Tipos de líneas de transmisión
Las líneas de transmisión de cable abierto convencionales no son adecuadas para la transmisión de microondas, ya que las pérdidas por radiación serían elevadas. En las frecuencias de microondas, las líneas de transmisión empleadas se pueden clasificar en tres tipos. Ellos son -
- Líneas multiconductoras
- Líneas coaxiales
- Líneas de tira
- Micro líneas de tira
- Líneas de tragamonedas
- Líneas coplanares, etc.
- Líneas de un solo conductor (guías de ondas)
- Guías de ondas rectangulares
- Guías de ondas circulares
- Guías de ondas elípticas
- Guías de ondas de un solo surco
- Guías de ondas de doble surco, etc.
- Estructuras de límites abiertas
- Varillas di-eléctricas
- Guías de ondas abiertas, etc.
Líneas multiconductoras
Las líneas de transmisión que tienen más de un conductor se denominan líneas multiconductoras.
Líneas coaxiales
Este se usa principalmente para aplicaciones de alta frecuencia.
Una línea coaxial consta de un conductor interno con un diámetro interno d, y luego un material aislante cilíndrico concéntrico, a su alrededor. Está rodeado por un conductor exterior, que es un cilindro concéntrico con un diámetro interior.D. Esta estructura se comprende bien observando la siguiente figura.
El modo fundamental y dominante en los cables coaxiales es el modo TEM. No hay frecuencia de corte en el cable coaxial. Pasa todas las frecuencias. Sin embargo, para frecuencias más altas, algunos modos no TEM de orden superior comienzan a propagarse, lo que provoca mucha atenuación.
Strip Lines
Estas son las líneas de transmisión planas, utilizadas en frecuencias de 100MHz a 100GHz.
UN Strip line consta de una tira conductora delgada central de ancho ω que es mayor que su espesor t. Se coloca dentro del sustrato dieléctrico de baja pérdida (ε r ) de espesor b / 2 entre dos placas de tierra anchas. El ancho de las placas de tierra es cinco veces mayor que el espacio entre las placas.
El grosor del conductor central metálico y el grosor de los planos de tierra metálicos son los mismos. La siguiente figura muestra la vista en sección transversal de la estructura de la línea de franjas.
El modo fundamental y dominante en Strip lines es el modo TEM. porb<λ/2, no habrá propagación en la dirección transversal. La impedancia de una línea de tira es inversamente proporcional a la relación del anchoω del conductor interior a la distancia b entre los planos de tierra.
Líneas de micro tiras
La línea de la tira tiene la desventaja de que no es accesible para ajustarla y afinarla. Esto se evita en las líneas de micro tiras, lo que permite el montaje de dispositivos activos o pasivos, y también permite realizar pequeños ajustes después de fabricar el circuito.
Una línea de micro tira es una línea de transmisión de placa paralela asimétrica, que tiene un sustrato dieléctrico que tiene un suelo metalizado en la parte inferior y una tira conductora delgada en la parte superior con espesort'y ancho'ω'. Esto se puede entender observando la siguiente figura, que muestra una línea de micro tiras.
La impedancia característica de una micro tira es una función del ancho de la línea de tira (ω), grosor (t) y la distancia entre la línea y el plano de tierra (h). Las líneas de micro tiras son de muchos tipos, como las micro tiras incrustadas, las micro tiras invertidas, las micro tiras suspendidas y las líneas de transmisión de micro tiras ranuradas.
Además de estas, algunas otras líneas TEM, como las líneas de bandas paralelas y las líneas de bandas coplanares, también se han utilizado para circuitos integrados de microondas.
Otras líneas
UN Parallel Strip linees similar a una línea de transmisión de dos conductores. Puede admitir el modo cuasi TEM. La siguiente figura explica esto.
UN Coplanar strip lineestá formado por dos bandas conductoras con una banda puesta a tierra, ambas colocadas en la misma superficie del sustrato, para conexiones convenientes. La siguiente figura explica esto.
UN Slot line transmission line, consiste en una ranura o espacio en un revestimiento conductor sobre un sustrato dieléctrico y este proceso de fabricación es idéntico a las líneas de micro tiras. A continuación se muestra su representación esquemática.
Una guía de ondas coplanar consiste en una tira de película metálica delgada que se deposita sobre la superficie de una placa dieléctrica. Esta losa tiene dos electrodos adyacentes y paralelos a la tira en la misma superficie. La siguiente figura explica esto.
Todas estas líneas de micro tiras se utilizan en aplicaciones de microondas donde el uso de líneas de transmisión voluminosas y costosas de fabricar será una desventaja.
Estructuras de límites abiertas
Estos también pueden indicarse como Open Electromagnetic Waveguides. Una guía de ondas que no está completamente encerrada en un blindaje de metal puede considerarse una guía de ondas abierta. El espacio libre también se considera una especie de guía de ondas abierta.
Una guía de ondas abierta puede definirse como cualquier dispositivo físico con simetría axial longitudinal y sección transversal ilimitada, capaz de guiar ondas electromagnéticas. Poseen un espectro que ya no es discreto. Las líneas de micro tiras y las fibras ópticas también son ejemplos de guías de ondas abiertas.