesmagnéticas, a este tipo de materiales se les denomina materiales ferrimagnéticos, las más comunes son de manganeso de cinc o de itrio. Estas propiedades magnéticas son controladas por medio de campos magnéticos externos, de modo que un campo electromagnético que incide en su superficie puede ser reflejado, absorbido, rotado o no verse afectado por la presencia de la ferrita.
Estas propiedades de lasferritas se emplean en el diseño de dispositivos de microondas como: atenuadores, aisladores, desplazadores de fase diferencial, y circuladores. Debido a que sus propiedades dependen de las características magnéticas de los materiales, las mismas se ven alteradas en la presencia de otros campos magnéticos externos u otros materiales ferromagnéticos.
En este laboratorio estudiaremos el aisladory el circulador (ver figura 1)
Figura 1: dispositivos de microondas a base de firritas
AISLADOR DE FERRITA:
El aislador a ser empleado en este laboratorio es el Phillips PM 7045X, ver figura 2. Esta formado por una guía de onda que contiene una barra magnética de ferrita unida a una placa resistiva. La microonda se propaga libremente (idealmente sinpérdidas) en el sentido de la flecha, sin embargo existe una pequeña atenuación debido a la pérdida de inserción (AdB), que para este aislador es inferior a 0,5 dB.
Cuando la señal de microondas se aplica en sentido inverso a la flecha, su energía es absorbida por la ferrita. La diferencia entre la potencia aplicada en sentido inverso, señal aplicada en el puerto 2 (P2 dBm), y la potencia de salidaen el puerto 1 (P1 dBm) mide el aislamiento entre el puerto 2 y el 1, es decir su capacidad de rechazar la energía que viaja del puerto 2 al puerto 1. Idealmente debe ser superior a 40 dB. Para nuestro aislador el aislamiento es superior a 20dB.
Figura 2: Aislador de ferrita Phillips PM 7045X
Otro parámetro importante de los aisladores de ferrita es surelación de onda estacionaria, que en este caso es menor a 1,20. Todos los parámetros anteriores son válidos dentro de un cierto rango de frecuencias de operación, que para el PM 7045X está entre 8,5 GHz a 9,6GHz.
Una aplicación fundamental de los aisladores de ferrita en los sistemas de microondas es el de insertarlos en los sistemas de alimentación de antenas o branching para evitar que cualquierseñal reflejada por desadaptación regrese al transmisor, que pasen al receptor señales de RF extrañas al sistema, o que las propias señales de receptor sean radiadas.
EL CIRCULADOR
El circulador o anillo híbrido es otro dispositivo de microondas, y el mismo puede ser de tres, cuatro o más puertos. El arreglo consiste en un elemento de guía de onda rectangular que ha sido doblado sobre elplano E hasta formar un círculo (ver figura 3), internamente se le inserta material de ferrita de modo que la señal de microondas que se inyecta en cualquiera de los puertos solo fluya en el sentido indicado por la flecha, además, la separación entre las bocas de guía de onda es tal que solo se disponga de señal en la boca de la guía inmediatamente adyacente a la que se aplicó la señal.Figura 3: Aplicación del circulador
Por ejemplo, al inyectar la señal por el puerto 1, solo tendremos señal en el puerto 2, si se aplica señal en el puerto 2 solo dispondremos de señal en el puerto 3, y así sucesivamente. Los parámetros característicos del circulador son la perdida de inserción (A) que existe entre el puerto que se aplica la señal y el puerto...
DISPOSITIVOS DE MICROONDAS
OBJETIVO: Al finalizar la práctica el estudiante estará en capacidad de explicar el funcionamiento del aislador de ferrita, del circulador, acoplador direccional y de la T HÍBRIDA O T MÁGICA y sus aplicaciones en medición sistemas de microondas.
1. PREPARACIÓN TEÓRICA:
Las ferritas son materiales con propiedadesmagnéticas, a este tipo de materiales se les denomina materiales ferrimagnéticos, las más comunes son de manganeso de cinc o de itrio. Estas propiedades magnéticas son controladas por medio de campos magnéticos externos, de modo que un campo electromagnético que incide en su superficie puede ser reflejado, absorbido, rotado o no verse afectado por la presencia de la ferrita.
Estas propiedades de lasferritas se emplean en el diseño de dispositivos de microondas como: atenuadores, aisladores, desplazadores de fase diferencial, y circuladores. Debido a que sus propiedades dependen de las características magnéticas de los materiales, las mismas se ven alteradas en la presencia de otros campos magnéticos externos u otros materiales ferromagnéticos.
En este laboratorio estudiaremos el aisladory el circulador (ver figura 1)
Figura 1: dispositivos de microondas a base de firritas
AISLADOR DE FERRITA:
El aislador a ser empleado en este laboratorio es el Phillips PM 7045X, ver figura 2. Esta formado por una guía de onda que contiene una barra magnética de ferrita unida a una placa resistiva. La microonda se propaga libremente (idealmente sinpérdidas) en el sentido de la flecha, sin embargo existe una pequeña atenuación debido a la pérdida de inserción (AdB), que para este aislador es inferior a 0,5 dB.
Cuando la señal de microondas se aplica en sentido inverso a la flecha, su energía es absorbida por la ferrita. La diferencia entre la potencia aplicada en sentido inverso, señal aplicada en el puerto 2 (P2 dBm), y la potencia de salidaen el puerto 1 (P1 dBm) mide el aislamiento entre el puerto 2 y el 1, es decir su capacidad de rechazar la energía que viaja del puerto 2 al puerto 1. Idealmente debe ser superior a 40 dB. Para nuestro aislador el aislamiento es superior a 20dB.
Figura 2: Aislador de ferrita Phillips PM 7045X
Otro parámetro importante de los aisladores de ferrita es surelación de onda estacionaria, que en este caso es menor a 1,20. Todos los parámetros anteriores son válidos dentro de un cierto rango de frecuencias de operación, que para el PM 7045X está entre 8,5 GHz a 9,6GHz.
Una aplicación fundamental de los aisladores de ferrita en los sistemas de microondas es el de insertarlos en los sistemas de alimentación de antenas o branching para evitar que cualquierseñal reflejada por desadaptación regrese al transmisor, que pasen al receptor señales de RF extrañas al sistema, o que las propias señales de receptor sean radiadas.
EL CIRCULADOR
El circulador o anillo híbrido es otro dispositivo de microondas, y el mismo puede ser de tres, cuatro o más puertos. El arreglo consiste en un elemento de guía de onda rectangular que ha sido doblado sobre elplano E hasta formar un círculo (ver figura 3), internamente se le inserta material de ferrita de modo que la señal de microondas que se inyecta en cualquiera de los puertos solo fluya en el sentido indicado por la flecha, además, la separación entre las bocas de guía de onda es tal que solo se disponga de señal en la boca de la guía inmediatamente adyacente a la que se aplicó la señal.Figura 3: Aplicación del circulador
Por ejemplo, al inyectar la señal por el puerto 1, solo tendremos señal en el puerto 2, si se aplica señal en el puerto 2 solo dispondremos de señal en el puerto 3, y así sucesivamente. Los parámetros característicos del circulador son la perdida de inserción (A) que existe entre el puerto que se aplica la señal y el puerto...
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