Transformador de impedancia de onda cuarta

Un transformador de impedancia de cuarto de onda, a menudo denominado transformador de impedancia λ / 4, es una sección de línea de transmisión o guía de onda, utilizada en ingeniería eléctrica, de una longitud igual a un cuarto de longitud de onda (λ), terminada con alguna impedancia conocida. En su entrada, presenta la doble impedancia de la impedancia con la que se termina, es decir, una impedancia proporcional a la recíproca de esta última. Es un concepto similar a un trozo; pero mientras que un trozo se termina con un cortocircuito o circuito abierto izquierdo y la longitud se elige de tal manera que para obtener la impedancia requerida para el transformador es λ/4 es lo contrario, en el sentido de que la longitud es pre - determinada y es la terminación a elegir para obtener la impedancia requerida. La relación entre la impedancia característica Z 0, la impedancia de entrada Z in y la impedancia de carga Z L es: es decir: .

La frecuencia de radio del alto VHF o superior, hasta las frecuencias de las microondas, una sección correspondiente a un cuarto de longitud de onda es convenientemente lo suficientemente corta como para permitirle incrustar este componente dentro de una gran cantidad de productos, pero no tan pequeño que no se puede producir utilizando la ingeniería de tolerancias estándar y es a estas frecuencias Es especialmente útil obtener un inductor de un condensador, ya que los diseñadores prefieren este último. Otra aplicación es cuando la alimentación de CC se va a alimentar a una línea de transmisión, que puede ser necesaria para alimentar un dispositivo activo conectado a la línea, como un transistor de conmutación o un diodo varicap. Una fuente de voltaje de CC ideal tiene impedancia de salida cero, es decir, desde el punto de vista de la impedancia de salida, parece un cortocircuito y no es útil conectar un cortocircuito directamente a la línea. La fuente de alimentación de CC a través de un transformador λ/4 transformará el cortocircuito en un circuito abierto, que no tiene ningún efecto sobre las señales en la línea. Del mismo modo, un circuito abierto se puede transformar en un cortocircuito. El dispositivo se puede utilizar como un componente en un filtro y, en tal aplicación, a veces se conoce como un inversor de impedancia, ya que produce un valor de impedancia proporcional al recíproco de una impedancia dada. Los inversores de impedancia no deben confundirse con el significado más común de inversores para un dispositivo que funciona inversamente al de un rectificador. Inverter es un término general para la clase de circuitos que tiene la función de invertir una impedancia. Hay muchos de estos circuitos y el término no implica necesariamente un transformador λ/4. El uso más común para los inversores es convertir el diseño de un filtro de dos elementos, como un filtro LC, como una red de escalera, en uno con un filtro de un solo elemento. Del mismo modo, para los filtros de paso de banda, un filtro resonador de dos tipos (resonadores y antirresonadores) se puede convertir en un solo tipo de resonadores de un solo tipo. Los inversores se clasifican como inversores K o inversores J dependiendo de si invierten una impedancia en serie o una aceptabilidad de derivación. Los filtros que incorporan inversores λ/4 solo son adecuados para aplicaciones de banda estrecha. Esto sucede porque la línea del transformador de impedancia tiene la longitud eléctrica correcta de λ / 4 solo a una frecuencia específica. Cuanto más lejos esté la señal de esta frecuencia, menos exactamente el transformador de impedancia reproducirá la función del inversor de impedancia, y menos exactamente representará los valores de los elementos del diseño original del filtro de elemento concentrado.

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