Parametros S
Enviado por Francisco Rodriguez • 10 de Diciembre de 2022 • Apuntes • 2.417 Palabras (10 Páginas) • 36 Visitas
Parámetros “S”
Los parámetros “S” describen a los puertos de entrada y salida de una caja negra, de manera similar a los grupos de parámetros [Z], [Y], [ABCD] etc. Sin embargo, la diferencia mayor se debe a que los parámetros [S] se expresan en términos de ondas incidentes y reflejadas en vez de voltajes y corrientes. Estos parámetros se miden bajo cargas resistivas concentradas en vez de voltajes y corriente. Estos parámetros se miden bajo cargas resistivas conectadas en sus puertos, en vez de condiciones de cortocircuito y circuito abierto.
[Z], [Y], [ABCD], [H] | [S] |
-Voltajes y corrientes -Condiciones en corto y abierto Baja frecuencia | Ondas incidentes y reflejadas Cargas resistivas Alta frecuencia |
No es posible medir los parámetros [Z], [Y], [ABCD] y [H] a frecuencias de microondas debido a:
- No existe equipo capaz de medir los voltajes y corrientes totales a frecuencias de microondas y ondas milimétricas.
- La dificultad de realización de estándares de cortocircuito y circuito abierto en anchos de banda grandes.
- Al medir transistores bajo condiciones de cortocircuito o circuito abierto se vuelven inestables, llegando a oscilar. Esto se debe a que, bajo esas condiciones, la magnitud del coeficiente de reflexión es la unidad. Para evitar las inestabilidades, se miden con los puertos cargados con impedancias igual a la impedancia características [pic 1]
- Los parámetros [ABCD] están limitadas al análisis de redes de dos puertos.
Las ondas viajeras (Traveling waves), se pueden definir en términos de voltajes y corrientes incidentes y reflejados en los puertos de la red y se denominan como a para las incidentes y b para las reflejadas. Estas ondas se pueden expresar como sigue:
[pic 2]
[pic 3]
Donde el subíndice i representa a V e I incidente y r a los reflejados.
Considerando la figura siguiente:
[pic 4]
Donde la a1 y a2 representan a las ondas incidentes y b1 y b2 a las ondas reflejadas.
Los voltajes y corrientes totales en los puertos de la red estarán en función de los voltajes y corrientes incidentes y reflejados.
[pic 5]
[pic 6]
[pic 7]
[pic 8]
Las ondas incidentes y reflejadas se pueden expresar en función de los voltajes y corrientes en los puertos de la red V1, I1, V2, e I2 como:
[pic 9]
[pic 10]
[pic 11]
[pic 12]
De manera similar a los otros conjuntos de parámetros ([Z], [Y], [ABCD]y [H], se selecciona las variables dependientes a las ondas reflejadas (b) e independientes a las ondas incidentes (a).
[pic 13]
Cuyas ecuaciones generales son:
[pic 14]
[pic 15]
Donde la matriz de dispersión (Scattering) o de parámetros “S” se determina haciendo a1=0 y a2=0, lo cual se logra cargando los puertos con impedancias iguales a la impedancia característica Zo, de tal manera que la onda incidente sen la carga sea retenida por la misma y la onda reflejada sea cero.
Haciendo a2=0 (mediante una carga de valor Zo) en las ecuaciones 12) y 13) se obtienen:
- Coeficiente de reflexión de entrada
[pic 16]
- Coeficiente de transmisión directo
[pic 17]
llamado también como Ganancia de un dispositivo activo o atenuación de una red pasiva.
Por otro lado, haciendo a1=0 en el puerto de entrada con una impedancia de fuente de valor Zo e induciendo el generador por el puerto de salida, se determina
- Coeficiente de transmisión inverso
[pic 18]
- Coeficiente de reflexión de salida
[pic 19]
De este grupo de parámetros, se puede observar que todos presentan una relación de ondas reflejadas a incidentes, razón por la cual se les conoce como coeficiente de reflexión y transmisión. Es decir, de la forma:
[pic 20]
Elemento | Escalón | Impulso | RF Burst |
Corto | [pic 21] | [pic 22] | [pic 23] |
Abierto | [pic 24] | [pic 25] | [pic 26] |
[pic 27] | [pic 28] | [pic 29] | |
[pic 30] | [pic 31] | [pic 32] | |
[pic 33] | [pic 34] | [pic 35] | |
[pic 36] | [pic 37] | [pic 38] | |
[pic 39] | [pic 40] | [pic 41] | |
[pic 42] | [pic 43] | [pic 44] |
, , , [pic 45][pic 46][pic 47][pic 48]
MEDICIONES EN EL DOMINIO DEL TIEMPO
Las mediciones en el dominio del tiempo nos permiten obtener las características de circuitos de microondas, determinando la respuesta de la red a unas formas de onda especifica.
[pic 49]
El analizador de redes, tienen la ventaja de proporcionar un mayor ancho de banda, estabilidad, precisión, flexibilidad y mejor comportamiento de ruido que el TDR.
Dominio de la frecuencia. Se caracteriza a un dispositivo o circuito en un medio con , sin embargo, ni proporciona información de sus comportamientos. [pic 50]
Dominio del Tiempo. Se muestra como responde una red a una forma de onda especifica, pudiéndose determinar de u numero de reflexiones, las que contribuyen más.
Mediciones en el Dominio del Tiempo:
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