Dispositivos de Dos Puertas

Microondas 3º ITT-ST

Tema 2: Circuitos pasivos de microondas

Pablo Luis López Espí

Microondas ITT-ST Tema 2

1

Circ

uito

s Pa

sivo

s de

Mic

roon

das

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 dos puertas

TransicionesAtenuadoresDesfasadores

Redes de adaptaciónAlimentaciones y bloqueos de continua


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Circ

uito

s Pa

sivo

s de

Mic

roon

das

Transiciones entre líneas

Transiciones guía de onda – coaxialEl conductor interno del coaxial se interna en la guía de onda para excitar el modo fundamental.SWR típico 1.15:1 – 1.25:1


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Circ

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s Pa

sivo

s de

Mic

roon

das

Transiciones entre líneas (II)

Transiciones guía de onda – guía de ondaPueden servir para cambiar la sección transversal de una guía (rectangular-rectangular o cilíndrica-cilíndrica) o para variar el tipo de guía de onda (rectangular-cilíndrica)Adaptación entre modos guía rectangular – guía cilíndrica


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Circ

uito

s Pa

sivo

s de

Mic

roon

das

Atenuadores

Los atenuadores son componentes que reducen la potencia de la señal, en una cantidad previamente prefijada, absorbiendo o reflejando parte de su energía y disipándola en forma de calor.

Existen dos tipos de atenuadores: fijos y variables.Los atenuadores que reducen la potencia por efecto Joule se conocen como atenuadores disipativos. Entre las propiedades del atenuador debe estar la adaptación de las puertas de entrada y salida. De igual modo, un atenuador ideal no debe introducir cambios o distorsión de fase en el sistema en el cual se inserta.

[ ] ⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡=0

0γ

γS


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Circ

uito

s Pa

sivo

s de

Mic

roon

das

Atenuadores en coaxial y microstrip

R R

Y Y Y

R

[ ]2 2

2 2

2 2 2 212 2 2 2 2

Z Y ZY Y Z Z Y Y ZT

Z Y Y Z Z Y ZY Y Z⎡ ⎤+ − − + − +

= ⎢ ⎥− + − + + + +⎣ ⎦

[ ]2

2 2

2 212 2 2 2 2

Z Y Z YS

Z Y ZY Z Y Z Y Z Y⎡ ⎤+ −

= ⎢ ⎥+ + + + + −⎣ ⎦

2

21

ZYZ

⎛ ⎞= ⎜ ⎟−⎝ ⎠[ ] 0 11

1 01ZSZ⎡ ⎤−= ⎢ ⎥+ ⎣ ⎦

Si se impone la condición de adaptación:

Atenuadores mediante redes simétricas en T y en PI

T


7

Circ

uito

s Pa

sivo

s de

Mic

roon

das


Ejemplo de diseño de atenuador en T

0,2020,7041,6462,8381/Y

0,8180,5190,2800,171Z

20 dB10 dB5 dB3 dBL (dB)

[ ]2

2 2

2 212 2 2 2 2

Y ZY ZS

ZY ZY Z Y Y ZY Z⎡ ⎤+ −

= ⎢ ⎥+ + + + + −⎣ ⎦Π

2

21

YZY

=−

[ ]101

1 01

YYS

YY

−⎡ ⎤⎢ ⎥+= ⎢ ⎥−⎢ ⎥

⎢ ⎥⎣ + ⎦


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Circ

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s Pa

sivo

s de

Mic

roon

das


Atenuadores fijos para cable coaxial

Atenuadores variables para cable coaxial


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Circ

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s Pa

sivo

s de

Mic

roon

das

Atenuadores en coaxial y microstrip (II)


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Circ

uito

s Pa

sivo

s de

Mic

roon

das

Atenuadores en guía de onda

Atenuadores de lámina resistivaAtenuadores que incorporan un dieléctrico con pérdidas


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Circ

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s Pa

sivo

s de

Mic

roon

das

Atenuadores en guía de onda (II)

Atenuadores rotatorios

( ) 4

110logcosi

m

L dBθ

⎛ ⎞= ⎜ ⎟

⎝ ⎠


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Circ

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s Pa

sivo

s de

Mic

roon

das

Atenuadores en guía de onda (III)


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Circ

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s Pa

sivo

s de

Mic

roon

das

Desfasadores recíprocos

Un desfasador puede construirse simplemente mediante un tramo de línea de transmisión sin pérdidas.Para lograr un desfasador variable se modifica la longitud de lalínea o la velocidad de propagación en la misma.

