Transformadores de 1/4 de onda

2. Síntese de Transformadores de Quarto de Onda
2.1 Introdução Transformadores de guia de onda são amplamente empregados no projeto de componentes em onda guiada e são encontrados em praticamente todas as cadeias alimentadoras de antenas e demais estruturas de onda guiada na faixa de microondas. Neste Capítulo são apresentados os modelos matemáticos clássicos que regem o funcionamento de transformadores de quarto de onda genéricos. Também são apresentados as soluções particulares para implementação de transformadores
PUC-Rio - Certificação Digital Nº 0821984/CA

de resposta plana (Binomial) e para implementação de transformadores com maior banda de freqüência possível (Chebyshev).

2.2 Transformadores de uma Seção de Quarto de Onda Transformadores de quarto de onda de banda larga (Collin, 1955) são utilizados basicamente como seções intermediárias para prover o casamento de impedância entre guias de ondas que apresentam impedâncias e/ou estruturas físicas diferentes entre si. O desafio consiste em se obter o casamento esperado, na banda de operação desejada, com o transformador de menor dimensão física, o que usualmente também leva à estrutura de menor custo de implementação. O princípio fundamental de um transformador pode ser compreendido através da análise do casamento entre uma carga resistiva ZL e uma linha de transmissão de impedância característica Z1 (Collin, 1966). Nesse caso, uma linha de impedância característica Z2 de um quarto de comprimento de onda é inserida entre a carga ZL e a linha Z1, o que leva a impedância efetiva da carga na porta da linha Z1 a assumir o valor:

19
 Z L + jZ 2 tan  βλ   2  4  = Z2 Z = Z2 Z 2 + jZ L tan  βλ  Z L  4  

(2.1)

Se Z2 é escolhido de forma a que seja igual a a condição de seu comprimento ser λ/4 (ou N·λ/2 + λ/4).

Z 1 Z L , então Z = Z , 1

atingindo-se o objetivo de se casar a carga ZL a linha Z1, desde que seja respeitada Ou seja, se assumirmos que θ é o comprimento elétrico do