Proyecto
Páginas: 5 (1140 palabras)
Publicado: 16 de enero de 2013
Adaptador de Impedancias de tipo Transformador de Chebyshev de 2 secciones
Francisco Poblete Luengo Ingeniería Civil en Telecomunicaciones Microondas-2012 Universidad de Concepción e-mail: francpoblete@udec.cl
Resumen- En este informe veremos en teoría el transformador de tipo Chebyshev de 2 secciones para la adaptación de impedancias mediante microstrip. Luego calcularemos parámetrosimportantes para el diseño y así ver los resultados de estos valores a través del software Ansoft Designer que es un simulador de circuitos de microondas. Para terminar con las conclusiones respecto a los resultados finales. I. INTRODUCCIÓN
Si una línea de transmisión esta terminada en una impedancia distinta a la impedancia característica de la línea, parte de la energía suministrada por el generadores reflejada por la carga produciéndose una onda estacionaria. Lo mismo ocurre en general en cualquier punto que puede haber una discontinuidad de impedancia. Una de las tareas del ingeniero en microondas consiste en lograr la adaptación de impedancias, es decir, eliminar las posibles reflexiones que se produzcan en un circuito de microondas.
estrecha o validas para una sola frecuencia, ya quesu principio de funcionamiento esta basado en conseguir condiciones de resonancia mediante la adición de reactancias y suceptancias en serie o paralelo, mediante sintonizadores (transformador, stub) o elementos de parámetros concentrados. Para banda ancha se utilizan transformadores con N secciones de líneas de transmisiones, en estos tipos de transformadores se encuentran Transformador binomialmultisección Transformador Chebyshev multisección Transformador de líneas afiladas Para nuestro proyecto nos enfocaremos sólo en el transformador de Chebyshev de 2 secciones.[1] II. DESARROLLO
Figura 1.- Circuito General de una adaptación de impedancias.
Las razones que se aconsejan la adaptación son numerosas. La primera y más importante es conseguir la máxima transferencia de energía delgenerador a la carga de forma que toda la potencia disponible del generador se transfiera a la carga. Por otra la existencia de la onda estacionaria produce un aumento en las pérdidas disipativas de la línea. La adaptación mediante elementos concentrados, transformador de cuarto de onda y mediante un stub son inherentemente de banda
Transformador Chebyshev multisección: Presenta unacaracterística de igual rizado en la banda de paso logrando, especificaciones más abruptas en la banda de transición que un transformador binomial del mismo orden. Este tipo de arreglos se aplica a redes adaptadoras en las cuales se desee un alto ancho de banda. La idea del transformador trata de conectar transformadores de cuarto de onda en cascada para poder calcular el modulo del coeficiente de reflexión enla línea de impedancia característica en función de las incógnitas planteadas. Esta expresión es muy compleja, cuando mayor es el número de secciones a emplear. La aproximación que se realiza es utilizar la teoría de pequeñas reflexiones, en las cuales sólo se consideran reflexiones de primer orden.
1
⁄
{ ∑
[(
) ]
⁄
}
Las impedancias característica de cada sección sepueden obtener como
Figura 2.- transformador tipo Chebyshev de n secciones.
y III. Datos DISEÑO
(
) [1]
Si son todos reales y de igual signo (positivos si ) y 1 negativos si . Si | | aplicando la teoría aproximada de pequeñas reflexiones: ∑ Para el caso del transformador de Chebyshev se tiene que: [ ( ) ( )] Los polinomios de Chebyshev son:
[ ], frecuencia central Sustrato de aluminia( ) Espesor Requerimientos generales [ ] Líneas microstrip de Uniformidad de coeficientes de transmisión mejor de 1 dB en banda de frecuencias. Como el ROE tiene que ser menor que 1.5 el coeficiente de reflexión en la banda de paso, entonces | | | | | | ( | | ) | | ( ) | | Se escoge arbitrariamente | | [ ( )] | | | | | | luego | |
( ) ( ), donde el intervalo de Con los polinomios de...
