Aplicaciones abaco de smith

Aplicaciones del ábaco de Smith
El radioaficionado que busca en su actividad algo más que un pasatiempo y encara la afición en forma creativa, al intentar obtener una mejor comprensión de los fenómenos que involucra la radio, encuentra a menudo limitaciones teóricas que le cierran el camino a su objetivo. Ciertos conocimientos que habitualmente son propios de la ingeniería de radio se encuentranen libros universitarios que presumen conocimientos teóricos previos, lo que desalienta el intento y frustra sus iniciativas. El presente trabajo es un intento para acercarle algunos elementos que le permitan encarar algunos de los desafíos cotidianos
Existen herramientas muy potentes que, si bien se enseñan en los últimos años de las carreras de ingeniería, pueden comprenderse muy bien con losconocimientos propios de un aficionado avanzado, aunque no profesional. Tal es el caso del Abaco de Smith el cual abre las puertas a cuestiones que parecen oscuras e insalvables. Aunque precisa de algunas nociones previas de mediana dificultad para el hobbista emprendedor. Este artículo pretende explicar su uso con ejemplos, haciendo el mejor esfuerzo de su autor para no sobreestimar la capacidaddel lector. La intención está centrada en soslayar la brecha que suele producir la falta de una base universitaria en la teoría de los circuitos y las matemáticas del campo complejo.
Lamentablemente no se puede encarar una explicación útil de las posibilidades del ábaco sin conceptos previos tales como: Resistencia, Reactancia, Impedancia, Conductancia, Susceptancia, Admitancia, longitud de onda,velocidad de propagación, longitud eléctrica de una línea, relación de ondas estacionarias, coeficiente de reflexión, fase, etc. Felizmente, estas cuestiones abundan en los libros de electrónica básica de radio y también en los radio handbooks.
El ábaco de Smith es un formidable instrumento que de manera relativamente simple y con métodos principalmente geométricos resuelve (y permite comprendermejor) complicados procesos que se producen en las líneas de trasmisión y los dispositivos adaptadores de impedancia los cuales, de otro modo, requerirían herramientas matemáticas relativamente complicadas. Fue creado por Phillip H. Smith de la RCA (1.905-1.987).
Son tantas y tan variadas las posibilidades que brinda este nomógrafo, que solo tratar de mencionarlas haría extender estaintroducción mucho más allá de lo que ha ocupado, por lo que apostaremos al lector paciente capaz de esperar hasta llegar al final de camino para que paso a paso vaya descubriendo sus posibilidades e infiriendo en cada uno todas las posibilidades que se abren a cada paso.
Índice:
Descripción geométrica del ábaco
• Escalas de Resistencia y Reactancia.
• Círculos de resistencia constante y dereactancia constante.
• Escalas exteriores.
• Los números normalizados.
Algunos usos del ábaco
• Representando impedancias en el ábaco.
• El círculo de Gamma constante.
• La línea como transformador de impedancia.
• Convirtiendo Impedancias en Admitancias y viceversa.
• Cálculo de la Impedancia vista por el generador.
• Inductores y capacitores realizados consecciones de línea.
• Medición de la impedancia de carga con un voltímetro y un medidor de ROE
Descripción geométrica del ábaco
Antes de comenzar dejaremos en claro que el ábaco puede operar (y de hecho eso se hace constantemente) con las inversas. En los ejemplos emplearemos Reactancia, Resistencia e Impedancia, pero debe comprenderse que cualquier operación que pueda hacerse con estasmagnitudes podrá efectuarse con Susceptancia, Conductancia y Admitancia. Todas las líneas de referencia son duales: pueden representar la magnitud y su inversa tal como está expresamente señalado en el mismo ábaco.
El ábaco se presenta como un círculo que en su periferia contiene varias escalas circulares (dibujadas en esta página con celeste y amarillo), en su interior tiene dibujadas otras...