Analogicas
Páginas: 12 (2881 palabras)
Publicado: 15 de febrero de 2013
TEMA 4: MEDIOS DE TRANSMISIÓN Y PROPAGACIÓN DE ONDAS.
4.1. PRINCIPIOS BÁSICOS DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN.
Potencia entregada en continua (f=0).
Fig. 1. Línea de transmisión conectada a generador y carga
Si la tensión del generador es continua, la tensión a lo largo de la línea, despreciando pérdidas, es constante en el tiempo y en ladistancia x, y es, según la ley de Ohm:
[pic]
La resistencia vista a cualquier distancia x es constante e igual a la resistencia de la carga [pic]. La potencia que llega a la carga es:
[pic]
La potencia entregada es máxima cuando se cumple la condición de adaptación de impedancias, que es [pic]. En este caso la potencia es:
[pic]
Si la resistencia de carga [pic] es mucho mayorque la resistencia del generador [pic], la tensión en la carga tiende a ser la del generador [pic], pero la intensidad de corriente es muy baja y la potencia, que es el producto de la tensión por la corriente, no es máxima.
Si la resistencia de carga [pic] es mucho menor que la resistencia del generador [pic], la tensión en la resistencia del generador tiende a ser la del generador [pic],pero la intensidad de corriente es muy baja y la potencia, que es el producto de la tensión por la corriente, no es máxima. Esta situación no es deseable, ya que la mayor parte de la potencia del generador se disipa en su interior.
Circuito equivalente.
El circuito equivalente de una línea de transmisión en alta frecuencia es una red LC, con bobina L en la rama serie que representa lainductancia y condensador C en la rama paralelo que representa la capacidad, y si se consideran las pérdidas óhmicas a baja frecuencia, con una resistencia R serie que representan las pérdidas y una conductancia G en paralelo que representan el aislamiento. La línea se caracteriza por un parámetro llamado impedancia característica, representada como [pic]. Se mide en ohmios.
Para baja frecuencia,predomina el efecto resistivo, con lo que la impedancia característica será:
[pic]
Para alta frecuencia, predomina el efecto inductivo, con lo que la impedancia característica será:
[pic]
[pic]
Fig. 2. Circuito equivalente de una línea de transmisión
Longitud de la línea en relación con la longitud de onda.
Si la tensión del generador es alterna, de una frecuencia cuyalongitud de onda sea mucho mayor que la longitud de la línea, la tensión a lo largo de la línea y la intensidad de corriente a lo largo de la línea, despreciando pérdidas, varían con el tiempo en concordancia de fase con el generador y llegan a la carga, también en concordancia de fase. La variación con la distancia no existe. Es decir, si en un instante la tensión del generador es de 0,34 voltiosy la corriente 123 mA, esa tensión y esa corriente son las mismas en todos los puntos de la línea y en la carga. Por ejemplo, un tramo de línea de 6 cm a frecuencia de 1 MHz (λ = 300 m).
Si la frecuencia de la onda alterna tiene una longitud de onda comparable o incluso menor que la longitud de la línea, la variación de la tensión y la corriente se produce no sólo con el tiempo, sinotambién con la distancia, produciéndose una onda que se propaga por el cable en sentido generador-carga. Por ejemplo, un tramo de línea de 60 m a 1 MHz ([pic]).
Cable coaxial.
En el caso del cable coaxial, donde el conducto exterior tiene un diámetro D y el conductor interior tiene un diámetro d, la impedancia característica en ohmios viene dada por:
[pic]
siendo [pic] es lapermitividad relativa del aislante que separa ambos conductores.
Impedancia vista a lo largo de una línea de transmisión.
En el caso general de que las resistencias no sean resistivas puras (reales), sino que también tengan componentes inductivas o capacitivas, se habla de impedancias. La impedancia vista desde cualquier punto a una distancia[pic]de la carga es:
[pic]
siendo [pic] y [pic] su...
4.1. PRINCIPIOS BÁSICOS DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN.
Potencia entregada en continua (f=0).
Fig. 1. Línea de transmisión conectada a generador y carga
Si la tensión del generador es continua, la tensión a lo largo de la línea, despreciando pérdidas, es constante en el tiempo y en ladistancia x, y es, según la ley de Ohm:
[pic]
La resistencia vista a cualquier distancia x es constante e igual a la resistencia de la carga [pic]. La potencia que llega a la carga es:
[pic]
La potencia entregada es máxima cuando se cumple la condición de adaptación de impedancias, que es [pic]. En este caso la potencia es:
[pic]
Si la resistencia de carga [pic] es mucho mayorque la resistencia del generador [pic], la tensión en la carga tiende a ser la del generador [pic], pero la intensidad de corriente es muy baja y la potencia, que es el producto de la tensión por la corriente, no es máxima.
Si la resistencia de carga [pic] es mucho menor que la resistencia del generador [pic], la tensión en la resistencia del generador tiende a ser la del generador [pic],pero la intensidad de corriente es muy baja y la potencia, que es el producto de la tensión por la corriente, no es máxima. Esta situación no es deseable, ya que la mayor parte de la potencia del generador se disipa en su interior.
Circuito equivalente.
El circuito equivalente de una línea de transmisión en alta frecuencia es una red LC, con bobina L en la rama serie que representa lainductancia y condensador C en la rama paralelo que representa la capacidad, y si se consideran las pérdidas óhmicas a baja frecuencia, con una resistencia R serie que representan las pérdidas y una conductancia G en paralelo que representan el aislamiento. La línea se caracteriza por un parámetro llamado impedancia característica, representada como [pic]. Se mide en ohmios.
Para baja frecuencia,predomina el efecto resistivo, con lo que la impedancia característica será:
[pic]
Para alta frecuencia, predomina el efecto inductivo, con lo que la impedancia característica será:
[pic]
[pic]
Fig. 2. Circuito equivalente de una línea de transmisión
Longitud de la línea en relación con la longitud de onda.
Si la tensión del generador es alterna, de una frecuencia cuyalongitud de onda sea mucho mayor que la longitud de la línea, la tensión a lo largo de la línea y la intensidad de corriente a lo largo de la línea, despreciando pérdidas, varían con el tiempo en concordancia de fase con el generador y llegan a la carga, también en concordancia de fase. La variación con la distancia no existe. Es decir, si en un instante la tensión del generador es de 0,34 voltiosy la corriente 123 mA, esa tensión y esa corriente son las mismas en todos los puntos de la línea y en la carga. Por ejemplo, un tramo de línea de 6 cm a frecuencia de 1 MHz (λ = 300 m).
Si la frecuencia de la onda alterna tiene una longitud de onda comparable o incluso menor que la longitud de la línea, la variación de la tensión y la corriente se produce no sólo con el tiempo, sinotambién con la distancia, produciéndose una onda que se propaga por el cable en sentido generador-carga. Por ejemplo, un tramo de línea de 60 m a 1 MHz ([pic]).
Cable coaxial.
En el caso del cable coaxial, donde el conducto exterior tiene un diámetro D y el conductor interior tiene un diámetro d, la impedancia característica en ohmios viene dada por:
[pic]
siendo [pic] es lapermitividad relativa del aislante que separa ambos conductores.
Impedancia vista a lo largo de una línea de transmisión.
En el caso general de que las resistencias no sean resistivas puras (reales), sino que también tengan componentes inductivas o capacitivas, se habla de impedancias. La impedancia vista desde cualquier punto a una distancia[pic]de la carga es:
[pic]
siendo [pic] y [pic] su...
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