Microondas 3º ITT-ST

Tema 2: Circuitos pasivos de microondas

Pablo Luis López Espí

Microondas Tema 3

1

Elec

trom

agne

tism

o y

tele

com

unic

ació

n. Dispositivos pasivos recíprocos

Dispositivos de una puerta:Conectores de microondas.Terminaciones y cargas adaptadas.

Dispositivos de dos puertas:Transiciones.Atenuadores.Desfasadores.Alimentaciones y bloqueos de continua.Redes de adaptación con stubs.

Dispositivos de tres puertas:Divisores/combinadores de potencia.

Dispositivos de cuatro puertas:Acopladores direccionales

Dispositivos de cuatro puertas

Acopladores direccionalesAcopladores híbridos

Acopladores microstrip: Branch line, Anillo híbridoAcopladores en guía: Acopladores de agujeros, T mágica

Microondas Tema 3

3

Elec

trom

agne

tism

o y

tele

com

unic

ació

n. Redes Recíprocas de 4 o más accesos

Teorema: cualquier red de cuatro accesos recíproca, sin pérdidas y completamente adaptada es un acoplador direccional.

Hay dos pares de accesos desacoplados entre sí

[ ]

0 00 00 0

0 0

S

α βα εβ σ

ε σ

⎡ ⎤⎢ ⎥⎢ ⎥=⎢ ⎥⎢ ⎥⎣ ⎦

Microondas Tema 3

4

Elec

trom

agne

tism

o y

tele

com

unic

ació

n. Acopladores direccionales

Los acopladores direccionales ideales son circuitos de cuatro accesos, sin pérdidas, recíprocos y completamente adaptados.De las puertas de un acoplador direccional, una esta aislada de la entrada, otra recibe potencia de forma privilegiada y la última recibe potencia de forma menos privilegiada. El acoplador direccional consta de dos líneas de transmisión y un mecanismo de acoplo de señal entre ellas.

[ ]1 1

1 2

1 2

2 2

0 00 00 0

0 0

S

γ δγ δδ γ

δ γ

⎡ ⎤⎢ ⎥⎢ ⎥=⎢ ⎥⎢ ⎥⎢ ⎥⎣ ⎦

Entrada Directa

Aislada Acoplada

Microondas Tema 3

5

Elec

trom

agne

tism

o y

tele

com

unic

ació

n. Acopladores direccionales (II)

Microondas Tema 3

6

Elec

trom

agne

tism

o y

tele

com

unic

ació

n. Acopladores Híbridos

Un acoplador híbrido es un acoplador direccional que realiza un reparto equitativo de la potencia entre su rama directa y acoplada. Debido al reparto de potencia que hace, las pérdidas de inserción y el acoplamiento toman un valor de 3dB.

[ ]0

0 1 1 01 0 0 111 0 0 12

0 1 1 0

ZS

⎡ ⎤⎢ ⎥⎢ ⎥=⎢ ⎥−⎢ ⎥−⎣ ⎦

[ ]0

0 1 01 0 01

0 0 120 1 0

Z

jj

Sj

j

⎡ ⎤⎢ ⎥⎢ ⎥=⎢ ⎥⎢ ⎥⎣ ⎦

1

4

2

3

0º

0º 0º

180º

1

4

2

3

0º

90º 90º

0º

Microondas Tema 3

7

Elec

trom

agne

tism

o y

tele

com

unic

ació

n. Branch Line

2 2 20 1 2Y Y Y= − Condición de adaptación

21 0S =

031

1

YS jY

= −

241

1

YSY

= −

Microondas Tema 3

8

Elec

trom

agne

tism

o y

tele

com

unic

ació

n.

