Lineas de Transmisiòn
Es una estructura material de geometría uniforme utilizado para transportar eficientemente la energìa de radiofrecuencia
desde un punto a otro; como puede ser de un equipo de transmisión a
otro, de un transmisor a la antena, entre otras aplicaciones. Un
parámetro que la define comúnmente es su impedancia caracteristica,
siendo los valores más comunes 50 y 75 ohmios cuando nos referimos a un
tipo particular de líneas de transmisión conocidos, en este caso, como
cables coaxiales. Un ejemplo típico de 75 ohmios es el cable RG-6 cual es usado para la acometida del servicio de televisión por cable residencial.
Las líneas de transmisión son estructuras de guiado de energía cuyas dimensiones,salvo una, son pequeñas frente a la longitud de onda de los campos electromagnéticos. 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 cuasiestática. Esta descripción circuital se conoce como de parámetros distribuidos.
Caracteristica de Onda
Es importante resaltar que una onda es una perturbación que se
propaga desde el punto en que se produjo hacia el medio que rodea ese punto.
La propagación de energía eléctrica a lo largo de la línea de
transmisión ocurre en forma de ondas electromagnéticas transversales
(TEM). Una onda es un movimiento oscilatorio. La vibración de una
partícula produce vibraciones similares en las partículas cercanas. Una
onda TEM se propaga principalmente en un no conductor (dieléctrico) que
separa los dos conductores de una línea de transmisión. Por lo tanto,
una onda viaja o se propaga a través de un medio.
velocidad de la luz, c = 186,283 mi/s o 299,793,000 mIs, redondeado a 186,000 mi/s y 3 x 10 mis. Sin embargo, en el aire (como en la atmósfera de la Tierra), las ondas TEM viajan ligeramente más despacio, y las ondas electromagnéticas viajan considerable mente más lentas a lo largo de una linea de transmisión.
Frecuencia y longitud de onda. Las oscilaciones de una onda electromagnética son periódicas y repetitivas. Por lo tanto, se caracterizan por una frecuencia. La proporción en la que la onda periódica se repite es su frecuencia. La distancia de un ciclo ocurriendo en el espacio se llama la longitud de onda y se determina por la siguiente ecuación fundamental:
distancia = velocidad X tiempo (8-1)
Si
el tiempo para un ciclo se sustituye en la ecuación 8-1, obtenemos la
longitud de un ciclo, que se llama longitud de onda y cuyo símbolo es la
letra mini griega lambda (2)
ð= velocidad x periodo
ðð v X T
Para la propagación en el espacio libre, v = c; por lo tanto, la longitud de un ciclo es
Cable coaxial
Es un cable utilizado para transportar señales elèctricas de alta frecuencia que posee dos conductores concèntrico, uno central, llamado núcleo, encargado de llevar la información, y uno exterior, de aspecto tubular, llamado malla, blindaje o trenza, que sirve como referencia de tierra y retorno de las corrientes. Entre ambos se encuentra una capa aislante llamada dielèctrico, de cuyas características dependerá principalmente la calidad del cable. Todo el conjunto suele estar protegido por una cubierta aislante (también denominada chaqueta exterior).
Ventajas y Desventajas
- El núcleo de un cable coaxial transporta señales electrónicas que constituyen la información.
- El cable coaxial es más resistente a interferencias y atenuación que el cable de par trenzado
- En los cables coaxiales los campos de corrientes que circulan por el interno y externo se anulan mutuamente.
- La elección del diseño afecta al tamaño, flexibilidad y las propiedades eléctricas del cable.
- No se excime de cortocircuito ya que ocurre cuando dos hilos o un hilo y una tierra se ponen en contacto.
Una guía de ondas 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 ondas usada en el extremo de menor frecuencia del espectro.
A estas frecuencias es posible utilizar un análisis cuasiestático. Para frecuencias más elevadas la aproximación cuasiestática deja de ser válida y se requiere un análisis en términos de campos, que es de mayor complejidad. Veremos este tratamiento
en el capítulo de guías de ondas. Podemos pensar a una línea de transmisión básica como un par de electrodos que se extienden paralelos por una longitud grande (en relación con la longitud de onda) en una dirección. El par de electrodos se hallan cargados con distribuciones de carga (variables a lo largo de la línea) iguales y opuestas, formando un capacitor distribuido. Al mismo tiempo circulan corrientes opuestas (variables a lo largo de la línea) de igual magnitud, creando campo magnético que puede expresarse a través de una inductancia distribuida. La potencia fluye a lo largo de la línea. Los ejemplos más importantes de líneas de transmisión son el par bifilar, el coaxil y la microcinta.
Las características de una línea
de transmisión se determinan por sus propiedades eléctricas, como la
conductancia de los cables y la constante dieléctrica del aislante, y sus
propiedades físicas, como el diámetro del cable y los espacios del conductor.
Estas propiedades, a su vez,
determinan las constantes eléctricas primarias:
- resistencia de CD en serie ( R ),
- inductancia en serie ( L ),
- capacitancia de derivación ( C ),
- y conductancia de derivación ( G ).
Las
constantes primarias se distribuyen de manera uniforme a lo largo de la
línea, por lo tanto, se les llama comúnmente parámetros distribuidos.
Los parámetros distribuidos se agrupan por una longitud unitaria dada, para formar un modelo eléctrico artificial de la línea.
Las
características de una línea de transmisión se llaman constantes
secundarias y se determinan con las cuatro constantes primarias.
Las constantes secundarias son impedancia característica y constante de propagación.
Para ampliar mas la informaciòn de como diseñar una linea de transmisiòn y sus calculos de diseños se puede observar el siguiente video.
Nombre:Deivinson soto
Instituciòn: I.U.P Santiago Mariño
Carrera: Ingenieria Electrica
Materia: Transmisiones de Energia Electrica I
Semestre: VII
Profesora: Ing. Ranielina Rondón
Sede: Maracaibo