Eg

Zg

Z0, α=0, β ZL

d

[ ] 00

j d

j d

eS

e

β

β

−

−

⎡ ⎤= ⎢ ⎥⎣ ⎦


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Circ

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s Pa

sivo

s de

Mic

roon

das

Desfasadores coaxiales


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Circ

uito

s Pa

sivo

s de

Mic

roon

das

Desfasadores coaxiales (II)


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Circ

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s Pa

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s de

Mic

roon

das

Desfasadores coaxiales (III)


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Circ

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s Pa

sivo

s de

Mic

roon

das

Desfasadores coaxiales (IV)

Desfasadores variables:


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Circ

uito

s Pa

sivo

s de

Mic

roon

das

Desfasadores coaxiales (V)

Desfasadores variables:


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Circ

uito

s Pa

sivo

s de

Mic

roon

das

Desfasadores coaxiales (VI)

Desfasadores paso alto – paso bajo:


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Circ

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s Pa

sivo

s de

Mic

roon

das

Desfasadores coaxiales (VII)

Desfasadores paso alto – paso bajo:


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Circ

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s Pa

sivo

s de

Mic

roon

das

Desfasadores coaxiales (VIII)

Desfasadores basados en líneas cargadas:ZL son cargas reactivas.


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Circ

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s Pa

sivo

s de

Mic

roon

das

Desfasadores coaxiales (IX)

Desfasadores basados en híbridos en cuadratura:ZL son cargas reactivas.Ancho de banda de una octava


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Circ

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s Pa

sivo

s de

Mic

roon

das

Desfasadores coaxiales (X)

Desfasadores basados en híbridos en cuadratura:


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Circ

uito

s Pa

sivo

s de

Mic

roon

das

Desfasadores coaxiales (XI)

Desfasadores de 180º con anillo híbrido:


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Circ

uito

s Pa

sivo

s de

Mic

roon

das

Desfasadores coaxiales (XII)

Desfasadores de 180º con anillo híbrido:


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Circ

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s Pa

sivo

s de

Mic

roon

das

Desfasadores en guía de onda

1.201.20 - 180UG-387/UmodWR-06110-170VPS02E

1.201.00 - 180UG-387/UmodWR-1075-110VPS03E

1.150.70 - 180UG-385/UWR-1550-75VPS04E

1.150.50 - 180UG-383/UWR-2233-50VPS06E

1.150.50 - 180UG-599/UWR-2826.5-40VPS08E

1.150.50 - 180UG-595UWR-4218 - 26.5VPS12E

VSWRInsertionloss, dB

Phase shiftrange, o

Waveguide flangeOutputwavegui

de

Frequency range, GHz

Model

Varían el dieléctrico que rellena la guía o su sección transversal para variar la velocidad de propagación y, por tanto, el desfase que sufre la señal. También se construyen mediante híbridos y cortocircuitos móviles


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Circ

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s Pa

sivo

s de

Mic

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das

Desfasadores en guía de onda (II)

DesfasadorCon híbrido

Desfasadorcon cambio de dieléctrico


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Circ

uito

s Pa

sivo

s de

Mic

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das

Desfasadores en guía de onda (III)


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Circ

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s Pa

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s de

Mic

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Alimentaciones y Bloqueos de continua


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Circ

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s Pa

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s de

Mic

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das

Alimentaciones y Bloqueos de continua (II)


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Mic

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das

Adaptadores con stubs

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