Telecomunicaciones

LÍNEAS DE TRANSMISIÓN
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.
Las líneas de transmisión confinan la energía electromagnética a una región del espacio limitada por el medio físico que constituye la propia línea,a diferencia de las ondas que se propagan por el aire, sin otra barrera que los obstáculos que encuentran en su camino. La línea está formada por conductores eléctricos con una disposición geométrica determinada que condiciona las características de las ondas electromagnéticas en ella.

PARÁMETROS PRIMARIOS DE LA LÍNEA
Se designan como parámetros primarios de la línea los siguientes:
-Resistencia en serie por unidad de longitud, R, expresada en Ω/m.
- Inductancia en serie por unidad de longitud en Hy/m.
- Capacidad en paralelo por unidad de longitud, C, en fd/m.
- Conductancia en paralelo por unidad de longitud, G, en S/m.
La resistencia depende de la resistividad de los conductores y la frecuencia. En altas frecuencias, la resistencia aumenta con frecuencia debido alefecto (skin), pues la corriente ingresa solo una pequeña capa cercana a la superficie del conductor. La inductancia es la consecuencia del hecho que todo conductor por el que circula una corriente variable tiene asociada a una inductancia. Como línea está formada por dos o más conductores separados por un dieléctrico, por tanto, un condensador cuya capacidad depende de que el dieléctrico no esperfecto, tiene resistividad finita, por lo que parte de la corriente se fuga entre los conductores y, junto con la resistencia en serie contribuye a la atenuación en la línea.
Para propósito de análisis, una línea de transmisión puede modelarse como un cuadripolo (también llamada red bipuerto):

Si la línea de transmisión es uniforme en toda su longitud y sin pérdidas (línea de transmisión nodisipativa) entonces su comportamiento estará enteramente descrito por un único parámetro llamado impedancia característica, representada por Z0. Ésta es la razón de la tensión compleja a la corriente compleja en cualquier punto de una línea de longitud infinita (o finita en longitud pero terminada en la una impedancia de valor igual a la impedancia característica).

Ecuaciones de líneas detransmisión

Y=yz R+jωL(G+jωC)
Se define como constante de propagación de línea que es compleja y es:
y=α+jβ
Donde α es la constante de atenuación, expresada en nepers/m y β la constante de
fase en rad/m.

IMPEDANCIA CARACTERÍSTICA
Se define como impedancia característica de la línea que, junto con la constante de propagación,se designan como parámetros secundarios de la línea y son independientes de la longitud de ésta. La impedancia característica de una línea depende de la permitividad, permeabilidad, frecuencia y geometría de la línea.
Z0=R0+jX0
Si la frecuencia es suficientemente alta como para que se cumpla que R << ωL y G
<< ωC, (9.15) puede aproximarse como:
Z0=LC
Y, en tales condiciones, laimpedancia característica es real, es decir, puramente resistiva y no depende de la frecuencia, únicamente de la inductancia y capacidad distribuidas y, esta última, a su vez, de la permitividad del dieléctrico.
La impedancia característica de una línea es, entre otras cosas, una propiedad geométrica de la línea, de modo que dicha impedancia característica es la misma, independientemente de lalongitud de la línea.

CONSTANTE DE PROPAGACIÓN
La constante de Propagación está definida como:
R+jωL(G+jωC=α+jβ
Línea de bajas pérdidas. Se define como línea de bajas pérdidas aquélla en la que se cumplen las condiciones siguientes:
ωL≫R
ωC≫G
Donde en la expresión anterior se reduce a:
β≅ωLC
LÍNEA INFINITA
En una línea hipotética de longitud infinita, la onda viaja sólo en una...