Libro Blanco

Consideraciones prácticas en el diseño y desarrollo de divisores de potencia de alta frecuencia

Las tendencias y avances recientes, como el despliegue de la 5G, la MIMO masiva y la formación de haces, el radar para automóviles y las aplicaciones espaciales, están configurando el campo de las comunicaciones de radiofrecuencia del siglo XXI, especialmente en el contexto de las ondas milimétricas. El diseño de componentes pasivos tradicionales a frecuencias de ondas milimétricas plantea nuevos retos debido a su reducido tamaño, las tolerancias de fabricación, la selección de materiales y otros factores. En este artículo se revisa el concepto de divisor de potencia Wilkinson planar de montaje superficial convencional y se examina a frecuencias superiores a 20 GHz. Se analizan las ventajas e inconvenientes de las distintas configuraciones de montaje en superficie, centrándose en la facilidad de instalación y el rendimiento de RF repetible. El documento también presenta algunas de las recomendaciones de diseño hacia la miniaturización, compacidad y eficiencia geométrica de los divisores de potencia Wilkinson. La combinación de divisores bidireccionales Wilkinson de diversas relaciones de potencia en redes de distribución de potencia más complejas es una tarea tediosa que requiere la personalización del diseño y el ajuste cuidadoso de los bloques básicos de RF. Estas consideraciones de diseño se describen en el ejemplo de un divisor Wilkinson de 4 vías sobre sustrato de alúmina para la banda de frecuencia operativa 25 - 35 GHz. Los prototipos de diseño se han fabricado y probado con éxito con los resultados que se presentan en este artículo.