INFORME PREVIO

Microondas y Fibra pticaIngeniera Electrnica

I.OBJETIVOS2

II.MARCO TERICO2

1.Simulacin4

TRANSFORMADOR DE UN CUARTO DE LONGITUD DE ONDA5

TRANSFORMADOR BINOMIAL DE UN CUARTO DE LONGITUD8

IV.RESULTADOS12

V.OBSERVACIONES13

VI.CONCLUSIONES13

VII.BIBLIOGRAFA14

LABORATORIO 2 TRANSFORMADOR DE LAMBDA CUARTOS

I. OBJETIVOS

Demostracin del acoplamiento de impedancias se puede lograr utilizando un transformador de /4

Acoplar una carga resistiva ZL=75 a una Zg=50 con transformadores multiseccin Binomial

Demostrar que en un transformador binomial , a un determinado nmero de secciones la respuesta es tan llana cerca de la frecuencia diseada.

Demostrar nuestros conocimientos tericos acerca de adaptacin de impedancias en lneas de transmisin.

Obtener destreza en el manejo del simulador.

Comprobar nuestras simulaciones y clculos hechos en el analizador de espectros y discernir acerca de esto.

II. MARCO TERICO

Transformador en cuarto de ondaAdaptacin con una seccin de lnea de transmisin

Adaptacin de impedancias.- Tcnicas que consisten en la eliminacin de reflexiones que se producen en la lnea de transmisin cuando esta se encuentra terminada con una carga de impedancia distinta de la impedancia caracterstica de la lnea.Transformador de lambda cuartos.-Impedancia equivalente de una lnea de longitud /4 terminada por una carga de impedancia .

Adaptacin de un impedancia de carga real.El transformador de /4 se inserta directamente en la carga .

La impedancia caracterstica del transformador de /4 es la media geomtrica entra la impedancia de la carga y la impedancia caracterstica de la lnea a la cual se desea adaptar la carga.

Adaptacin en potenciaValores de ZC y d que garantizan mxima transferencia de potencia entre un generador de impedanciainterna ZG = RG + jXG y la impedancia ZL:

Adaptacin a una lnea de transmisin de impedancia ZC

De forma anloga puede disearse una red que permita adaptar la carga ZL una lnea de transmisin deimpedancia caracterstica ZC1

III. PROCEDIMIENTO

1. Simulacin

Para la simulacin del transformador de /4,hemos colocamos las caractersticas de nuestra placa como el grosor que es de 1.58mm y de Er 4.15. Estos transformadores deben resonar a frecuencia de 1.2GHz .

Los pasos a seguir son los siguientes:

Primero abrimos el ANSOFT DESIGNER, cambiamos los parmetros indicados anteriormente, teniendo ya listo las especificaciones de la placa en la que vamos a trabajar, comenzamos aadiendo un puerto de interfaz y una tierra a la ventana del proyecto. Seguido insertamos una linea de transmisin , estas estan disponibles en COMPONENTES en la ventana de panel de la izquierda, aadimos un transformador /4n seleccionandolo de MICROSTRIP que se encuentra dentro de la seccion COMPONENTES y luego en TRANSMITION LINES y MICROSTRIP TRANSMISION LINE, ELECTRICAL LENGTH.

TRANSFORMADOR DE UN CUARTO DE LONGITUD DE ONDA

Armamos el circuito como se muestra en la figura

Para la lnea de transmisin de 50 ohm configuramos de la siguiente manera:

Obtenemos el ancho y longitud de la lnea de transmisin

Para la lnea de transmisin que ser el adaptador de impedancias tenemos que ponerlo con una impedancia

Finalmente configuramos para la lnea de 100 ohm

El circuito en el layout del software

Las prdidas de retorno simulado en el Ansoft. Aqu se muestra la grafica del

TRANSFORMADOR BINOMIAL DE UN CUARTO DE LONGITUD

En esta seccin se explica el diseo de un transformador binomial de 3 etapas. Este transformador debe adaptar una lnea de 50 ohm y una de 150 ohm.

Armamos el circuito como se muestra en la figura

En el anterior diseo preferimos anular la lnea que va al modulo , entonces obtuvimos 3 etapas que serian la unin de 3 transformadores lambda cuartos.

Para el diseo de este transformador haremos uso de la tabla 5.1 del libro ingeniera de microondas David M. Pozar.

En este coso usamos N=3 luego dividimos y dividimos

Entonces segn la tabla

Entonces

Estas son impedancias de transformadores /4. Cada lnea se tendr que calcular su ancho y su largo por medio del simulador.

Para Z1 configuramos la lnea de transmisin como se muestra

Para Z2 configuramos la lnea de transmisin como se muestra

Para Z3 configuramos la lnea de transmisin como se muestra

El circuito en el layout del software

Las prdidas de retorno simulado en el Ansoft

IV. RESULTADOS

RESULTADO DEL TRANSFORMADOR LAMBDA CUARTOS

RESULTADO DEL TRANSFORMADOR BINOMIAL LAMBDA CUARTOS

V. OBSERVACIONES

Al momento de soldar la resistencia smd, se debe de hacer con la menor cantidad posible de estao Los hilos de cobre, al igual que la resistencia smd se debe de soldar con la mnima cantidad posible de estao [para que tenga buena cada y buena forma de la seal reflejada Se debe de contar las inductancias y capacitancias en la simulacin para que salga a la frecuencia deseada Para hacer una buena medida, los conectores deben de estar bien ajustados

VI. CONCLUSIONES

Es posible utilizar segmentos de lnea como adaptador de impedancia. Una de lasformas utilizadas es el adaptador de cuarto de onda. Para construirlo, se agrega unsegmento de lnea de largo L e impedancia Za entre la carga y la lnea de transmisin.

Se desea que la impedancia equivalente vista desde el final de la lnea de transmisinsea igual a Z0. Sabemos a partir de la ecuacin (2.11) que esta impedancia viene dada por:

Si elegimos el largo de la lnea igual a Entonces:

y por tanto la condicin impuesta se cumple siempre que

Es muy difcil de bajar la frecuencia de forma emprica por lo que se recomienda que se haga un modelo de prueba cuya diferencia de frecuencia se le resta al nuevo modelo, claro esta que esta es una recomendacin emprica y ese sobre salto de frecuencia se puede deber a muchos factores como el conector el equipo las pequeas fallas. Tener mucha fe al momento de la medicin ya que a veces la maquina se des calibra y el ingeniero te jala, tener muy en cuenta Se hicieron 15 modelos de prueba de los cuales 12 tenan un aproximado de el 10 % de aumento de frecuencias osea median aproximadamente 1320.

VII. BIBLIOGRAFA Fotocopias entregadas por el Ingeniero del curso. Libro de consultas POZART

Laboratorio