Calculo De Lineas De Transmision

Introducción

Las líneas de transmisión son interconexiones que permiten transmitir la energía electromagnética de un punto a otro. Existen varios tipos de líneas de transmisión entre los que podemos mencionar líneas bifilares, coaxiales, fibras ópticas, etc.,

Pero nosotros nos centraremos en el estudio y medición de los parámetros de una línea de transmisión del tipo coaxial. Esto es, apartir de una frecuencia de trabajo, obtener mediante ensayos, la Impedancia Característica (Z0), el Factor de Propagación (FP), la Permitividad Relativa (ɛr) del dieléctrico, la Velocidad de Propagación (vp) y la Atenuación (α) en [db/100m]. Para ello, antes, veremos algunas características que hacen de este tipo de conductor, el más usado en los últimos tiempos en el área de las radiofrecuencias.Cable coaxial

Esta línea de transmisión particular está compuesto por un conductor central, por el que viajan las señales eléctricas. Este conductor está rodeado por una capa aislante (dieléctrico) cuya permitividad dependerá del material (aire, polietileno compacto, polietileno expandido, teflón, etc). A su vez, rodeando el dieléctrico se encuentra una malla trenzada generalmente dealuminio (también existen mallas de cobre) que actúan como masa y protegen a la información que viaja por el conductor central del ruido eléctrico. Por último una cubierta de exterior (que puede ser de plástico, teflón o goma) rodea al cable para evitar posibles descargas eléctricas.
El cable coaxial está disponible por medio de varios fabricantes y viene en varias formas, tamaños, colores,especificaciones y capacidades. El más recomendado es el RG59, aunque esta designación realmente representa una familia de cables con un amplio margen de características eléctricas. Otras variaciones como son RG6 y RG11, que se usan principalmente en transmisión de  video y para circuitos cerrados de televisión. Aunque son similares en muchas de sus formas, cada grupo de cables tiene sus propiascaracterísticas.
La referencia de RG significa “Radio Guide” o guía de radio, mientras que el valor numérico ayuda a diferenciar cada cable individual. A pesar de las diferentes características y tamaños, no hay diferencia en la forma que tienen de trabajar.

Instrumentos de medición

Para realizar los ensayos se utilizo un instrumento que mide valores resistivos y reactivos de una carga conectada en susterminales, a una frecuencia establecida, llamado RX Meter.

El funcionamiento básico de este instrumento, consiste en un puente de Shering modificado, un oscilador y un detector de cero. En este variando C2 y C4 se obtienen los valores Rp y Cp. Cuando el puente esta balanceado, los valores Rp y Cp corresponden al valor de la impedancia a medir. Si Cp es positivo corresponde a un valorcapacitivo, pero si Cp es negativo corresponde a un valor inductivo que podemos calcularlo con la fórmula
Lp= 1ω2Cp (1)

Debido a que el instrumento contiene válvulas, se debe encender el equipo y dejar calentar por unos minutos. Una vez hecho esto se procederá a la calibración del mismo como se indica a continuación.
Primero debemos seleccionar la frecuencia de trabajo, ycolocamos el dial de Cp en 0 y el de Rp en ∞. Provocando un cortocircuito con los dedos en los contactos donde realizaremos los ensayos, desbalanceamos el puente y moviendo la perilla DETECTOR TUNNING, buscamos la máxima deflexión de la aguja del indicador. Una vez hecho esto, con las perillas R (Fine, Coarse) y C de la zona de ZERO BALANCE, ajustamos el cero del indicador. Concluido estos pasos, sepuede comenzar con los ensayos.

Obtención del factor de propagación de una línea coaxial

Como bien dijimos, antes de realizar los ensayos debemos conocer la frecuencia a la que trabajamos. En nuestro caso f = 100 [MHz]. Con la expresión
λ0= cf
donde c es la velocidad de la luz en el vacío y f es la frecuencia de trabajo, obtenemos la longitud de onda en el vacío λ0 = 3 m. Para realizar la...