5.1: Introducción

Este capítulo describe lo que sucede cuando dos líneas de transmisión están tan juntas que los campos producidos por una línea interfieren con la otra línea. Entonces una porción de la energía de la señal en una línea se transfiere a la otra dando como resultado el acoplamiento. Para las líneas de microcinta el acoplamiento se reduce a medida que las líneas se separan y generalmente el acoplamiento es lo suficientemente pequeño como para ser ignorado si la separación es al menos tres veces la altura de las tiras. El acoplamiento de la línea de transmisión puede ser indeseable en muchas situaciones, pero el fenómeno se explota para realizar muchos elementos novedosos de RF y microondas tales como filtros. Un par acoplado de líneas de transmisión también permite medir por separado las ondas que viajan hacia adelante y hacia atrás en una línea.

El capítulo comienza con una discusión de la física del acoplamiento que conduce a la descripción preferida de propagación en un par de líneas acopladas paralelas (PCL) como soporte de un modo par y un modo impar, y versiones de avance y retroceso de cada una. Muchos elementos de circuito de microondas se basan en elementos PCL como filtros PCL. La separación de los campos en modos par e impar viene naturalmente de una consideración de los campos. Esto conduce a un modelo de circuito de baja frecuencia descrito en la Sección 5.4. La Sección 5.4.1 presenta un modelo de alta frecuencia de un PCL con el\(C\) modelo\(L\) y de una sola línea de transmisión reemplazada por múltiples inductancias, capacitancias e inductancias y capacitancias mutuas. Al igual que con las líneas de microcinta simple, se han desarrollado fórmulas para las características de propagación de un par de líneas de microcinta acopladas, y estas se presentan en la Sección 5.6. El resto del capítulo construye conceptos de diseño y presenta algunas aplicaciones particulares en el camino.

En la sección 5.7 se presenta el análisis utilizado para determinar los coeficientes de reflexión de líneas acopladas terminadas. La siguiente sección, Secciones 5.8, describe dos tipos de acopladores que utilizan un par de líneas acopladas para separar y aprovechar selectivamente una porción de la energía en la onda que viaja hacia adelante, la onda que viaja hacia atrás, o ambas. Se presenta una técnica de diseño para sintetizarlos y esto es clave para casi todo el diseño utilizando un par de líneas acopladas como elemento de circuito. La Sección 5.9 presenta los modelos de circuito para varias configuraciones de líneas acopladas y estos modelos son esenciales para la síntesis de componentes de microondas basados en PCL. Existen otras formas de dividir los modos en un par de líneas acopladas y con RFIC la descripción preferida utiliza modos diferenciales y comunes como se describe en la Sección 5.10. La diferencia entre estos modos y los modos impar y par se reduce a la contabilidad con una preferencia por usar modos diferenciales y comunes con circuitos, y una preferencia por usar modos impar y par cuando se relaciona con campos. La sección final, Sección 5.11, describe otro tipo de acoplamiento, acoplamiento de impedancia común. Esto no siempre está relacionado con los PCL pero este es el lugar apropiado para considerar este fenómeno.