Diseño de circuitos de alta frecuencia: con ejemplos de diseño de Keysight y MATLAB

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Título original:

High Frequency Circuit Design: with Keysight and MATLAB Design Examples

Contenido del libro:

Este libro de texto trata el diseño de circuitos de alta frecuencia desde un enfoque práctico. Casi todos los temas del libro van acompañados de ejemplos de diseño. Los estudiantes universitarios y los ingenieros en ejercicio encontrarán en este libro tanto una potente herramienta de aprendizaje como una guía de referencia. El libro de texto introduce técnicas que pueden no resultar familiares a algunos ingenieros. Esto incluye temas como el uso frecuente de la función Script de MATLAB en el diseño de redes de adaptación de impedancias discretas y distribuidas. La organización del libro es la siguiente:

En el capítulo 1, se presenta un análisis exhaustivo de los conceptos y componentes de RF y microondas. Se analizan componentes tales como cables rectos, cintas planas, resistencias físicas, condensadores físicos e inductores físicos y se simula su impedancia de entrada.

En el capítulo 2, se introduce la propagación de las ondas planas en diferentes medios. Se definen tipos populares de líneas de transmisión como coaxiales, microstrip, stripline y guías de onda y se analizan sus parámetros. Se modelan varios componentes de líneas de transmisión y se analizan sus prestaciones eléctricas. También se diseñan acopladores direccionales y alimentadores de polarización microstrip.

En el Capítulo 3, se presenta la derivación de los parámetros de redes de RF y microondas, el desarrollo y uso de los parámetros S de la red, y el movimiento de los elementos lumped y distribuidos en el gráfico de Smith.

En la primera mitad del capítulo 4, se trata el tema de los circuitos resonantes en serie y en paralelo, el efecto de la resistencia de carga en el ancho de banda, la sintonización y optimización de los componentes del circuito, y el diseño del condensador e inductor de derivación. En la segunda mitad del capítulo, se presenta el diseño de los filtros paso bajo y paso alto, la generación de los modelos físicos y la construcción de los prototipos de filtro.

En el capítulo 5 se derivan las condiciones para la máxima transferencia de potencia y las ecuaciones para la adaptación de dos impedancias cualesquiera. Se utilizan técnicas analíticas y gráficas para diseñar redes de adaptación de banda estrecha y banda ancha. También se tratan la derivación de ecuaciones para el factor Q y el número de redes en L, el diseño con curvas Q en el gráfico de Smith, el teorema del límite de Fano y el efecto de Q finito en las redes de adaptación.

En el Capítulo 6, se derivan las ecuaciones analíticas de diseño para transformadores de cuarto de onda y redes de adaptación de un solo tubo. Se diseñan redes de adaptación distribuidas de banda estrecha y de banda ancha. Para el caso de banda ancha, se utilizan el transformador de cuarto de onda en cascada y las redes de adaptación de una sola barra.

En el capítulo 7, se diseñan amplificadores de una etapa utilizando dos objetivos diferentes de adaptación de impedancias. El primer amplificador se diseña para una ganancia máxima en la que la entrada y la salida se adaptan de forma conjugada a la impedancia de la fuente y de la carga.

El segundo amplificador es un amplificador de bajo ruido en el que el transistor se desajusta selectivamente para lograr una figura de ruido específica.