ANÁLISE DA PROPAGAÇÃO DE PULSOS ELÉTRICOS CURTOS EM LINHAS DE TRANSMISSÃO IMPRESSAS PELA ABORDAGEM DE DOMÍNIO ESPECTRAL

Neste trabalho se estuda a propagação de pulsos elétricos curtos em linhas de transmissão impressas, uniformes e não- uniformes, através de simulação por computador. Como a faixa de freqüências associada a estes pulsos, com duração e picossegundos, extende-se até várias centenas de giga Hertz, a caracterização das linhas de transmissão ao longo das quais os pulsos se propagam exige o rigor dos métodos de onda completa. Com este propósito é utilizada a Abordagem de Domínio Espectral (ADE) para rigorosamente considerar as características dos materiais e a geometria das linhas, na faixa de freqüência requerida, no cálculo das constantes de fase e de atenuação. A resposta a transientes é analisada no domínio do tempo empregando-se a Transformada de Fourier. É observado que a principal causa da distorção dos pulsos é a característica dispersiva das linhas; enquanto as perdas, devido aos materiais ou pelo descasamento de impedância no caso de linhas não-uniformes, só atenuam os sinais, sem deformá- los significativamente. Isto foi observado em linhas microstrips isoladas. Entretanto, em linhas microstrips acopladas um outro mecanismo de distorção que se agrega, e que é o dominante, é a distorção por acoplamento modal. É comprovado também, que a natureza dispersiva das linhas de transmissão pode ser usada, favoravelmente, para reformar pulsos assimétricos. Este último resultado encontra interessantes aplicações em Óptica.In this work, the propagation of short electrical pulse on uniform and non-uniform planar transmission lines is studied by means of computer simulation. As the frequency band associated with electrical pulses with duration of pico-seconds extends up to several hundreds of giga Hertz, the characterization of the transmission lines along which the pulses propagate requires full waves methods. With this purpose the Spectral Domain Approach (SDA) is used to rigorously consider the effects of the line material and geometry, in the frequency band required, to calculate the phase and attenuation constants. A Fourier Transform is used to analyse the transient response in the time domain. It is observed that the tranmission line dispersion is the main cause for distortion fo the pulses, while the losses - due to the materials or mismatching on non-uniform lines - are mainly responsible for signal attenuation. However, in coupled microstrip lines, distortion due to mode coupling was the dominant distortion mechanism. It is also observed that the dispersive nature of the transmission line can be used with advantage, through carefull choice of geometry and composition, to reshape asymetrical pulses. The results fo this study find applications on quasi-optical circuits and optical circuits short pulse generation