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Este documento aborda el tema de las líneas de transmisión de señales, explicando su función, clasificación y modelización circuital. Se incluyen ejemplos para calcular parámetros como R, L, G y C de diferentes tipos de cables. Además, se discuten los casos en que las líneas no pueden ser modeladas mediante circuitos concentrados y se presentan las ecuaciones generales de una línea de transmisión.
Tipo: Diapositivas
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Introducción
1.2 Modelo circuital de la línea de transmisión1.3 Ecuaciones generales de la línea de transmisión1.4 Solución de la ec. de ondas1.5 Líneas no dispersivas, con bajas pérdidas y sin pérdidas1.6 Potencia
G Z
G V
L Z
José A. Pereda, Dpto. Ingeniería de Comunicaciones, Universidad de Cantabria
Bibliografía Básica para este Tema:
[1] W. H. Hayt Jr. and J. A. Buck , “Engineering Electromagnetics”,
McGraw-Hill International Edition, 7ª Ed,
[2] D. K. Cheng, “Fundamentos de Electromagnetismo para
Ingeniería”, Addison-Wesley Longman de México, 1998
Hayt
Cheng
Waves M
[3] D. M. Pozar, “Microwave Engineering” , 3ª Ed, Wiley,
Pozar
1.1 Introducción
permita el confinamiento y guiado de las ondas desde el puntoorigen (típicamente llamado generador) hasta un punto destino(típicamente llamado carga)
G Z
G V
L Z
Generador
Carga
Línea de
Transmisión
denominarse línea de transmisión
guía de onda
1.1 Introducción- Clasificación de los medios de transmisión:
1.1 Introducción- Reseña histórica
comunicación eléctrica a distancia.- La comunicación tuvo lugar entre Baltimore y Washington mediante
un telégrafo de un solo hilo (se usaba la tierra como retorno)y empleando el código Morse.
el primer cable telegráfico trasatlántico en 1858.
través de un cable eléctrico dando lugar al nacimiento del teléfono
1.1 Introducción
experimentalmente mediante los trabajos de H. Herzt- En 1901, G. Marconi consigue la primera comunicación trasatlánticavía radio, en la cual se transmitió una señal electromagnética entreGran Bretaña y Canada.- Durante las primeras décadas del siglo XX, las comunicaciones serealizaban empleando únicamente la parte baja del espectroelectromagnético. La tecnología se limitaba al uso de líneas detransmisión, típicamente bifiliar, (propagación TEM).- Durante este periodo Oliver Heaviside desarrolla las bases de lateoría moderna de líneas de transmisión.
1.1 Introducción
de forma independiente, G. C. Southworth (Laboratorios Bell) y W.L. Barrow (MIT) demuestran experimentalmente la propagación enguías de onda metálicas.
lugar importantes desarrollos y descubrimientos en el campo de lasRadiocomunicaciones y de la circuitería de microondas.
muchos dispositivos de microondas que siguen utilizándose hoy endía en muchos sistemas de telecomunicación.
1.2 Modelo circuital de la línea de transmisión^ - Consideramos un generador y una carga conectados a través de una
línea de transmisión (por ej. un cable coaxial)
cuestión:
¿Cómo podemos incorporar este
elemento en el análisis del circuito?.
¿Cuál es el circuito equivalente del cable coaxial?
ó
1.2 Modelo circuital de la línea de transmisión- El modelo de conexión ideal puede mejorarse empleando un modelo
equivalente de parámetros concentrados
paralelo y una autoinducción en serie
línea
se trabaja con la capacidad por unidad de longitud C
a
b
z
E
E
1.2 Modelo circuital de la línea de transmisión
se trabaja
con la autoinducción por unidad de longitud L [H/m]
i V
0 V
y
sin pérdidas es el mostrado el la figura
14
C L
i V
0 V
a
b
z
B
B
I
I
1.2 Modelo circuital de la línea de transmisión^ - Se verifica
aire sabiendo que el radio de cada hilo vale 1 mm y la distancia entrelos dos hilos es 2 cm. Suponer que los hilos son conductores perfectos
Solución:
perfectos, la línea no tiene pérdidas.
d = 2 mm y la separación entre hilos D = 20 mm, luego
7
7
0
12
12
D
d
d
1.2 Modelo circuital de la línea de transmisión
no es mucho menor que la longitud de onda
de la señal se producen fenómenos ondulatorios (reflexión, desfase,…)
de parámetros concentrados
NO mucho menor que la longitud de onda, no es válida la teoríade circuitos concentrados (leyes de Kirchhoff)
requiere de una extensión de la teoría de circuitos convencional quetenga en cuenta de forma explícita los efectos propagativos de lasseñales
z
z
z
z
z C z L z R
z G
1.2 Modelo circuital de la línea de transmisión
mediante circuitos equivalentes
de longitud
y sustituir cada sección por su circuito equivalente
z
propiedades de las ondas de tensión y corriente en la línea.