Francisco Poblete Luengo Ingeniería Civil en Telecomunicaciones Microondas-2012 Universidad de Concepción e-mail: francpoblete@udec.cl
Resumen- En este informe veremos en teoría el transformador de tipo Chebyshev de 2 secciones para la adaptación de impedancias mediante microstrip. Luego calcularemos parámetrosimportantes para el diseño y así ver los resultados de estos valores a través del software Ansoft Designer que es un simulador de circuitos de microondas. Para terminar con las conclusiones respecto a los resultados finales. I. INTRODUCCIÓN
Si una línea de transmisión esta terminada en una impedancia distinta a la impedancia característica de la línea, parte de la energía suministrada por el generadores reflejada por la carga produciéndose una onda estacionaria. Lo mismo ocurre en general en cualquier punto que puede haber una discontinuidad de impedancia. Una de las tareas del ingeniero en microondas consiste en lograr la adaptación de impedancias, es decir, eliminar las posibles reflexiones que se produzcan en un circuito de microondas.
estrecha o validas para una sola frecuencia, ya quesu principio de funcionamiento esta basado en conseguir condiciones de resonancia mediante la adición de reactancias y suceptancias en serie o paralelo, mediante sintonizadores (transformador, stub) o elementos de parámetros concentrados. Para banda ancha se utilizan transformadores con N secciones de líneas de transmisiones, en estos tipos de transformadores se encuentran Transformador binomialmultisección Transformador Chebyshev multisección Transformador de líneas afiladas Para nuestro proyecto nos enfocaremos sólo en el transformador de Chebyshev de 2 secciones.[1] II. DESARROLLO
Figura 1.- Circuito General de una adaptación de impedancias.
Las razones que se aconsejan la adaptación son numerosas. La primera y más importante es conseguir la máxima transferencia de energía delgenerador a la carga de forma que toda la potencia disponible del generador se transfiera a la carga. Por otra la existencia de la onda estacionaria produce un aumento en las pérdidas disipativas de la línea. La adaptación mediante elementos concentrados, transformador de cuarto de onda y mediante un stub son inherentemente de banda
Transformador Chebyshev multisección: Presenta unacaracterística de igual rizado en la banda de paso logrando, especificaciones más abruptas en la banda de transición que un transformador binomial del mismo orden. Este tipo de arreglos se aplica a redes adaptadoras en las cuales se desee un alto ancho de banda. La idea del transformador trata de conectar transformadores de cuarto de onda en cascada para poder calcular el modulo del coeficiente de reflexión enla línea de impedancia característica en función de las incógnitas planteadas. Esta expresión es muy compleja, cuando mayor es el número de secciones a emplear. La aproximación que se realiza es utilizar la teoría de pequeñas reflexiones, en las cuales sólo se consideran reflexiones de primer orden.
1
⁄
{ ∑
[(
) ]
⁄
}
Las impedancias característica de cada sección sepueden obtener como
Figura 2.- transformador tipo Chebyshev de n secciones.
y III. Datos DISEÑO
(
) [1]
Si son todos reales y de igual signo (positivos si ) y 1 negativos si . Si | | aplicando la teoría aproximada de pequeñas reflexiones: ∑ Para el caso del transformador de Chebyshev se tiene que: [ ( ) ( )] Los polinomios de Chebyshev son:
[ ], frecuencia central Sustrato de aluminia( ) Espesor Requerimientos generales [ ] Líneas microstrip de Uniformidad de coeficientes de transmisión mejor de 1 dB en banda de frecuencias. Como el ROE tiene que ser menor que 1.5 el coeficiente de reflexión en la banda de paso, entonces | | | | | | ( | | ) | | ( ) | | Se escoge arbitrariamente | | [ ( )] | | | | | | luego | |
( ) ( ), donde el intervalo de Con los polinomios de...
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