Calculadora de acoplador direccional
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Acoplamiento en dB: {{ couplingResult }}
Pérdida de acoplamiento en dB: {{ couplingLossResult }}
Pérdida de inserción en dB: {{ insertionLossResult }}
Directividad en dB: {{ directivityResult }}
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Los acopladores direccionales son componentes integrales utilizados en la ingeniería de RF para separar o combinar señales dentro de una línea de transmisión. Son fundamentales para aplicaciones que requieren el enrutamiento de señales, como aislar, separar o combinar señales de una manera donde son esenciales un alto aislamiento, baja pérdida de inserción y valores de acoplamiento específicos.
Antecedentes históricos
Los orígenes de los acopladores direccionales se remontan a los primeros días de la ingeniería de microondas. Inicialmente, sirvieron como herramientas básicas para medir los niveles de potencia y las relaciones de onda estacionaria en sistemas de microondas. Su diseño y aplicaciones han evolucionado significativamente, lo que permite el control y la medición precisos de las señales de RF en varios sistemas, desde las telecomunicaciones hasta el radar.
Fórmula de cálculo
Los acopladores direccionales se caracterizan por varios parámetros clave: acoplamiento, pérdida de acoplamiento, pérdida de inserción y directividad. Estos parámetros se derivan utilizando las siguientes relaciones:
- Acoplamiento (dB) se calcula como \(-10 \log_{10}(\frac{P4}{P1})\), donde \(P4\) es la potencia acoplada y \(P1\) es la potencia de entrada.
- Pérdida de acoplamiento (dB) es el logaritmo de \(1-\frac{P4}{P1}\), lo que representa la potencia no acoplada a la salida.
- Pérdida de inserción (dB) está determinada por \(-10 \log_{10}(\frac{P2 + P3 + P4}{P1})\), lo que indica la potencia perdida a través del acoplador.
- Directividad (dB) se calcula como \(-10 \log_{10}(\frac{P3}{P4})\), que mide la capacidad del acoplador para diferenciar entre potencia hacia adelante y hacia atrás.
Ejemplo de cálculo
Dadas las entradas de \(P1 = 30 \text{dBm}\), \(P2 = 29,5 \text{dBm}\), \(P3 = 1 \text{dBm}\) y \(P4 = 5 \text{dBm}\), las salidas calculadas son:
- Acoplamiento = 7,78 dB
- Pérdida de acoplamiento = 0,8 dB
- Pérdida de inserción = -0,73 dB
- Directividad = 7 dB
Escenarios de importancia y uso
Los acopladores direccionales son cruciales para monitorear y controlar las señales de RF sin interrumpir la ruta de la señal principal.