86.3243.266

5035.43

[S]ZoZ2(Ω)Z1(Ω)C(dB)

Branch Line (II)

[ ]0

0 1 00 0 11

1 0 020 1 0

Z

jj

Sj

j

− −⎡ ⎤⎢ ⎥− −⎢ ⎥=⎢ ⎥− −⎢ ⎥− −⎣ ⎦

[ ]0

0 0.8653 0.5118 00.8653 0 0 0.5118

0.5118 0 0 0.86530 0.5118 0.8653 0

Z

jj

Sj

j

− −⎡ ⎤⎢ ⎥− −⎢ ⎥=⎢ ⎥− −⎢ ⎥− −⎣ ⎦

Microondas Tema 3

9

Elec

trom

agne

tism

o y

tele

com

unic

ació

n. Anillo Híbrido

2 21 2 1Y Y+ =

2 21 2 1Y Y+ =

[ ]2 1

2 1

1 2

1 2

0 00 00 0

0 0

Y YY Y

S jY Y

Y Y

⎡ ⎤⎢ ⎥⎢ ⎥=−⎢ ⎥⎢ ⎥⎢ ⎥⎣ ⎦

Microondas Tema 3

10

Elec

trom

agne

tism

o y

tele

com

unic

ació

n. Acopladores para coaxial

Híbrido de 90º

Microondas Tema 3

11

Elec

trom

agne

tism

o y

tele

com

unic

ació

n. Acopladores para coaxial (II)

Microondas Tema 3

12

Elec

trom

agne

tism

o y

tele

com

unic

ació

n. Acopladores de Agujeros

Se clasifican según la cara de la guía de onda donde se practican los taladros y atendiendo a si las líneas de transmisión son paralelas o perpendiculares:

Sidewall couplers

Microondas Tema 3

13

Elec

trom

agne

tism

o y

tele

com

unic

ació

n. Acopladores de Agujeros (II)

Cross Guide Couplers

Microondas Tema 3

14

Elec

trom

agne

tism

o y

tele

com

unic

ació

n. Acopladores de Agujeros (III)

Microondas Tema 3

15

Elec

trom

agne

tism

o y

tele

com

unic

ació

n. Acopladores de Agujeros (IV)

Top Wall oBroadsideMultihole

Quarter wavebroadside

Microondas Tema 3

16

Elec

trom

agne

tism

o y

tele

com

unic

ació

n. Acopladores de Agujeros (V)

Microondas Tema 3

17

Elec

trom

agne

tism

o y

tele

com

unic

ació

n. Acopladores de Agujeros (VI)

Puerta 1 Entrada

Puerta 2 Salida

Puerta 3 Salida

λG/4

1 6

2

3

5

4

Microondas Tema 3

18

Elec

trom

agne

tism

o y

tele

com

unic

ació

n. T Mágica

[ ]

0 1 1 01 0 0 111 0 0 120 1 1 0

S

⎡ ⎤⎢ ⎥⎢ ⎥=⎢ ⎥−⎢ ⎥−⎣ ⎦

Los brazos E y H se encuentranDesacoplados.(b) Entrada por puerta 1(c) Entrada por puerta 4

Microondas Tema 3

19

Elec

trom

agne

tism

o y

tele

com

unic

ació

n. T Mágica (II)

Microondas Tema 3

20

Elec

trom

agne

tism

o y

tele

com

unic

ació

n. T Mágica (III)

±0.5301.51.71.7UG-387/Umod

WR-06110-170MHT02E

±0.5301.21.61.6UG-387/Umod

WR-1075-110MHT03E

±0.5301.01.61.6UG-385/UWR-1550-75MHT04E

±0.5300.71.51.5UG-383/UWR-2233-50MHT06E

±0.5300.51.51.5UG-599/UWR-2826.5-40.0MHT08E

E-ArmH--Arm

Balance, dB

Isolation, dB

E-to-H-Arms

Insertionloss, dB

VSWR, maxWaveguideflange

Output waveguide

Frequencyrange, GHz

Model

SPECIFICATIONS

Microondas Tema 3

21

Elec

trom

agne

tism

o y

tele

com

unic

ació

n. T Mágica (IV)

T mágica doblada (folded)

http://www.microwaveeng.com

http://www.waveguide-components.com

http://www.atmmicrowave.com

http://www.megaind.com

http://www.microlab.fxr.com