Linea Ahusada

Seminario conjunto de cursos fundamentales. Vigo. Febrero 2006

INGENIERÍA ELECTROMAGNÉTICA: FUNDAMENTOS Y APLICACIONES

F3.08-3.09 Componentes y subsistemas pasivos de Radiofrecuencia, de microondas y milimétricas
Juan Antonio Rodríguez González Universidad de Santiago de Compostela

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Ingeniería Electromagnética: Fundamentos y Aplicaciones

Contenidos

1. Introducción. 2.Componentes pasivos. 2.1. Sintonizadores. Transformadores. 2.2. Resonadores. 2.3. Atenuadores. 2.4. Desfasadores. 2.5. Divisores de potencia. Uniones híbridas. 3. Bibliografía

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1. Introducción

Líneas de transmisión y guías de onda:

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1. Introducción

El espectroelectromagnético: RF, Microondas y Milimétricas: Radiofrecuencia: 30kHz - 300MHz ⇒ Líneas de transmisión. Modelos circuitales de parámetros concentrados y distribuidos. Microondas: 300 MHz-300 GHz (Milimétricas 30 GHz-300 GHz) ⇒ Líneas de transmisión y guías de onda. Modelos circuitales de parámetros distribuidos. Línea de transmisión equivalente.

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2. Componentes pasivos

2.1. Sintonizadores. Transformadores.
Dispositivos para conseguir adaptación de impedancias. Sintonizador/stub: permite modificar la geometría para variar la carga (o su posición) y así conseguir adaptación de impedancias.
Disposición en paralelo Disposición en serie
Zi = Z0 Z L cos β l + jZ 0 sin β l Z 0 cos β l + jZ L sin β l

⎧Yi , s = − jY0, s cot β ls(s.c) ⎨ ⎩Yi , s = jY0, s tan β ls (o.c)

Objetivo:
Calcular ls y lm para adaptación de impedancias
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2.1. Sintonizadores. Transformadores

Implementación física de los sintonizadores

(a) Coaxial, (b) microscrip

Guía de ondas circular

Guía de ondas rectangular 6

Ingeniería Electromagnética: Fundamentos y Aplicaciones2.1. Sintonizadores. Transformadores

Sintonizadores de doble stub Pueden colocarse a cualquier distancia de la carga. Zona prohibida → triple stub.
= λ /8

LT

β

LT

= 90º YL

YL
RCNA

G =1

GCte =

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2.1. Sintonizadores. Transformadores

Terminadores fijos y ajustables
λ/4 λ/4 λ/4 λ/4 ZL Zc1 a’ Zc2 a Zin λ/4λ/4

Cortocircuitos variables en guía de onda

Terminaciones de cargas adaptadas en guía de ondas
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2.1. Sintonizadores. Transformadores

Transformadores:
Utilizados para conseguir adaptación asegurando un ancho de banda razonable. de impedancias

Modifican la impedancia característica de la línea o guía de onda para conseguirla adaptación de impedancias. Tipos:
- Transformadores λ/4 de sección simple. - Transformadores multisección. - Líneas de transmisión ahusadas.

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2.1. Sintonizadores. Transformadores

Transformadores λ/4 de sección simple. Forma sencilla de conseguir adaptación de impedancias. Ancho de banda muy estrecho.

Z1 = Z 0 RL

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2.1. Sintonizadores. Transformadores

Transformadores multisección. Permite controlar el ancho de banda (incluso la forma de la curva de respuesta en frecuencia). Mayor tamaño y complejidad. La transición de impedancia característica ha de ser suave.
Γ = ∑ Γ n e − j 2 nβ l
n =0 N

Γn =

Z n +1 − Z n Z n +1 + Z n
N n =0

ψ = −2β l , w = e jψ → Γ = Γ N ∑ ( w − wn )

Objetivo: calcular Zn para obtener la respuesta en frecuencia deseada Varias posibilidades
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2.1. Sintonizadores. Transformadores
Distribución uniforme: todas las raíces iguales

Distribución uniforme: todos los coeficientes iguales

Distribución de Chebyshev

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