Universidad
Nacional
de
San
Agustín
Facultad de Ingen iería de Producción y Ser vicios
Escuela Profesional de Ingeniería Electrónica
LABORATORIO: MICROONDAS Y FIBRA ÓPTICA
Docente: Ing. Ebert San Román
LABORATORIO LABORATORIO N° 3
ADAPTACIÓN ADAPTACIÓN DE IMPEDANCIAS IMP EDANCIAS MEDIANTE STUBS
Integrantes: Mar r oquí nEs t r adaEl vi sEuge ni o
20100911
MamaniQui speJor geLui s
20104029
20!
. INFORME PREVIO
LABORATORIO 3
"#S$ % EPIE
&I'R((#)$S * FI+R$ ,P-I'$
Calclar el anc!o "e la l#nea "e trans$%s%&n en tecnolog#a M%crostr%' 'ara na %$'e"anc%a "e ()* a"e$+s "e calclar la constante "%el,ctr%ca e-ect%.a/ la atenac%&n "e0%"a a las ',r"%"as 'ro"c%"as 'or el "%el,ctr%co 1 a las ',r"%"as 'ro"c%"as 'or el con"ctor2 DATOS: Permitividad relativa /./ f.134 Perdidas 0.005 d = 1.5mm w d
=
2
0.61 E − 1 ⋅ B − 1 − ln ( 2 B − 1) + r ⋅ ln ( B − 1) + 0.39 − E r + 1 E r π
•
Primero
377π
=
B
B
=
=
B
2 ⋅ Z 0 ⋅
E
r
377π 2 ⋅ 50 ⋅ 4.2 377π
2 ⋅ 50 ⋅ 2.0976
B
= 5.646
$6ora A =
Z 0 60
E r
⋅
+1
2
A
=
A
50 60
=
60
0.61 −1 ⋅ ln ( B − 1) + 0.39 − E r + 1 E r E r
4.2 + 1
⋅
50
+
2
⋅
5.2 2
+
+
$)$P-$'I,# )E I&PE)$#'I$S &E)I$#-E S-"+S
3.2 0.61 ⋅ 1.926 − 5.2 E r
0.61 ⋅ 1.926 − 5.2 4.4 3.2
2
"#S$ % EPIE
&I'R((#)$S * FI+R$ ,P-I'$ A = 2.494
Entonces 2 3.2 0.61 ⋅ 5.646 − 1 − ln ( 2 ⋅ (5.646) − 1) + ⋅ ln ( B − 1) + 0.39 − π 2.4.2 E r
⇒
W d
= 1.91
7!.088mm 2 Calcle las long%t"es "e to"os los st0s en 'aralelo/ se la carta "e S$%t! 'ara solc%onar el 'ro0le$a/ co$'are las "os solc%ones t%l%ce la $as &'t%$a en canto a anc!o "e 0an"a 1 a retrn loss2 3aciendo los cálculos en la carta de Smit6 obtenemos las soluciones siguientes. Para el Stub Sim9le usaremos la segunda solución en circuito abierto Segn"a Solc%&n: "4 62478
54 494298
SOL;CIÓN EN ANSOFT DESI
REPORTES RET;RN LOSS
$)$P-$'I,# )E I&PE)$#'I$S &E)I$#-E S-"+S
2
"#S$ % EPIE
&I'R((#)$S * FI+R$ ,P-I'$
PAR=METROS S44 Y S4
CARTA DE SMIT>
$)$P-$'I,# )E I&PE)$#'I$S &E)I$#-E S-"+S
2
"#S$ % EPIE
&I'R((#)$S * FI+R$ ,P-I'$
?D&n"e "e0er#an estar 0%ca"os s44 1 s4 'ara na a"a'tac%&n 'er-ecta@ )eberían estar en el origen 9ues a6í las im9edancias son iguales a la im9edancia de transmisión. ?, ocrre con el s%ste$a/ est+ a"a'ta"o@ El sistema no está ada9tado las ondas re:e;adas son casi la totalidad de ondas transmitidas. -R$#SF(R&$'I,# )E <$&+)$ '"$R-(S
?, ocrre con el s%ste$a/ est+ a"a'ta"o@ El sistema no resuena a la frecuencia re=uerida. "sando este transformador no es 9osible ada9tar las im9edancias. ST;BS PARALELOS DE CIRC;ITO ABIERTO Y CORTOCIRC;ITO Para la segunda solución obtenemos los siguientes valores 9ara las longitudes el>ctricas re=ueridas.
