Emisores de Microondas
Páginas: 10 (2477 palabras)
Publicado: 4 de junio de 2013
Introducción
La existencia de ondas electromagnéticas, de las cuales las microondas forman parte del espectro de alta frecuencia, fueron predichas por Maxwell en1864 a partir de sus famosas Ecuaciones de Maxwell. Las ecuaciones de Maxwell son un conjunto de cuatro ecuaciones que describen por completo los fenómenos electromagnéticos; introduciendo los conceptos de campo y corriente dedesplazamiento, y unificando los campos eléctricos y magnéticos en un solo concepto: el campo electromagnético.
En 1888, Heinrich Rudolf Hertz fue el primero en demostrar la existencia de ondas electromagnéticas mediante la construcción de un aparato para generar y detectar ondas de radiofrecuencia.
El método de análisis más general y ampliamente utilizado en microondas consiste en la utilización delcampo electromagnético caracterizado por los vectores, teniendo en cuenta las ecuaciones de Maxwell, que rigen su comportamiento y las condiciones de contorno metálicos son muy frecuentes a estas frecuencias.
Microondas
Se denomina microondas a las ondas electromagnéticas definidas en un rango de frecuencias determinado; generalmente de entre 300 MHz y 300 GHz, que supone un período deoscilación de 3 ns (3×10-9 s) a 3 ps (3×10-12 s) y una longitud de onda en el rango de 1 m a 1 mm.
El rango de las microondas está incluido en las bandas de radiofrecuencia, concretamente en las de UHF (frecuencia ultra alta) 0,3–3 GHz, SHF (frecuencia super alta) 3–30 GHz y EHF (frecuencia extremadamente alta) 30–300 GHz.
Otras bandas de radiofrecuencia incluyen ondas de menor frecuencia ymayor longitud de onda que las microondas. Las microondas de mayor frecuencia y menor longitud de onda se denominan ondas milimétricas.
GENERACIÓN DE MICROONDAS
El Magnetrón es el dispositivo que dio pie al desarrollo a gran escala de estas, al abrir paso a la utilización de sistemas de radar durante la II Guerra Mundial; sin embargo, fueron los Klystrons los que dieron una mayor versatilidad deutilización, sobre todo en el campo de las comunicaciones, permitiendo además una mayor comprensión de los fenómenos que tiene en lugar los tubos de m. El principio básico de funcionamiento de estos generadores es la modulación de velocidad de un haz electrónico que al atravesar una cavidad resonante, excita en ella oscilaciones electromagnéticas de la frecuencia de m, deseada.
Sin embargo, fueel desarrollo de otro tipo de válvulas, las de onda progresiva (TWT, Travelling-Wave Tube); las que dieron lugar a una mejor compresión de los fenómenos que tienen lugar en los haces electrónicos, sobre todo en lo que respecta a las ondas electromecánicas, daban lugar a amplificación o generación. Para que este acoplamiento sea efectivo es preciso reducir la velocidad de fase de la ondaelectromagnética lo cual se hace mediante estructuras periódicas de entre las cuales la más utilizada es la hélice; de esta forma es posible mantener una iteración continuada entre la onda electromagnética y el haz electrónico, modulado en velocidad, y consecuentemente en densidad, que va cediendo su energía, digamos cinética, a la onda electromagnética.
DISPOSITIVOS DE MICROONDAS
La ingeniería demicroondas/milimétricas tiene que ver con todos aquellos dispositivos, componentes y sistemas que trabajen en el rango frecuencia de 300 MHz a 300 GHz. Debido a tan amplio margen de frecuencias, tales componentes encuentran aplicación en diversos sistemas de comunicación. Ejemplo típico es un enlace de Radiocomunicaciones terrestre a 6 GHz en el cual detrás de las antenas emisora y receptora, hay todauna circuitería capaz de generar, distribuir, modular, amplificar, mezclar, filtrar y detectar la señal. Otros ejemplos lo constituyen los sistemas de comunicación por satélite, los sistemas radar y los sistemas de comunicación móviles, muy común en nuestros días.
