•Mauricio herrera

•Gabriel calle

•Laura soto

Que son lo acopladores direccionales?

El acoplador direccional es un componente pasivo de radiofrecuencia

con cuatro puertos definidos como:

• Puerto de entrada (P1): Puerto por dónde se inyecta la señal de

entrada.

• Puerto de salida (P2): Puerto por el que se extrae la señal de salida.

• Puerto acoplado: (P3): Puerta acoplada, por donde obtenemos una

muestra de la señal de entrada.

• Puerto aislado (P4): Puerto que debe estar cargado con la

impedancia característica del acoplador (generalmente 50 Ω).

FUNCIÓN BÁSICA

La función básica del acoplador direccional consiste en obtener

permanentemente una muestra de la señal de entrada, y por lo tanto

de la señal de salida, pero con una potencia mucho menor. Esta

potencia estará directamente relacionada con el valor del

acoplamiento.

Se utiliza también como un elemento fundamental para realizar

medidas indirectas de grandes potencias, a través del puerto

acoplado.

PARA QUE SE UTILIZAN

Los acopladores direccionales se utilizan para redistribuir señales,

para proporcionar puntos de prueba (test point), para combinar

señales, etc., incluso pueden formar parte de un amplificador.

PARÁMETROS BÁSICOS DEL ACOPLADOR DIRECCIONAL Además del conjunto de parámetros que definen a cualquier tipo de

sistema de radiofrecuencia, los parámetros característicos de un

acoplador direccional son:

Acoplamiento (C): Es el parámetro que caracteriza al acoplador

direccional y se define como la relación entre la potencia que se

inyecta en el puerto de entrada (P1) y la potencia que aparece en el

puerto acoplado (P3), cuando los puertos P2 y P4 se encuentran

cargados con su impedancia característica.

C (dB)= - 10 log (P1/P3)

Frecuencia de trabajo: Como la gran mayoría de dispositivos de

radiofrecuencia, las características del dispositivo se mantienen solo

en una determinada banda de frecuencias. Se expresan en general

de la siguiente forma:

Por ejemplo “Acoplamiento nominal: 10 0.5 dB”

Aislamiento (I): Es la relación entre las potencias entre el puerto de

salida (P2) y el puerto acoplado (P3), cuando se inyecta señal por

P2 y se mantienen cargados P1 y P4 con su impedancia

característica. El aislamiento nos dará una idea de la fracción de

potencia reflejada que aparecería en el puerto acoplado.

Directividad (D): Es la capacidad del acoplador para transferir

potencia desde su puerto de entrada hasta el puerto acoplado y de

rechazar la potencia que pueda venir del puerto de salida debido a

las reflexiones. cuanto mayor sea la directividad en valor

absoluto, mejor se puede considerar el acoplador.

La directividad puede calcularse como la diferencia entre los valores

absolutos del aislamiento y el acoplamiento; es decir,

D = ǁ I ǁ - ǁ C ǁ (dB)

Pérdidas de Inserción: Las pérdidas de inserción, son las pérdidas

que se producen en el camino entre el puerto de entrada y el puerto

de salida. Estas perdidas están exclusivamente ligadas al medio de

transmisión que une los dos puertos.

Pérdidas por Acoplamiento: Son las pérdidas que se producen en

el puerto de salida, debido al acoplamiento. Lógicamente, cuanta

mas señal se transfiere al puerto acoplado, mayores serán las

perdidas por acoplamiento

ESCENARIOS DE APLICACIÓN DEL ACOPLADOR

DIRECCIONAL

DUPLEXORES Y DIPLEXORES

Son filtros eléctricos sencillos, que permiten en un mismo tiempo transmitir y recibir señales por una misma antena, a demás de rechazar las señales no deseadas.

La cabecera está funcionando en una banda frecuencial que incluye la banda de transmisión Txy la de recepción Rx.

http://www.bandasaltas.com.ar/files/Ajuste%20Duplexores.pdf

DUPLEXOR

DIPLEXOR

DISEÑO DE UN DUPLEXOR

Funciones de las cavidades

1- debe pasar la señal deseada

2- debe detener o atenuar lo más posible la señal indeseada

http://www.bandasaltas.com.ar/files/Ajuste%20Duplexores.pdf

Análisis del sistema transmisor

Tx

Frecuencia de sintonización:145.37 MHz

Rx

Frecuencia de sintonización:144.77 MHz

http://www.bandasaltas.com.ar/files/Ajuste%20Duplexores.pdf

FUNCIONAMIENTO

Un circuito sintonizado es el pasabanda y el otro es para la parte del rechazo.

Dos cavidades son usadas en serie simplemente para obtener mayor aislación entre el transmisor y el receptor.

http://www.bandasaltas.com.ar/files/Ajuste%20Duplexores.pdf

Los capacitores e inductores tienen cada uno un factor de calidad Q, parámetro que mide la relación entre la energía reactiva que almacena y la energía que disipa durante un ciclo completo de la señal proporcionando una medida de que tan aguda es la resonancia en el sistema, resonancia que da pie a la capacidad que tiene el circuito para responder a una frecuencia determinada. La pequeña bobina y el capacitor tienen un pequeño Q, muy alejado de lo requerido para un Duplexor, lo que significa que no se podrán tener anchos de banda angostos, tanto para la banda de paso como para la de rechazo. Si se procede a hacer el diámetro del inductor mas grande, reducimos sus vueltas y al capacitor le aumentamos su parámetro C el factor de calidad crecerá y la sintonía se hará más filosa.

Esto dio paso a reemplazar el capacitor por un gran tanque metálico (cavidad) que a medida que crece su tamaño crecerá Q.

Modelo finalCaracterísticas:

-25 pulgadas de largo - 8 pulgadas de diámetro-La línea sintonizada es un tubo de cobre de 1 3/8” de diámetro que puede ser variado en su largo entre 18 y 23 pulgadas-La radiofrecuencia entra por un conector (RF CONECCTION)-L2 es un loop de alambre de cobre o lámina cuyo tamaño y posición determina la cantidad de acoplamiento de energía dentro de la cavidad-C2, el capacitor resonante del loop el cual fija la frecuencia Notch de las cavidades

http://www.bandasaltas.com.ar/files/Ajuste%20Duplexores.pdf

Como debe ser el acoplamiento interno de las cavidades

Las conexiones se deben hacer con un cable coaxial de largo igual a ¼ de la longitud de onda, donde la longitud de onda depende de la frecuencia en la que el usuario desea trabajar. La longitud del cable coaxial se puede calcular con la siguiente formula:

L: longitud del cable coaxial medida en metros: longitud de onda en el medio

Velocidad de propagación con respecto a la velocidad de la luz en el espacio libref: frecuencia de trabajo en MHz

APLICACIONES

RADAR

Un radar consta de los siguientes bloques lógicos:

Un transmisor que genera las señales de radio por medio de un oscilador controlado por un modulador.

Un receptor en el que los ecos recibidos se llevan a una frecuencia intermedia con un mezclador. No debe añadir ruido adicional.

Un duplexor que permite usar la antena para transmitir o recibir.

Hardware de control y de procesado de señal.

Interfaz de usuario.