$)$P-$'I,# )E I&PE)$#'I$S &E)I$#-E S-"+S
2
"#S$ % EPIE
M%croStr%'
Long%t" gra"os ST;B /.5 LINEA DE TRANSMISION ?0 DISTANCIA " 2?.@
&I'R((#)$S * FI+R$ ,P-I'$
El,ctr%ca Long%t" F#s%ca$$ /1.0/501 !0./501 ?.5181
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2
"#S$ % EPIE
&I'R((#)$S * FI+R$ ,P-I'$
ST;B DOBLE BALANCEADO
Informe Final
De los valores óptimos para los stubs encontrados después de optimizar el circuito, que diferencias hay con los valores manuales, a que se deben estas diferencias. En la simulación se puede cambiar la longitud de los stubs y asi optimizar el circuito, como la simulación es una aproximación más exacta a la realidad pues se toma en cuenta parámetros que ya se han aproximado en las fórmulas del libro (Pozart). En la carta de mith se presenta una incertidumbre en la lectura de los resultados(!alores de longitud el"ctrica ,impedancias resisti!as y reacti!as), lo cual induce a un error.
$)$P-$'I,# )E I&PE)$#'I$S &E)I$#-E S-"+S
2
"#S$ % EPIE
&I'R((#)$S * FI+R$ ,P-I'$
Explique cómo es que se produce el acople de impedancias en los stubs, es decir cómo afectan tanto la lonitud de la l!nea hacia la cara como la lonitud del stub. i !amos del generador hacia la carga tenemos lo siguiente# •
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•
e a!anza lambda medios hasta llegar al stub, las ondas se di!iden en dos unas se transmiten hacia el segundo tramo, de la l$nea hasta llegar a la antena% la otra parte corresponde al stub y se transmiten , como llegan a un circuito abierto se refle&an totalmente, la corriente se refle&a con ' grados de desfase y el !olta&e continua. *uando se llega a la antena se produce una atenuación% se transmite una parte de la se+al y la otra parte se refle&a, las ondas transmitidas salen por la antena y se propagan por el espacio libre. as ondas refle&adas de la antena regresan por la l$nea - y al llegar al stub interfieren con las ondas refle&adas de esta, idealmente se cancelan totalmente y se compensa la l$nea de transmisión.
De alunas conclusiones de los diferentes dise"os de #tubs realizados en el diferente laboratorio, cual es me$or a su criterio, de un concepto claro de sus diferentes pros y contras de cada dise"o.
OBSERVACIONES •
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En la simulación de los stubs la adaptación con un stub doble balanceado presenta una pendiente de atenuación mayor y un mayor ancho de banda. Para la implementación del /0 es preferible usar los que terminan en circuito abierto pues si termina en corto circuito se deber$a implementar con un capacitor (CORTO CIRCUITO EN ALTERNA ) y calcular su frecuencia de operación, en base a ello crear la superficie necesaria. e debe cortar con mucha exactitud los dipolos, debido a que la relación de la distancia del dipolo con la frecuencia de corte es muy estrecha !ariando enormemente al !ariar la distancia del dipolo. a cercan$a de las puntas de recepción del calar 1et2ro3 4nalizer modifica la respuesta de la antena, se debe procurar ale&ar estas puntas al realizar la medición.
$)$P-$'I,# )E I&PE)$#'I$S &E)I$#-E S-"+S
2
"#S$ % EPIE
&I'R((#)$S * FI+R$ ,P-I'$
%&'%()#I&'E# •
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/0 560E 0441*E456# iene alto ancho de banda a costa de atenuación, ideal para una transmisión de se+al. /0 78PE# El ancho de banda es menor, la atenuación supera los 9-d0 es ideal cuando se requiera recibir una frecuencia :nica que !enga acompa+ada con alto ruido de otras frecuencias. e debe tener cuidado al colocar los conectores en la placa, pues la respuesta !aria conforme se posiciona el conector. a posición correcta es introducir todo el conector hasta que haga contacto con la placa. os stubs se han dise+ado para adaptar la impedancia que se !e hacia la antena que es# ;< ='<& , esto debido a que el dipolo no es una impedancia totalmente resisti!a% asi se me&ora la respuesta en atenuación. El circuito con el stub y la antena deben equi!aler a una resistencia de < ohms% todos los elementos deben tener la misma impedancia caracter$stica.
$)$P-$'I,# )E I&PE)$#'I$S &E)I$#-E S-"+S
!
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