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Lneas de Transmisin

Que es una lnea de trasmisin elctrica?En las comunicaciones, las lneas de transmisin llevan seales telefnicas, datos de computadoras en LAN, seales de televisin en sistemas de Televisin por cable y seales de un transmisor a una antena o de una antena a un receptor. Las lneas de transmisin son enlaces importantes en cualquier sistema. Son ms que tramos de alambre o cable. Sus caractersticas elctricas son sobresalientes, y se deben igualar a las del equipo para obtener comunicaciones adecuadas.

DEFINICIN DE LNEA DE TRANSMISINEs cualquier sistema de conductores, semiconductores, o la combinacin de ambos, que puede emplearse para transmitir informacin, en la forma de energa elctrica o electromagntica entre dos puntos. Son circuitos en frecuencias muy altas donde las longitudes de onda son cortas, estas actan como circuitos resonantes y aun como componentes reactivos en VHF y UHF y frecuencias microondas. Cada autor maneja su definicin de lnea de transmisin, en esencia es lo mismo as que yo lo defino como:"ES UN MEDIO O DISPOSITIVO POR DONDE SE PROPAGA O TRANSMITE INFORMACIN (ONDAS ELECTROMAGNTICAS) A ALTAS FRECUENCIAS."

FUNDAMENTOS DE LNEAS DE TRANSMISINHay dos requerimientos principales en una lnea de transmisin: 1) la lneas deber introducir la mnima atenuacin y distorsin a la seal y 2) la lnea no deber radiar seal alguna como energa radiada. Todas las lneas de transmisin y sus conectores se disean con estos requerimientos.

TIPOS DE LNEAS DE TRANSMISINLneas de transmisin de conductor paralelo Lnea de transmisin de cable abierto, es un conductor paralelo de dos cables, consiste simplemente de dos cables paralelos, espaciados muy cerca y solo separados por aire.

Los espaciadores no conductivos se colocan a intervalos peridicos para apoyarse y mantener se a la distancia, entre la constante de los conductores. La distancia entre los dos conductores generalmente est entre 2 y 6 pulgadas.

El dielctrico es simplemente el aire. La nica ventaja real de este tipo de lnea de transmisin es su construccin sencilla. Ya que no hay cubiertas, las prdidas por radiacin son altas y es susceptible a recoger ruido. las lneas de transmisin de cable abierto normalmente operan en el modo balanceado.

Cables gemelos (doble terminal).Lnea de transmisin para un conductor paralelo de dos cables , tambin llamados cable de cinta. Los cables gemelos esencialmente son igual que una lnea de transmisin de cable abierto, excepto que los espaciadores que estn entre los dos conductores se reemplazan con un dielctrico slido continuo.

Cable de par trenzado. Se forma doblando ("trenzando") dos conductores aislados juntos. Estas se cubren con varios tipos de fundas, dependiendo del uso que se les vaya a dar. Los pares vecinos se trenzan Con diferente inclinacin para poder reducir la interferencia entre los pares debido a la induccin mutua. Las constantes primarias son sus parmetros elctricos (resistencia, inductancia, capacitancia y conductancia). Que estn sujetas a variaciones con el ambiente fsico como temperatura, humedad y tensin mecnica, y que dependen de las variaciones en la fabricacin.

Par de cables protegido con armadura.Para reducir las prdidas por radiacin e interferencia, frecuentemente se encierran las lneas de transmisin de dos cables paralelos en una malla metlica conductiva.

Consiste de dos conductores de cable paralelos separados por un material dielctrico slido. Toda la estructura est encerrada en un tubo trenzado conductivo y luego cubierto con una capa protectora de plstico.

CIRCUITO EQUIVALENTE DE UNA LNEA DE TRANSMISIN

DEFINICIN DE LOS PARMETROS DEL CIRCUITOR.- Resistencia total en Serie de la lnea por unidad de longitud, incluyendo ambos conductores. Unidades: Ohms/metro.

