Fundamentos Radar

Medición con un analizador de redes

Un analizador de redes es un instrumento de medición que comprueba el comportamiento eléctrico de los componentes de alta frecuencia. Consta de una fuente de RF y varios receptores de prueba. Está especialmente diseñado para medir las características de transmisión de los componentes de RF, es decir, sus valores de transmitancia y reflectancia (también llamados parámetros de dispersión o parámetros S) en función de la frecuencia. Estos parámetros S tienen una componente de magnitud y otra de fase y caracterizan el conjunto sometido a prueba. Si el analizador de redes es capaz de analizar no sólo la magnitud sino también las fases, se denomina analizador de redes vectoriales . Sólo desde que existen los analizadores de redes vectoriales, los aparatos que sólo pueden medir las magnitudes se denominan analizadores de redes escalares para distinguirlos.

Los analizadores de redes son los típicos equipos de taller. El proceso de medición requiere que el componente a medir haya sido retirado de su entorno de aplicación y probado en condiciones de laboratorio. Además de los parámetros de dispersión (lineales), también se pueden medir algunas propiedades no lineales como la compresión del amplificador, la distorsión de intermodulación o los parámetros de ruido.

Figura 2: Parámetros de dispersión en una red de dos puertos (aquí: un filtro de paso de banda)

Figura 2: Parámetros de dispersión en una red de dos puertos (aquí: un filtro de paso de banda)

Parámetros de dispersión

Los parámetros de dispersión describen metrológicamente el comportamiento de los componentes de alta frecuencia, que aquí se denominan redes. El número de parámetros de dispersión necesarios depende del número de conexiones (puertos) de una red y resulta del cuadrado de su número de puertos. Por ejemplo, un circulador de ferrita es una red de tres puertos y se mide utilizando 9 parámetros de dispersión. Un filtro paso banda es una red de dos puertos con una entrada (puerto 1) y una salida (puerto 2). Sus cuatro parámetros de dispersión son:

• S₁₁: el coeficiente de reflexión de la tensión del puerto de entrada,
• S₂₁: la ganancia de la tensión en directa,
• S₁₂: la ganancia de la tensión en reversa,
• S₂₂: el coeficiente de reflexión de la tensión del puerto de salida.

Para una red pasiva como la del filtro pasabanda de la figura 2, S₂₁ y S₁₂ deben ser iguales. Sin embargo, si la red contiene un amplificador, entonces S₁₂ debe ser lo más pequeño posible y su recíproco se llama entonces aislamiento.

Figura 3: Parámetros S en un circulador de ferrita de tres puertos

Figura 3: Parámetros S en un circulador de ferrita de tres puertos

Los parámetros S de una red multipuerto pueden resumirse en una matriz S:

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