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Ejemplos de aplicación

Divisor de potencia Wilkinson

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Se trata de un divisor de potencia Wilkinson estriado de 7-11 GHz, un diseño común de divisor de señal de microondas para maximizar el aislamiento entre los puertos de salida. Los elementos principales de un divisor Wilkinson de 50 ohmios de división igual incluyen secciones de línea de transmisión de cuarto de onda y una resistencia de aislamiento de 100 ohmios [1].

Este divisor planar Wilkinson utiliza puertos de guía de ondas y una resistencia planar implementada con un dieléctrico con pérdidas especificado en términos de conductividad. La figura 1 muestra la estructura del divisor de potencia. La distancia entre los puertos de recepción es de 19,94 mm y la distancia de la fuente al conductor lejano es de 15,57 mm. El sustrato tiene una constante dieléctrica de 2,94 y unas dimensiones de 16,128 mm de largo (x), 19,936 mm de ancho (y) y 1,52 mm de grosor (z).

 

Figura 1Divisor Wilkinson con interfaces de sustrato, línea TEM con placas, resistencia de aislamiento y guías de onda.

Figura 1: Divisor de Wilkinson con interfaces de sustrato, línea TEM con placas, resistencia de aislamiento y guías de onda.

 

Como en cualquier simulación FDTD, la precisión de los resultados depende de lo bien que se ajuste la malla a la geometría del modelo. Las propiedades de rejilla de la estría se configuran para que las líneas de rejilla se alineen automáticamente con sus bordes y se activa XACT Accurate Cell Technology® para las partes diagonales, de modo que se reducen los errores debidos al escalonamiento. La figura 2 muestra la malla resultante en el plano de la estría.

 

Figura 2Representación mallada del divisor de potencia con mallado automático y XACT activado.

Figura 2: Representación en malla del divisor de potencia con mallado automático y XACT activado.

 

Se ejecuta una simulación de banda ancha para generar parámetros S desde el puerto 1 hasta los dos puertos de salida divididos 2 y 3. La figura 3 muestra una amplia banda de funcionamiento para este divisor de potencia. Las corrientes superficiales en estado estacionario también se calculan a 10,067 GHz, como se muestra en la Figura 4.

 

Figura 3S-Resultados de los parámetros de los tres puertos.

Figura 3: Resultados de los parámetros S de los tres puertos.

 

Figura 4Corrientes superficiales en estado estacionario en la línea TEM a 10,1 GHz.

Figura 4: Corrientes superficiales en estado estacionario en la línea TEM con placas a 10,1 GHz.

Referencia

  1. David M. Pozar, Microwave Engineering, 2ª ed, Nueva York: John Wiley & Sons.

 

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