L.- Inductancia total en Serie de la lnea por unidad de longitud, incluyendo la inductancia debida al flujo magntico interno y externo a los conductores de la lnea. Henrios/metro.

G.- Conductancia en paralelo de la lnea por unidad de longitud. Es una representacin de las prdidas que son proporcionales al cuadrado de la tensin entre los conductores o al cuadrado del campo elctrico en el medio. Generalmente G representa una prdida interna molecular de los materiales aislantes dielctricos. Siemens/metro.

C.- Capacidad en paralelo de la lnea por unidad de longitud. Farads/metro.

CARACTERSTICAS DE LA TRANSMISIN

Las caractersticas de una lnea de transmisin se llaman constantes secundarias y se determinan con las cuatro constantes primarias. Las constantes secundarias son impedancia caracterstica y constante de propagacin.

Impedancia caracterstica.Para una mxima transferencia de potencia, desde la fuente a la carga (o sea, sin energa reflejada), una lnea de transmisin debe terminar se en una carga puramente resistiva igual a la impedancia caracterstica de la lnea.La impedancia caracterstica (Z0 de una lnea de transmisin es una cantidad compleja que se expresa en ohms, que idealmente es independiente de la longitud de la lnea, y que no puede medirse. La impedancia caracterstica (que a veces se llama resistencia a descarga) se define como la impedancia que se ve desde una lnea infinitamente larga o la impedancia que se ve desde el largo finito de una lnea que se termina en una carga totalmente resistiva igual a la impedancia caracterstica de la lnea.

Una lnea de transmisin almacena energa en su inductancia y capacitancia distribuida. Si la lnea es infinitamente larga, puede almacenar energa indefinidamente; est entrando energa a la lnea desde la fuente y ninguna se regresa. Por lo tanto, la lnea acta como un resistor que disipa toda la energa. Se puede simular lnea infinita si se termina una lnea finita con una carga puramente resistiva igual a Z toda la energa que entra a la lnea desde la fuente se disipa en la carga (esto supone una lnea totalmente sin prdidas).

CLCULO DE IMPEDANCIA CARACTERSTICA (Z0)Para frecuencias extremadamente altas, la inductancia y la capacitancia dominan

PRDIDAS EN LA LNEA DE TRANSMISINEn las lneas existen ciertos tipos de perdidas a continuacin har una breve descripcin de ellas.PRDIDA DEL CONDUCTOR:Como todos los materiales semiconductores tienen cierta resistencia finita, hay una perdida de potencia inherente e inevitable.

PRDIDA POR RADIACIN:Si la separacin, entre los conductores en una lnea de transmisin, es una fraccin apreciable de una longitud de onda, los campos electroestticos y electromagnticos que rodean al conductor hacen que la lnea acte como antena y transfiera energa a cualquier material conductor cercano.

PRDIDA POR ACOPLAMIENTO:La prdida por acoplamiento ocurre cada vez que una conexin se hace de o hacia una lnea de transmisin o cuando se conectan dos partes separadas de una lnea de transmisin. Las conexiones mecnicas son discontinuas (lugares donde se encuentran materiales diferentes). Las discontinuidades tienden a calentarse, a radiar energa, y a disipar potencia

CORONA (DESCARGAS LUMINOSAS)La corona es una descarga luminosa que ocurre entre los dos conductores de una lnea de transmisin, cuando la diferencia de potencial, entre ellos, excede el voltaje de ruptura del aislante dielctrico. Generalmente, una vez que ocurre una corona, se puede destruir la lnea de transmisin.

COEFICIENTE DE REFLEXINEl coeficiente de reflexin (a veces llamado el coeficiente de la reflexin), es una cantidad vectorial que representa a la relacin del voltaje reflejado al voltaje incidente 0 corriente reflejada a la corriente incidente. Matemticamente, el coeficiente de reflexin es gamma, f, definido por

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