Elementos de un sistema de rf

COMPONENTES DE CIRCUITOS EN RADIOFRECUENCIA

La resistencia: es un dispositivo electrónico cuya función es introducir resistencia al flujo de la corriente eléctrica. Partiendo de este concepto podemos definir los resistores como parte fundamental en los elementos que conforman los circuitos de radio frecuencia, por lo que es necesario conocer como se comportan en bajas como altas frecuencia.A frecuencias bajas el resistor actúa como ideal, es decir un elemento pasivo que disipa energía en forma de calor según la ley de Joule, por lo que presenta a la corriente una resistencia igual al valor nominal del resistor, sin embargo cuando aumenta la frecuencia la impedancia del resistor adquiere estructura compleja, apareciendo elementos parásitos que desvirtúan el comportamiento idealdel resistor. Uno de los posibles circuitos equivalentes para representar el comportamiento en frecuencias del resistor se muestra a continuación

En el circuito equivalente del resistor aparecen dos inductancias correspondientes a los cables de conexión, la resistencia propia del resistor y la capacidad parasita del mismo.
La impedancia en las resistencias de película poseen uncomportamiento más estable a altas frecuencias, debido a que en un valor determinado de la frecuencia (Ej: 100 MHz) decrecen. El circuito equivalente de los resistores de película es el mismo que para los resistores de carbón y bobinados pero el valor de sus elementos parásitos es menor, la impedancia de los resistores de película metálica tiende a disminuir con la frecuencia alrededor de los 10 MHz, comose muestra a continuación:



A altas frecuencias, y con resistencias de pequeño valor (por debajo de 50Ω), la inductancia de los cables de conexión y el efector pelicular pueden llegar a ser importantes. La inductancia produce un pico de resonancia como se muestra para la resistencia de 50Ω, y el efecto pelicular disminuye la pendiente de caída de la curva con la frecuencia.

Parafinalizar se puede decir que el circuito equivalente del resistor muestra un comportamiento diferente, pues a bajas frecuencias el mismo se comportará de forma muy similar a como lo haría en CC, es decir tranformando la energía en forma de calor y su función es ideal, mientras que para las altas frecuencias varía el valor de la resistencia haciendo que aparezcan elementos parásitos, lo que haceque el comportamiento de la resistencia varíe, por lo que aparece el efecto pelicular, donde se hace necesario utilizar resistencia de películas la cual permiten por tener cierto comportamiento igual al de la frecuencia que el comportamiento sea estable y en ciertos limites de la impedancia decrezca.

Efecto Pelicular (Skin Effect)
Es un efecto notable que se produce en los conductores cuandotransportan señales alterna de elevada frecuencia. El efecto pelicular es el aumento de la densidad de corriente superficial en los cables al aumentar la frecuencia. A bajas frecuencias, los portadores de carga utilizan todas la sección transversal del conductor por igual para el desplazamiento, sin embrago, al aumentar la frecuencia se produce un incremento del campo magnético en la zona centraldel conductor que dificulta el desplazamiento de los portadores por dicha zona, haciendo aumentar la densidad de corriente en la zona superficial del conductor. Este efecto ocurre en todos los conductores incluyendo los cables de conexión de resistencia, condensadores y bobinas.

Se denomina penetración superficial a la distancia desde la superficie del conductor a la cual, la densidad decorriente disminuye a un 37% o 1/e de su valor en la superficie, es función de la frecuencia, y de la permeabilidad y conductividad del medio. De esta manera, diferentes materiales conductores tienen distintas penetraciones superficiales.

El resultado del efecto pelicular es una disminución efectiva de la sección transversal de paso de portadores por el conductor y por tanto, un aumento de la...