Diseño de Circuitos de Coincidencia de Antenas Convencionales
Cuando se trata de igualar una antena, el escenario ideal es que las impedancias de salida del extremo fuente, la impedancia de la línea de transmisión y la impedancia de entrada del extremo de carga sean todas consistentes (generalmente 50Ω).
Sin embargo, en situaciones reales, como errores en los conectores, soldaduras, y valores de impedancia de la antena, la impedancia del circuito después del extremo fuente puede no coincidir con la impedancia del extremo fuente. Por lo tanto, los circuitos de antena generalmente requieren la inclusión de circuitos de coincidencia, siendo el circuito de coincidencia de tipo π uno de los más comunes. A continuación, se explicará su funcionamiento.
Medición de la Impedancia Original
En primer lugar, es importante determinar la situación sin ningún circuito de coincidencia. En este caso, el circuito de coincidencia de tipo π se conecta en serie con una resistencia de 0Ω (no es recomendable hacer un cortocircuito directo con soldadura, ya que esto puede causar parámetros parásitos diferentes) en el extremo fuente y se deja vacío en paralelo con respecto a la tierra.
Para llevar a cabo la medición, se utiliza un analizador de redes. Puedes encontrar información detallada sobre cómo utilizarlo en el artículo Uso del Analizador de Redes. En este punto, se mide la impedancia de carga inicial. Si resulta que la impedancia medida se acerca mucho a los 50Ω, entonces no se necesita un circuito de coincidencia. Esto no solo reduce costos, sino que también minimiza las pérdidas causadas por los dispositivos. Si, por el contrario, la impedancia medida es (40.6-13j)Ω, entonces es necesario ajustar la coincidencia utilizando el diagrama de Smith para llevar la impedancia de carga a 50Ω.
Ajuste de la Coincidencia
Para ajustar la coincidencia en el diagrama de Smith, puedes utilizar el software SimNEC. Si deseas comprender la teoría detrás del diagrama de Smith, puedes consultar el artículo Fundamentos del Diagrama de Smith. La idea principal es agregar componentes desde el lado de la carga hacia el lado de la fuente en el diagrama de Smith para llevar la impedancia de carga a 50Ω.
Principios de coincidencia:
- Los valores de inductancia y capacitancia no deben ser demasiado bajos (para reducir el impacto de los errores) y deben ser preferiblemente valores estándar (para aumentar la capacidad de reemplazo).
- El valor de la capacidad de tierra no debe ser demasiado alto (cuanto mayor sea el valor de capacidad, menor será la reactancia de capacidad, lo que conduce a una mayor cantidad de señales que fluyen hacia la tierra).
- Intenta diseñarlo como un filtro pasa bajos siempre que sea posible (esto también ayuda a suprimir armónicos de alta frecuencia).
- No coloques las dos inductancias muy cerca una de la otra, ya que esto podría afectar la eficacia de la coincidencia debido a la influencia mutua.
- Asegúrate de que la trayectoria de impedancia a lo largo de todo el ancho de banda converja lo más posible.
- En el diseño de la PCB, coloca el circuito de coincidencia lo más cerca posible de la antena para minimizar la latencia de la línea de transmisión y lograr que los valores prácticos se acerquen más a los valores teóricos.
Referencias y Agradecimientos
Dirección original del artículo: https://wiki-power.com/
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