Lineas de Transmisión
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Publicado: 3 de julio de 2015
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LÍNEAS DE TRANSMISIÓN.
Actualizada: 19 de mayo, 2003
BIBLIOGRAFÍA.
Líneas de Transmisión. Neri Vela, Rodolfo. McGraw Hill
Cálculo de Antenas. García, A. Alfaomega.
Sistemas de Comunicaciones Electrónicas. Wayne Tomasi, Prentice-Hall.
RESUMEN.-
A diferencia de losejemplos tratados en el Análisis de Circuitos, en las Líneas de Transmisión (LT) se manejan normalmente tensiones y corrientes con longitudes de onda pequeñas en relación a la longitud total de la línea empleada. Esto implica un tratamiento diferente para las tensiones y corrientes, involucrando una nueva variable que es la posición a lo largo de la línea.
En principio se hará relevante unaatenuación de la señal a medida que ésta se propaga a lo largo de la línea y de la misma manera existirá una también una modificación de la fase. Ambos elementos dependerán de las características físicas de la LT y de la frecuencia empleada.
La LT presenta una Impedancia Característica (Z0), y los elementos comentados anteriormente representarán la única complicación si la línea está terminada en unaimpedancia terminal (ZT) igual a la de la LT. Esta condición define el concepto de línea acoplada.
Para otras condiciones (Z0 distinta de ZT), existirán ondas que se reflejarán desde la carga hacia el generador e interactuarán con las ondas transmitidas. Esto dará lugar a un efecto denominado "onda estacionaria".
Los nuevos elementos para este caso de líneas "desacopladas" son el Coeficiente deReflexión y la Relación de Onda Estacionaria de Tensión (VSWR = Voltage Standing Wave Ratio).
El objetivo de ingeniería implica conocer los métodos y realizar los cálculos necesarios para lograr que una línea desacoplada se comporte como una línea sin reflexiones, logrando así un uso eficiente de la misma en la transmisión de señales de información o de potencia.
POSTULADOS.-
El estudio de laslíneas de transmisión uniformes se basa en el análisis de circuitos con coeficientes distribuidos, por unidad de longitud, el cual se deriva de aplicar las leyes básicas del análisis de circuitos eléctricos a sistemas descritos por los siguientes postulados:
Postulado 1.- El sistema o línea uniforme consiste de dos conductores rectos y paralelos.
El adjetivo "uniforme" significa que los materiales,dimensiones y sección transversal de la línea y el medio que la rodea, permanecen constantes en todo el trayecto. Típicamente en un extremo se conecta una fuente de señal y en el otro una carga, como se muestra:
Figura 1.- Representación de una Línea de Transmisión.
No significa que los dos conductores sean del mismo material o tengan la misma forma en su sección transversal. El análisis es válidopara un conductor de cualquier material y sección transversal que actúe junto con otro conductor con diferentes características, o para un alambre paralelo a cualquier plano conductor o banda (pista de circuito impreso).
Algunas secciones transversales de conductores usados en ingeniería se muestran:
Figura 2.- Secciones transversales de varias líneas de transmisión prácticas.
En general,las torsiones o curvaturas en una línea de transmisión violan el postulado de "uniformidad" y crean efectos no explicables por la teoría de circuito distribuido. Lo mismo sucede con cualquier discontinuidad en la línea, tal como el punto de conexión entre dos líneas uniformes que difieren físicamente en alguna forma.
Postulado 2.- Las corrientes en los conductores de la línea fluyen únicamente en ladirección de la longitud de la línea.
Bajo ciertas condiciones, las señales pueden propagarse en cualquier línea de transmisión uniforme con la totalidad de la corriente o una componente de ella fluyendo alrededor de los conductores, en lugar de fluir a lo largo de ellos. Estos casos no se presentan en una LT y se conocen como modos de propagación en una guía de onda.
Postulado 3.- En la...
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LÍNEAS DE TRANSMISIÓN.
Actualizada: 19 de mayo, 2003
BIBLIOGRAFÍA.
Líneas de Transmisión. Neri Vela, Rodolfo. McGraw Hill
Cálculo de Antenas. García, A. Alfaomega.
Sistemas de Comunicaciones Electrónicas. Wayne Tomasi, Prentice-Hall.
RESUMEN.-
A diferencia de losejemplos tratados en el Análisis de Circuitos, en las Líneas de Transmisión (LT) se manejan normalmente tensiones y corrientes con longitudes de onda pequeñas en relación a la longitud total de la línea empleada. Esto implica un tratamiento diferente para las tensiones y corrientes, involucrando una nueva variable que es la posición a lo largo de la línea.
En principio se hará relevante unaatenuación de la señal a medida que ésta se propaga a lo largo de la línea y de la misma manera existirá una también una modificación de la fase. Ambos elementos dependerán de las características físicas de la LT y de la frecuencia empleada.
La LT presenta una Impedancia Característica (Z0), y los elementos comentados anteriormente representarán la única complicación si la línea está terminada en unaimpedancia terminal (ZT) igual a la de la LT. Esta condición define el concepto de línea acoplada.
Para otras condiciones (Z0 distinta de ZT), existirán ondas que se reflejarán desde la carga hacia el generador e interactuarán con las ondas transmitidas. Esto dará lugar a un efecto denominado "onda estacionaria".
Los nuevos elementos para este caso de líneas "desacopladas" son el Coeficiente deReflexión y la Relación de Onda Estacionaria de Tensión (VSWR = Voltage Standing Wave Ratio).
El objetivo de ingeniería implica conocer los métodos y realizar los cálculos necesarios para lograr que una línea desacoplada se comporte como una línea sin reflexiones, logrando así un uso eficiente de la misma en la transmisión de señales de información o de potencia.
POSTULADOS.-
El estudio de laslíneas de transmisión uniformes se basa en el análisis de circuitos con coeficientes distribuidos, por unidad de longitud, el cual se deriva de aplicar las leyes básicas del análisis de circuitos eléctricos a sistemas descritos por los siguientes postulados:
Postulado 1.- El sistema o línea uniforme consiste de dos conductores rectos y paralelos.
El adjetivo "uniforme" significa que los materiales,dimensiones y sección transversal de la línea y el medio que la rodea, permanecen constantes en todo el trayecto. Típicamente en un extremo se conecta una fuente de señal y en el otro una carga, como se muestra:
Figura 1.- Representación de una Línea de Transmisión.
No significa que los dos conductores sean del mismo material o tengan la misma forma en su sección transversal. El análisis es válidopara un conductor de cualquier material y sección transversal que actúe junto con otro conductor con diferentes características, o para un alambre paralelo a cualquier plano conductor o banda (pista de circuito impreso).
Algunas secciones transversales de conductores usados en ingeniería se muestran:
Figura 2.- Secciones transversales de varias líneas de transmisión prácticas.
En general,las torsiones o curvaturas en una línea de transmisión violan el postulado de "uniformidad" y crean efectos no explicables por la teoría de circuito distribuido. Lo mismo sucede con cualquier discontinuidad en la línea, tal como el punto de conexión entre dos líneas uniformes que difieren físicamente en alguna forma.
Postulado 2.- Las corrientes en los conductores de la línea fluyen únicamente en ladirección de la longitud de la línea.
Bajo ciertas condiciones, las señales pueden propagarse en cualquier línea de transmisión uniforme con la totalidad de la corriente o una componente de ella fluyendo alrededor de los conductores, en lugar de fluir a lo largo de ellos. Estos casos no se presentan en una LT y se conocen como modos de propagación en una guía de onda.
Postulado 3.- En la...
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