Un medidor Q es un equipo que se utiliza para probar circuitos de radiofrecuencia . Ha sido reemplazado en gran medida en laboratorios profesionales por otros tipos de dispositivos de medición de impedancia , aunque todavía se utiliza entre los radioaficionados. Fue desarrollado en Boonton Radio Corporation en Boonton, Nueva Jersey en 1934 por William D. Loughlin. [1]
Un medidor Q mide el factor de calidad de un circuito, Q , que expresa cuánta energía se disipa por ciclo en un circuito reactivo no ideal:
Esta expresión se aplica a un filtro de RF y microondas , un filtro LC de paso de banda o cualquier resonador. También se puede aplicar a un inductor o condensador a una frecuencia elegida. Para inductores
Donde está la reactancia del inductor, es la inductancia, es la frecuencia angular y es la resistencia del inductor. La resistencia representa la pérdida en el inductor, principalmente debido a la resistencia del cable. Un medidor Q funciona según el principio de resonancia en serie.
Para circuitos y filtros de paso de banda LC:
¿Dónde está la frecuencia de resonancia (frecuencia central) y es el ancho de banda del filtro? En un filtro de paso de banda que utiliza un circuito resonante LC , cuando aumenta la pérdida (resistencia) del inductor, su factor Q se reduce y, por lo tanto, aumenta el ancho de banda del filtro. En un filtro de cavidad coaxial, no hay inductores ni condensadores, pero la cavidad tiene un modelo LC equivalente con pérdidas (resistencia) y también se puede aplicar el factor Q.
Internamente, un medidor de Q mínimo consta de un generador de RF sintonizable con una salida de impedancia (de paso) muy baja y un detector con una entrada de impedancia muy alta. Por lo general, existe la posibilidad de agregar una cantidad calibrada de capacitancia Q alta a través del componente bajo prueba para permitir que los inductores se midan de forma aislada. El generador se coloca efectivamente en serie con el circuito sintonizado formado por los componentes bajo prueba y, al tener una resistencia de salida insignificante, no afecta materialmente el factor Q , mientras que el detector mide el voltaje desarrollado a través de un elemento (generalmente el capacitor) y es alto. la impedancia en derivación tampoco afecta significativamente el factor Q.
La relación entre el voltaje de RF desarrollado y la corriente de RF aplicada, junto con el conocimiento de la impedancia reactiva de la frecuencia resonante y la impedancia de la fuente, permite leer directamente el factor Q escalando el voltaje detectado.
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