Tema II. Circuitos Pasivos de RFII.1. REDES DE ADAPTACIN DE IMPEDANCIAS

II.2. FILTROS PASIVOS DE RF

II.3. OTROS DISPOSITIVOS PASIVOS DE RF

Radiacin y Radiocomunicacin II, www.eps.uam.es/~rrii 5 Ing. de Telecomunicacin Escuela Politcnica Superior, Universidad Autnoma de Madrid Jorge A. Ruiz Cruz (jorge.ruizcruz@uam.es, www.eps.uam.es/~jruiz) RRII (2010-11)B.T.A. y J.A.R.C

Radiacin y Radiocomunicacin II

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II.1. REDES DE ADAPTACIN DE IMPEDANCIAS II.1.1. Adaptacin de impedancias y mxima transferencia de potencia II.1.2. Adaptacin con elementos concentrados II.1.3. Adaptacin con elementos distribuidos

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II. Circuitos Pasivos de RF

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II.1.1. Adaptacin de impedanciasPara optimizar la calidad de un sistema de comuncaciones hay que maximizar la cantidad de seal (la potencia) que llega al receptor:- Por tanto, cuando se disean los distintos componentes del sistema hay que conseguir la adapatacin de impedancias entre ellos para transferir la mxima potencia. - Es decir, las impedancias de salida de un componente y de entrada al siguiente deben ser complejas conjugadas. - La adaptacin habr de conseguirse en todo el ancho de banda de funcionamiento del sistema. - Las redes de adaptacin permiten el diseo de bloques de RF de manera independiente, y luego se asegura la mxima transferencia de potencia intercalando redes de adaptacin.

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II.1. Redes de adaptacin de impedancias

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Redes de adaptacin:ZENT Red de adaptacin ZSAL Red de adaptacin- Las redes de adaptacin deben presentar la impedancia conjugada. - Adaptacin (igualdad de parte real y signo distinto en parte imaginaria) para mxima transferencia de potencia - Redes de adaptacin sin prdidas. Formadas por elementos no disipativos: L,C, transformadores, lneas de transmisin.

ZgvG

ZC

ZENT*

ZSAL*

Dos problemas tpicos:- Adaptacin de una impedancia de carga compleja a un generador real - Transformacin de una carga real a otra carga real de valor distinto

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II.1.1. Adaptacin de impedancias

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II.1.2. Elementos concentradosAdaptacin con elementos concentrados de una carga compleja:

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II.1. Redes de adaptacin de impedancias

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Circuitos de doble sintona:R1 M C1 L1k= M L1 L2

L2

C2

R2

R1

Ck C1 L1Ck k= C1 C2

L2 C2

R2

Circuitos de doble sintonaR2 C2

R1 C1 L1k=

M C2 L2M L1L2

R2

R1 C1 L1k=

L2 LkLk L1 L2

Respuesta de un circuito de doble sintona

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II.1.2. Adaptacin con elementos concentrados

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Transformacin de impedancias: carga compleja

Adaptacin con elementos concentrados (cont.):- Qu cantidad mnima de elementos se necesita para la adaptacin? En principio, para adaptar a una frecuencia slo dos (la susceptancia y reactancia ya vistas). Con ms elementos se podr ganar en ancho de banda. - Las dos topologas vistas tienen respuestas en frecuencia distintas y sern ms o menos difciles de realizar. Cmo se implementan en alta frecuencia? - Los elementos resultantes pueden sintetizarse con lneas cortas o con stubs (ver trasp. siguientes) y pueden aplicarse las mismas tcnicas de transformacin que se usan en filtros (ver ms adelante)

Sin embargo, tambin se pueden usar tcnicas de adaptacin que no pasen por elementos concentrados y que se basen desde el principio en lneas de transmisin: ej: adaptacin con lnea y stub que se ver ms adelante.

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II.1.2. Adaptacin con elementos concentrados

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II.1.3. Elementos distribuidosa) Realizacin de elementos concentrados con lneas cortas:

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II.1. Redes de adaptacin de impedancias

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Transformacin de impedancias elementos concentrados y stubs

b) Realizacin de elementos concentrados con stubs:

- Si =/4 a la frecuencia de diseo (lneas en /8):

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II.1.3. Adaptacin con elementos distribuidos

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Transformacin de impedancias: carga compleja

c) Adaptacin con lnea y stub (sin pasar previamente por elementos concentrados):

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II.1.3. Adaptacin con elementos distribuidos

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Transformacin de impedancias: carga compleja

A parte de la solucin anterior, la adaptacin con lnea y stub admite mltiples variantes y tipos de diseos:- Puede terminarse el stub en cortocircuito o situarse en serie - Se pueden variar las impedancias de lneas y stub - El uso de la carta de Smith es muy til para entender la estrategia de diseo

Respuesta en frecuencia:- Los diseos proporcionan la adaptacin buscada a la frecuencia de diseo. - Fuera de esa frecuencia, cada diseo tendr una variacin en principio distinta. - Se puede usar ms de una seccin, para conseguir una banda ms ancha o algn otro objetivo. Ahora se ver esta idea para cargas reales.RRII (2010-11)B.T.A. y J.A.R.C

II.1.3. Adaptacin con elementos distribuidos

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Transformacin de impedancias: adaptacin entre impedancias reales

Transformador en /4:

Uso como adaptador de impedancias:

- Adaptacin perfecta a la frecuencia que la lnea mide /4. Cuanto ms nos alejemos de esa frecuencia, peor adaptacin Uso de mltiples secciones y teora de pequeas reflexiones vistas en TrSF.RRII (2010-11)B.T.A. y J.A.R.C

II.1.3. Adaptacin con elementos distribuidos

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