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LECCIÓN 1. DEFINICIÓN DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN
Una línea de transmisión es un sistema de conductores metálicos para transferir energía eléctrica desde un punto a otro. En forma más específica, una línea de transmisión consiste en dos o más conductores separados por un aislador, puede tener desde unas pocas pulgadas hasta varios kilómetros de longitud. Se pueden utilizar para transmitir señalesde corriente continua o corriente alterna. Cuando la frecuencia de la señal a transmitir es baja, el comportamiento de la línea de transmisión es bastante sencillo y muy predecible, sin embargo, cuando la frecuencia de las señales es alta, se complican las características de las líneas de transmisión su comportamiento es bastante especial.
 

Figura 1. Línea de Transmisión
 
Una guía deonda es un dispositivo que se usa para transportar energía electromagnética y/o información de un sitio a otro. Generalmente se usa el término línea de transmisión a la guía de onda utilizada en el extremo de menor frecuencia del espectro. A estas frecuencias es posible utilizar un análisis cuasi-estático. Para frecuencias más elevadas la aproximación cuasi-estática deja de ser válida y se requiere unanálisis en términos de campos, que es de mayor complejidad.
Las líneas de transmisión son estructuras de guiado de energía, es posible considerar a la línea como una sucesión de cuadripolos de tamaño infinitesimal en cascada. Para cada cuadripolo entonces se puede aplicar la aproximación cuasi-estática. Esta descripción circuital se conoce como de parámetros distribuidos.
Uno de los casos demayor interés, es el caso de las líneas ideales en donde no existen pérdidas de energía y el cuadripolo exhibe solamente elementos reactivos. Resultan ecuaciones de onda para tensión y corriente a lo largo de la línea, que queda definida por dos parámetros: la velocidad de propagación de las ondas y la impedancia característica, que da la relación entre las ondas de tensión y de corriente de una ondaprogresiva.
En el caso de las líneas reales se incorporan las pérdidas en los conductores y en el dieléctrico. Esto lleva, en el caso de ondas armónicas, a una constante de propagación compleja que indica la propagación con atenuación y a una impedancia característica compleja. En la práctica son de interés las líneas de bajas pérdidas.
A continuación se presenta una descripción de líneas deuso común. Una línea cargada generalmente presenta reflexión de potencia, y en el caso ideal, ondas estacionarias. En general, modificando la impedancia de carga y la longitud de la línea es posible obtener cualquier impedancia de entrada, lo que permite usar a las líneas como elementos de circuito.
Para líneas de transmisión de energía o información, la reflexión de potencia es habitualmenteperjudicial, y está acompañada de sobrevoltajes y sobrecorrientes en la línea que pueden dañarla.
El parámetro que define usualmente la importancia de la reflexión es la relación de una onda estacionaria se denomina coeficiente de reflexión generalizado, el cual se describe como la relación de la tensión de la onda regresiva y la tensión de la onda incidente en cualquier punto de la línea.
LECCIÓN 2.ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS TRANSVERSALES
La propagación de la energía eléctrica por una línea de transmisión se hace en forma de ondas electromagnéticas transversales (EMT), en donde se debe recordar que una onda es un movimiento oscilatorio.
Una onda EMT se propaga principalmente en el no conductor, es decir, en el dieléctrico que separa a los dos conductores de la línea de transmisión. Para unaonda EMT la dirección del desplazamiento es perpendicular a la dirección de propagación. Cuando una onda tiene como desplazamiento la misma dirección de propagación, se le denomina Onda Longitudinal; un ejemplo de éste tipo de ondas son las ondas sonoras. Una onda electromagnética EM se produce por la aceleración de una carga eléctrica. En un conductor, tanto la corriente como el voltaje...