REDES DE ACOPLAMIENTO DE IMPEDANCIAS Y PERDIDAS POR INSERCIÓN Resumen.- El presente documento explica sobre las redes de acoplamiento de impedancias, su funcionalidad y las diferentes configuraciones más utilizadas, que por lo general son tres: tipo L, T y pi. Se abarca también el tema de las pérdidas de inserción, parámetro asociado con las frecuencias que caen en la banda de paso de un filtro. Abstract-. This document document explains explains on impedance matching networks, and functionality used more different configurations, which generally are three: L -type , T and Pi . The issue of insertion loss parameter associated with frequencies that fall into the pass band of a filter is also covered. Palabras claves – impedancia, acoplamiento, redes, perdidas, frecuencia.
I.
II.
DESARROLLO
Acopladores de impedancias Los acopladores de impedancias son elementos indispensables para conseguir la máxima transferencia de potencia entre circuitos. Una de las aplicaciones importantes dentro del campo es el acoplamiento de antenas y líneas de transmisión. En la figura 1 se muestra la idea básica de lo que es un acoplador de impedancias, en donde un generador, de impedancias Zg = Rg + jXg, suministra potencia a una carga de impedancia Z L = R L + jXL, para que la transferencia de potencia entre generador y carga sea máxima, es necesario que sus impedancias sean complejas conjugadas.
INTRODUCCION
La adaptación de impedancias ha sido considerada desde hace muchos años como una operación difícil y delicada, sobre todo cuando se trata de abarcar el ancho de banda, sin embargo este un aspecto muy importante, ya que de esta adaptación depende la optimización de los emisores y receptores, lo cual influye en la calidad de un enlace. Los primeros trabajos sobre la adaptación de impedancias datan de los años 1950-1960. Desde entonces varios han sido las vías de investigación que se han abierto y que han dado lugar a la resolución de problemas de este tipo. No obstante, cualquiera que sea el procedimiento que se adopte, se trata de determinar los resultados de tres o cuatro componentes pasivos, bobinas o capacidades.
Fig.1 Acoplador de Impedancias La función de acoplador, es que el generador vea en sus terminales una impedancia compleja, igual al conjugado de su impedancia interna, es decir Zg*= Rg-jXg y del lado de la carga, la impedancia de salida del acoplador debe ser igual al complejo conjugado de la impedancia de carga, Z L* En estas condiciones se dice que impedancias, están acopladas a impedancias imagen.
las las
Por lo general, se desea que en el acoplador no se disipe potencia, por lo que se UTA-FISEI-OPTATIVA II
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implementa elementos puramente reactivos, como son bobinas y capacitores, lo que da lugar a tres tipos de configuraciones: tipo L, T y π.
puede considerarse acopladores en L
como
formado
por
dos
Acopladores tipo π
Acoplador tipo L
Fig. 4 Acoplador π
Fig. 2 Acoplador en L
El acoplador en serie se configura con dos reactancias, una en serie y otra en paralelo, como se muestra en la fig.2. La Q con carga en el circuito se calcula mediante la siguiente formula,
= √ − 1 = || = ||
Este acoplador puede considerarse como aquel formado por dos acopladores tipo L. En este caso se utilizan suceptancias en lugar de reactancias. La resistencia en el punto medio, de este tipo de red, siempre debe ser menor que R1 o R2. Se considera también que una red tipo π es de fase negativa cuando Y3 es positiva y viceversa.
Perdidas por inserción
2 = ±, esta ecuación define la reactancia
en paralelo, que es negativa cuando θ es negativo, e inductiva cuando θ es positiva. La resistencia R2 en paralelo con X2 siempre debe ser mayor que R1. El acoplador en L no puede usarse para ajustar la fase independientemente de la resistencia.
Acoplador tipo T
Fig.3 Acoplador en T
Este tipo de acoplador se usa cuando las impedancias de carga y del generador son puramente resistivas, tiene la propiedad de que el desfasamiento es independiente de la relación entre las resistencias de entrada y de salida y
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