La tecnología de semiconductores, que proporciona dispositivos activos que operan en el rango de las microondas, junto con la...
La existencia de ondas electromagnéticas, de las cuales las microondas forman parte del espectro de alta frecuencia, fueron predichas por Maxwell en1864 a partir de sus famosas Ecuaciones de Maxwell. Las ecuaciones de Maxwell son un conjunto de cuatro ecuaciones que describen por completo los fenómenos electromagnéticos; introduciendo los conceptos de campo y corriente dedesplazamiento, y unificando los campos eléctricos y magnéticos en un solo concepto: el campo electromagnético.
En 1888, Heinrich Rudolf Hertz fue el primero en demostrar la existencia de ondas electromagnéticas mediante la construcción de un aparato para generar y detectar ondas de radiofrecuencia.
El método de análisis más general y ampliamente utilizado en microondas consiste en la utilización delcampo electromagnético caracterizado por los vectores, teniendo en cuenta las ecuaciones de Maxwell, que rigen su comportamiento y las condiciones de contorno metálicos son muy frecuentes a estas frecuencias.
Microondas
Se denomina microondas a las ondas electromagnéticas definidas en un rango de frecuencias determinado; generalmente de entre 300 MHz y 300 GHz, que supone un período deoscilación de 3 ns (3×10-9 s) a 3 ps (3×10-12 s) y una longitud de onda en el rango de 1 m a 1 mm.
El rango de las microondas está incluido en las bandas de radiofrecuencia, concretamente en las de UHF (frecuencia ultra alta) 0,3–3 GHz, SHF (frecuencia super alta) 3–30 GHz y EHF (frecuencia extremadamente alta) 30–300 GHz.
Otras bandas de radiofrecuencia incluyen ondas de menor frecuencia ymayor longitud de onda que las microondas. Las microondas de mayor frecuencia y menor longitud de onda se denominan ondas milimétricas.
GENERACIÓN DE MICROONDAS
El Magnetrón es el dispositivo que dio pie al desarrollo a gran escala de estas, al abrir paso a la utilización de sistemas de radar durante la II Guerra Mundial; sin embargo, fueron los Klystrons los que dieron una mayor versatilidad deutilización, sobre todo en el campo de las comunicaciones, permitiendo además una mayor comprensión de los fenómenos que tiene en lugar los tubos de m. El principio básico de funcionamiento de estos generadores es la modulación de velocidad de un haz electrónico que al atravesar una cavidad resonante, excita en ella oscilaciones electromagnéticas de la frecuencia de m, deseada.
Sin embargo, fueel desarrollo de otro tipo de válvulas, las de onda progresiva (TWT, Travelling-Wave Tube); las que dieron lugar a una mejor compresión de los fenómenos que tienen lugar en los haces electrónicos, sobre todo en lo que respecta a las ondas electromecánicas, daban lugar a amplificación o generación. Para que este acoplamiento sea efectivo es preciso reducir la velocidad de fase de la ondaelectromagnética lo cual se hace mediante estructuras periódicas de entre las cuales la más utilizada es la hélice; de esta forma es posible mantener una iteración continuada entre la onda electromagnética y el haz electrónico, modulado en velocidad, y consecuentemente en densidad, que va cediendo su energía, digamos cinética, a la onda electromagnética.
DISPOSITIVOS DE MICROONDAS
La ingeniería demicroondas/milimétricas tiene que ver con todos aquellos dispositivos, componentes y sistemas que trabajen en el rango frecuencia de 300 MHz a 300 GHz. Debido a tan amplio margen de frecuencias, tales componentes encuentran aplicación en diversos sistemas de comunicación. Ejemplo típico es un enlace de Radiocomunicaciones terrestre a 6 GHz en el cual detrás de las antenas emisora y receptora, hay todauna circuitería capaz de generar, distribuir, modular, amplificar, mezclar, filtrar y detectar la señal. Otros ejemplos lo constituyen los sistemas de comunicación por satélite, los sistemas radar y los sistemas de comunicación móviles, muy común en nuestros días.
La tecnología de semiconductores, que proporciona dispositivos activos que operan en el rango de las microondas, junto con la...
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