linea de transmision

Línea de transmisión
Este artículo se refiere a la línea de transmisión de comunicaciones. Para información sobre líneas de transmisión utilizadas en las redes de transmisión y distribución eléctrica, véaseRed de transporte de energía eléctrica.
Una línea de transmisión es una estructura material utilizada para dirigir la transmisión de energía en forma de ondas electromagnéticas,comprendiendo el todo o una parte de la distancia entre dos lugares que se comunican.
En adelante utilizaremos la denominación de líneas de transmisión exclusivamente para aquellos medios de transmisión con soporte físico, susceptibles de guiar ondas electromagnéticas en modo TEM (modo transversal electromagnético). Un modo TEM se caracteriza por el hecho de que tanto el campo eléctrico, como el campomagnético que forman la onda son perpendiculares a la dirección en que se propaga la energía; sin existir, por tanto componente de los campos en la dirección axial (dirección en que se propaga la energía).
Para que existan propagación energética en modo TEM, es necesario que existan al menos dos conductores eléctricos y un medio dieléctrico entre ambos (que puede incluso ser aire o vacío). Ejemplos delíneas de transmisión son el cable bifilar, el cable coaxial, y líneas planares tales como la stripline, la microstrip...
Cuando el modo de propagación es TEM, se pueden definir, sin ambigüedad, tensiones y corrientes, y el análisis electromagnético de la estructura (estudio de campos) no se hace imprescindible, siendo posible una representación circuital con parámetros distribuidos, tal y comoaquí se trata con posterioridad.
Así podemos decir que el modelo circuital equivalente de un tramo de línea de transmisión ideal de longitud infinitesimal dz está compuesto por una bobina serie que representa la autoinducción L de la línea de transmisión por unidad de longitud (medida en H/m), y un condensador en paralelo para modelar la capacidad por unidad de longitud C de dimensiones F/m.
Cuandola línea de transmisión introduce pérdidas, deja de tener un carácter ideal y es necesario ampliar el equivalente circuital anterior añadiendo dos nuevos elementos: una resistencia serie R, que caracteriza las pérdidas óhmicas por unidad de longitud generadas por la conductividad finita de los conductores, y que se mide en Ω/m, y una conductancia en paralelo G, con dimensiones de S/m (o Ω-1m-1),para representar las pérdidas que se producen en el material dieléctrico por una conductividad equivalente no nula, lo que da lugar al circuito equivalente de la siguiente figura:

Las ecuaciones que rigen V(z) e I(z) con dependencia armónica con el tiempo en una línea de transmisión son las siguientes:

Contenido
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1 Reseña histórica
2 Modelado en cuadripolo
3 Las ecuaciones deltelégrafo
3.1 Ecuaciones
3.2 Línea de transmisión disipativa
3.3 Dirección de propagación de la señal
4 Referencias
5 Bibliografía
[editar]Reseña histórica
El análisis matemático del comportamiento de la transmisión de ondas electromagnéticas se realizó gracias a los trabajos de James Clerk Maxwell, Lord Kelvin y, principalmente, Oliver Heaviside.
En 1855, Lord Kelvin formuló un modelo dedifusión para la corriente en un cable submarino. Este modelo predijo correctamente el pobre desempeño que tendría el cable submarino transatlánticode 1858. En 1885, Heaviside publicó los primeros documentos sobre el estudio de la línea de transmisión, en los que describía su análisis de propagación en cables y la forma actual de lasecuaciones del telégrafo.1
[editar]Modelado en cuadripolo
Parapropósitos de análisis, una línea de transmisión puede modelarse en un cuadripolo (también llamada red bipuerto) como sigue:

En el caso más simple de estudio, asumiremos que la red es lineal (esto es, la respuesta a una combinación lineal de varias excitaciones, es una combinación lineal de las respuestas que tendría la red para cada una de las excitaciones por separado, o dicho de otra...