Divisor/Combinador de Potencia de Cuatro Vías en Guía de Onda Basado en Torniquete Sobredimensionado de Banda Completa para Aplicaciones de Alta Potencia
Autores: Cano, Juan Luis; Di Paolo, Franco; Mediavilla, Angel; Colantonio, Paolo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Divisor/Combinador de Potencia de Cuatro Vías en Guía de Onda Basado en Torniquete Sobredimensionado de Banda Completa para Aplicaciones de Alta Potencia
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Guía de ondas
Divisor de potencia
Aplicaciones de alta potencia
Microondas
Transformadores de impedancia
Ancho de banda
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 37
Citaciones: Sin citaciones
Las aplicaciones de microondas de muy alta potencia y alta eficiencia requieren estructuras de guía de ondas para combinar/dividir la potencia de/hacia un número variable de dispositivos de estado sólido de alta potencia. En la literatura, entre las diferentes configuraciones de guía de ondas, aquellas capaces de proporcionar la máxima potencia de salida muestran un ancho de banda relativo limitado. Para superar esta limitación, en este documento se presenta un divisor/combinador de potencia de guía de ondas de banda completa (40%) específicamente diseñado para aplicaciones de alta potencia (hasta varios kW). La estructura propuesta utiliza una junta de tipo torniquete evolucionada con un puerto común de guía de ondas rectangular estándar, girado 45 grados con respecto a su eje central, para dividir/combinar la señal hacia/desde los cuatro puertos rectangulares de salida/entrada. La inclusión de una cavidad central sobredimensionada junto con transformadores de impedancia de guía de ondas circular y rectangular en el puerto común permite lograr una operación de banda completa con un excelente rendimiento eléctrico, manteniendo al mismo tiempo una configuración muy simple y compacta. Solo se requieren dos capas de metal para la implementación física de esta estructura en configuración de placa. Se ha diseñado un prototipo que cubre toda la banda (26.5-40 GHz), mostrando un excelente rendimiento medido con alrededor de 30 dB de pérdida de retorno, 0.18 dB de pérdida de inserción y menos de 1.5 grados de desequilibrio de fase.
Descripción
Las aplicaciones de microondas de muy alta potencia y alta eficiencia requieren estructuras de guía de ondas para combinar/dividir la potencia de/hacia un número variable de dispositivos de estado sólido de alta potencia. En la literatura, entre las diferentes configuraciones de guía de ondas, aquellas capaces de proporcionar la máxima potencia de salida muestran un ancho de banda relativo limitado. Para superar esta limitación, en este documento se presenta un divisor/combinador de potencia de guía de ondas de banda completa (40%) específicamente diseñado para aplicaciones de alta potencia (hasta varios kW). La estructura propuesta utiliza una junta de tipo torniquete evolucionada con un puerto común de guía de ondas rectangular estándar, girado 45 grados con respecto a su eje central, para dividir/combinar la señal hacia/desde los cuatro puertos rectangulares de salida/entrada. La inclusión de una cavidad central sobredimensionada junto con transformadores de impedancia de guía de ondas circular y rectangular en el puerto común permite lograr una operación de banda completa con un excelente rendimiento eléctrico, manteniendo al mismo tiempo una configuración muy simple y compacta. Solo se requieren dos capas de metal para la implementación física de esta estructura en configuración de placa. Se ha diseñado un prototipo que cubre toda la banda (26.5-40 GHz), mostrando un excelente rendimiento medido con alrededor de 30 dB de pérdida de retorno, 0.18 dB de pérdida de inserción y menos de 1.5 grados de desequilibrio de fase.