Projeto de Acoplador Direcional em Microfita

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO – USP
ESCOLA DE ENGENHARIA DE SÃO CARLOS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA E DE
COMPUTAÇÃO
CURSO DE ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO
SEL0369 - MICROONDAS
PROJETO 1
Profª. Mônica de Lacerda Rocha
Daniel Bernardes Pozzan - 10716608
São Carlos
2022
Lista de ilustrações
Figura 1 – Circuito de um acoplador direcional em microfita . . . . . . . . . . . . 4
Figura 2 – Resultados da simulação do acoplador direcional para as portas S21, S31
e S41 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Sumário
1 Descrição . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2 Layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
3 Resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
3
1 Descrição
O projeto consiste na construção de um acoplador direcional em microfita, utilizando o
software Ansoft Designer SV. Para o projeto, foram dadas as seguintes especificações:
Especificação Valor
Fator de acoplamento (-) 9 dB
Impedância das linhas de entrada 50 Ω
Substrato Escolher
Frequência central de operação 0,8 GHz
Através de relações presentes no material, encontraram-se os seguintes valores:
• Z0e = 72, 455 Ω
• Z0o = 72, 455 Ω
Com o auxílio do software Ansoft, foram encontrados os seguintes parâmetros:
• W = 0,447 mm
• S = 0,159 mm
• ϵf,e = 7, 1027
• ϵf,o = 5, 7131
Munidos destes valores, podemos calcular:
vp,e = c
ϵf,e
= 1, 13 · 1011 mm/s
vp,o = c
ϵf,o
= 1, 26 · 1011 mm/s
λg,e = vp,e
f
= 140, 71 mm
λg,o = vp,o
f
= 156, 89 mm
λg,m = λg,e + λg,o
2 = 148, 8 mm
λ90deg = λg,m
4 = 37, 2 mm
Teremos, ainda:
k′ = β = −9 dB = 10−9/20 = 0, 355
α = (1 − β2) = 0, 935
L = −20log(α) = 0, 584 dB
4
2 Layout
Pelo Ansoft, foi montado o circuito da Figura 1, respeitando a ordem de portas exposta
no exemplo da Aula 8 (slide 117).
Figura 1 – Circuito de um acoplador direcional em microfita
3 Resultados
A Figura 2 ilustra a simulação do circuito, com início em 0 GHz, final em 4 GHz e
incremento de 1 MHz.
Figura 2 – Resultados da simulação do acoplador direcional para as portas S21, S31 e S41
5
Pela figura, é possível observar que, em sua saída acoplada, o acoplador atinge seu
ponto máximo na frequência de 0,8 GHz, como desejado, e opera de modo cíclico, de forma
que se atinge a frequência central de operação a cada 1,6 GHz.
	Lista de ilustrações
	Sumário
	Descrição
	Layout
	Resultados