1.1: Introducción
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Los sistemas de radiofrecuencia (RF) impulsan los requisitos de los circuitos de microondas y RF, y las capacidades de los circuitos de RF y microondas alimentan la evolución de los sistemas de RF. Esta interdependencia y las compensaciones requeridas requieren que el exitoso diseñador de RF y microondas tenga una apreciación de los sistemas. Hoy, las comunicaciones son el principal impulsor del desarrollo de sistemas de RF, lo que lleva a la evolución de la tecnología de RF a un ritmo sin precedentes Existen relaciones similares para la seguridad nacional, incluyendo el radar y los sensores utilizados en la detección y alcance. Otros sistemas de radio tienen menos impacto inmediato en la tecnología de RF, pero son muy importantes para el menor número de ingenieros de RF que trabajan en los campos de navegación, astronomía, defensa y calefacción. Ya no se pueden dejar de lado muchos años para las compensaciones metódicas de la complejidad del circuito, el desarrollo tecnológico y las opciones de arquitectura a nivel del sistema. A medida que las relaciones se han vuelto más entrelazadas, los ingenieros de comunicación RF, radares y sensores deben desarrollar una amplia apreciación de la tecnología, los principios de comunicación y el diseño de circuitos.
Este libro es el primer volumen de una serie sobre diseño de microondas y RF. Un aspecto central de la ingeniería de microondas son los efectos distribuidos considerados en el segundo volumen de su serie de libros [1]. Aquí las líneas de transmisión son tratadas como soporte de ondas de voltaje y corriente de avance y retroceso y estas están relacionadas con efectos electromagnéticos. El tercer volumen [2] abarca la teoría de redes de microondas, que es la teoría que describe el flujo de potencia y se puede utilizar para describir los efectos de la línea de transmisión. Los temas tratados en este volumen incluyen parámetros de dispersión, gráficos de Smith y
| Nombre o banda | Frecuencia | Longitud de onda |
|---|---|---|
| Radiofrecuencia | \(3\text{ Hz} - 300\text{ GHz}\) | \(100,000\text{ km} - 1\text{ mm}\) |
| Microondas | \(300\text{ MHz} - 300\text{ GHz}\) | \(1\text{ m} - 1\text{ mm}\) |
| \(\text{mm}\)Banda milimétrica | \(110 - 300\text{ GHz}\) | \(2.7\text{ mm} - 1.0\text{ mm}\) |
| Infrarrojos | \(300\text{ GHz} - 400\text{ THz}\) | \(1\text{ mm} - 750\text{ nm}\) |
| Infrarrojo lejano | \(300\text{ GHz} - 20\text{ THz}\) | \(1\text{ mm} - 15\:\mu\text{m}\) |
| Infrarrojos de larga onda | \(20\text{ THz} - 37.5\text{ THz}\) | \(15 - 8\:\mu\text{m}\) |
| infrarrojo de longitud de onda media | \(37.5 - 100\text{ THz}\) | \(8 - 3\:\mu\text{m}\) |
| Infrarrojos de onda corta | \(100\text{ THz} - 214\text{ THz}\) | \(3 - 1.4\:\mu\text{m}\) |
| Infrarrojos cercanos | \(214\text{ THz} - 400\text{ THz}\) | \(1.4\:\mu\text{m} - 750\text{ nm}\) |
| Visible | \(400\text{ THz} - 750\text{ THz}\) | \(750 - 400\text{ mm}\) |
| Ultravoilet | \(750\text{ THz} - 30\text{ PHz}\) | \(400 - 10\text{ nm}\) |
| Rayos X | \(30\text{ PHz} - 30\text{ EHz}\) | \(10 - 0.01\text{ nm}\) |
| Rayos Gamma | \(> 15\text{ EHz}\) | \(< 0.02\text{ nm}\) |
| Gigahercios,\(\text{GHz} = 10^{9}\text{ Hz}\); terahercios,\(\text{THz} = 10^{12}\text{ Hz}\); pentahercios,\(\text{PHz} = 10^{15}\text{ Hz}\); exahercios,\(\text{EHz} = 10^{18}\text{ Hz}\). | ||
Cuadro\(\PageIndex{1}\): Divisiones de amplio espectro electromagnético.
redes coincidentes que permiten la máxima transferencia de energía. El cuarto volumen [3] se enfoca en diseñar circuitos y sistemas de microondas utilizando módulos que introducen una gran cantidad de módulos diferentes. Módulos es solo otro término para una red, pero la implicación es que está empaquetado y, a menudo, disponible en el mercado. Se consideran otros temas de este capítulo que son importantes en el diseño de sistemas utilizando módulos, como el ruido, la distorsión y el rango dinámico. La mayoría de los diseñadores de microondas y RF construyen sistemas utilizando módulos desarrollados por otros ingenieros que se especializan en el desarrollo de los módulos. Ejemplos son los módulos de chip de filtro y amplificador que una vez diseñados se pueden usar en muchos sistemas diferentes. Gran parte del diseño de microondas se trata de maximizar el rango dinámico, minimizar el ruido y minimizar el consumo de energía de CC. El quinto volumen de esta serie [4] considera el diseño de amplificadores y osciladores y desarrolla las habilidades requeridas para desarrollar módulos.
Los libros de la serie Microwave and RF Design son:
- Diseño de microondas y RF: Sistemas de radio
- Diseño de microondas y RF: líneas de transmisión
- Diseño de microondas y RF: Redes
- Diseño de microondas y RF: Módulos
- Diseño de microondas y RF: Amplificadores y osciladores