Antes de nada he de decir que este es un trabajo que desarrollé, hace ya un par de años, en el marco del proyecto Belgrano y que fué publicado en el foro de Zero13wireless. Desafortunadamente el foro de Zero13 ha ido callendo en una agonica decadencia hasta su enesima desaparición que ha ocurrido hace escasas semanas. Es por ello que he decidido publicarlo aquí para todos aquellos que todavía deseen consultarlo.
Divisores de potencia y acopladores direccionales
Los divisores de potencia y acopladores direccionales son dispositivos pasivos usados en el campo de la radio tecnología. Estos dispositivos acoplan parte de la potencia transmitida a través de una línea de transmisión hacia otro puerto. En toda la literatura es una constante que esto suponga unas perdidas por acoplamiento del orden de 3dB. Es decir, reparten la potencia a partes iguales entre los puertos acoplados, mitad en uno y mitad en el otro.
Los acopladores pueden ser fabricados de distintas formas, una de ellas es como un circuito híbrido en anillo, también conocido como rat-race (camino de ratas). Está formado por cuatro puertos de conexión, dispuestos sobre una estructura circular en forma de anillo. Se trata de un dispositivo bidireccional que pueden ser utilizado como divisor de potencia o como combinador de señales.
https://s26.postimg.cc/h6r9zjl15/Anillo_dimensiones.jpg
El grafico anterior muestra la topologia teorica de un acoplador rat-race. Si una señal es aplicada al puerto 1 se dividirá en forma equitativa en dos componentes en fase en los puertos 2 y 3, y el puerto 4 quedará aislado. Cuando se opera como sumador, las señales aplicadas a los puertos 2 y 3 serán sumadas en el puerto 1, y la respectiva diferencia quedará en el puerto 4. Por lo tanto, los puertos 1 y 4 se definen respectivamente como la suma y la diferencia de los puertos 2 y 3.
Su funcionamiento se puede explicar de forma gráfica, o almenos yo es así como mejor lo he entendido, si descomponemos la fase de la señal en una gráfica cartesiana.
Si tomamos como referencia el puerto 1, la señal aplicada al mismo viaja, hasta cada uno de los otros puertos, a través del anillo, siguiendo dos caminos a derecha e izquierda de este.
De forma que los puertos acoplados(2 y 3) reciben ambas señales en fase:
https://s26.postimg.cc/6xystpwzd/Puertos_Acoplados.jpg
Miestras que el puerto 4 las recibe en contra fase y por tanto ambas se anulan, por lo que respecto al puerto 1 este no recibirá señal alguna, de ahí la definición de puerto aislado.
https://s26.postimg.cc/8aghvluex/Puerto_Aislado.jpg
A los siguientes capítulos mostraré la simulación con CST y su construcción física, para finalizar con un vídeo con las pruebas de campo.
