Efectos de La Ferrita en Los Componentes Microondas

Efectos de la ferrita en los componentes microondas. Puede encontrarse diversos componentes basados en ferrita, las ferritas tienen un comportamiento isótropo cuando se les aplica un campo magnético estático. Esta propiedad es la clave en el diseño de dispositivos que permite el paso de la radiación electromagnética en un solo sentido, gracias a lo cual pueden subsanarse numerosos problemas derivados de las reflexiones en los sistemas de microondas. La principal desventaja de los componentes basados en ferritas reside en el hecho de que es necesario aplicarles un campo magnético. En la mayor parte de las aplicaciones este campo debe ser suficientemente intenso como para saturar la ferrita, con objeto de evitar pérdidas elevadas. La necesidad de polarizar la ferrita fuerza en muchos diseños la utilización de imanes que dan lugar a componentes voluminosos y pesados. Si bien este inconveniente puede ser parcialmente subsanado mediante sistemas de polarización basados en bobinas, la sensibilidad de las ferritas con el campo magnético hace que todos los dispositivos que las utilicen puedan sufrir fuertes alteraciones en sus propiedades cuando son expuestos a campos magnéticos externos.

Giradores. Un girador es una red de dos puertas que producen una diferencia de fase de 180º en la propagación en un sentido y desfase nulo en el sentido opuesto. En la práctica, este desfase se consigue girando el plano de polarización del campo con una ferrita. La sección de la guía circular contiene una barra de ferrita con los extremos afilados para reducir reflexiones, que puede sujetarse a la guía mediante un soporte de un material con una permitividad dieléctrica baja, como el polyfoam. La ferrita cambia a su vez el plano de polarización desde el eje X al Y por el efecto de rotación de Faraday, de modo que a la salida de esta sección de guía el campo sufre un desfase total de 180º. Si la onda se propagase en sentido contrario, el cambio de fase que sufriría el campo seria

nulo. De este modo, el giro del plano de polarización del twist y el de la ferrita se suma en un sentido y se cancelan en el sentido opuesto.

Desfasadores. La variación de la permeabilidad de una ferrita con el campo magnético de polarización permite controlar el retardo de fase a través de un componente que contenga este material. Gracias a esta propiedad es posible diseñar numerosos tipos de desfasadores. En el desfasador de Reggia-Spencer es considerado como uno de los avances más importantes en dispositivos de ferritas que se consiguieron en las décadas de los años 50-60. Este desfasador es un elemento reciproco, constituido por una sección de guía rectangular rodeada por un sistema de bobinas que genera un campo magnético longitudinal. En el centro de guía se sitúa una barra de ferrita cuyos extremos están terminados en dos bloques de dieléctricos.

Aisladores. Los aisladores en tecnología de circuito integrado (MIC o MMIC) suelen construirse a partir de un circulador, conectando a uno de sus tres puertas una carga

adaptada.

considerablemente

Gracias el

a

proceso

ellos de

los

fabricantes

producción,

a

pueden base

de

abaratar construir

simultáneamente circuladores y aisladores. Los aisladores diseñados a partir de circuladores reciben el nombre de isocirculadores. La modificación de los campos que producen la ferrita hace que sean necesarios optimizar el diseño a posteriori mediante simuladores de campos electromagnéticos.