Aislador Activo para UHF - SHF UTPL AISLADOR ACTIVO PARA UHF – SHF Escuela de Electrónica y Telecomunicaciones- UTPL Loja – Ecuador Rodrigo Cueva Enriquez, Ximena Pinos Alvarado
Resumen— En el presente paper se tratara sobre los aisladores que son una red de dos accesos que idealmente permite el paso de toda la señal en un sentido, e impide que pase señal alguna en el sentido contrario. Se trata por tanto de una red claramente no reciproca. Las señales aplicadas al puerto de entrada se envían al puerto de salida. Esta propiedad de un solo sentido se logra generalmente con ferrita especial de carácter no lineal / estructuras imán que operan a frecuencias muy altas. Índice de Términos— Ferrita, Aislador, Circulador, bobina de choke, amplificador diferencial. I.
sesgada por un campo magnético estático. La ferrita se coloca en el aislador de tal manera que la señal de microondas que se presenta con un campo magnético giratorio, con la rotación del eje alineado con la dirección del campo diagonal estática. El comportamiento de la ferrita depende del sentido de rotación con respecto al campo diagonal, y por lo tanto es diferente para las señales de microondas que viajan en direcciones opuestas. Dependiendo de las condiciones de funcionamiento exacto, la señal viaja en una dirección o puede ser desplazada de fase, desplazados de la ferrita o absorbida.
INTRODUCCION
En un aislador el sentido de paso de la señal se suele indicar mediante una flecha, tal y como se muestra en la siguiente figura 1. Figura 2: Aisladores MIC, cables coaxiales, guía de onda. [2]
II.
Figura 1: Aspecto de un aislador.
TIPOS
Básicamente hay dos tipos de aisladores: Los aisladores pasivos (ferrita) y Los aisladores activos. [4]
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Los aisladores se suelen utilizar en aplicaciones de radiofrecuencia y microondas para proteger a los generadores de posibles reflexiones indeseadas. Así por ejemplo, los aisladores se suelen insertar entre el generador y el sistema al que este alimenta, de manera que ante cualquier pequeña desadaptación que se produzca en el sistema, el aislador se encarga de evitar que las señales reflejadas alcancen el generador, y le ocasiones por tanto daños que puedan resultar irreversibles.
A. Los aisladores pasivos: Los aisladores pasivos son aquellos que pueden trabajar a grandes frecuencias como UHF y SFH, generalmente se los conoce como circuladores figura 3.
Así pues, un aislador ideal como el mostrado en la figura 1 tiene la siguiente matriz de parámetros de dispersión: Figura 3: Aislador pasivo (Ferrita). [6]
y sus características básicas son: que como puede observarse no es simétrica (S12 ≠ S21).
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También esta matriz indica que los puertos están acoplados, por lo que los coeficientes de reflexión son cero, pero la transmisión ocurre sólo en una sola dirección, es decir del puerto 1 al puerto 2. Igualmente se puede observar que la matriz no es unitaria lo cual indica que la red tiene pérdidas. Y finalmente se puede observar que la matriz no es simétrica, por lo tanto el aislador es un elemento no recíproco. [5] Para lograr la no reciprocidad, un aislador necesariamente debe incorporar un material no-recíproca. En las frecuencias de microondas que este material es siempre una ferrita que está
Resonancia de absorción: En este tipo, la ferrita absorbe la energía de la señal de microondas que viajan en una dirección. Un adecuado campo magnético giratorio se encuentra en el modo TE10 de la guía de onda rectangular. El campo de rotación que existe fuera de la línea central de la pared amplia, toda la altura de la guía. Sin embargo, para permitir que el calor de la potencia absorbida se disipe, la ferrita por lo general no se extiende desde una amplia pared a la otra, sino que se limita a una franja de poca profundidad en