Transmisión y atenuación de potencia
Las líneas de transmisión pueden ser de muchas formas y tamaños. Es conveniente clasificarlas en base a las configuraciones de sus campo E y H, es decir, en base a los modos que pueden transmitir. De esta manera, las líneas de transmisión se pueden dividir en dos grupos principales:
1) Las que son capaces de transmitir el modo TransversalElectromagnético (TEM). Del cual se desprenden las O.P.U.
2) Las que son capaces de transmitir únicamente modos de orden más alto.
En un modo TEM ambos, el campo eléctrico y el campo magnético, están completamente en la dirección de propagación. No hay componente ni de E, ni de H en la dirección de transmisión. Por ejemplo, si la dirección de transmisión es en Z, entonces las únicas posibilidadespara la dirección de E y de H serían Ex y Hy ó Ey y Hx. La única diferencia con las O.P.U. es que en el modo TEM E y H no necesariamente son independientes de su posición en el plano formado por XY (el cual es transversal a Z). Mientras que en las O.P.U. E Y H sí deben ser independientes de su posición en estos planos (esto es la característica de uniformidad).
Los modos de más alto ordensiempre tienen al menos una componente, de alguno de los campos en la dirección de transmisión.
Todas las líneas de dos conductores como el cable coaxial o el cable de dos hilos son ejemplos de líneas que transmiten el modo TEM o simplemente de líneas TEM; mientras que las guías de onda huecas, de un solo conductor, son ejemplos de líneas de modos más altos.
En resumen:
1) Línea modoTEM.- E y H son totalmente transversales a la dirección de
transmisión. Ejemplos: todas las líneas de dos conductores.
2) Línea modo de más alto orden.- E ó H ó ambos tienen componentes en la
dirección de transmisión. Ejemplos de modos de más alto orden son el modo TM,
el modo TE. Ejemplos de este tipo de líneas de transmisión son las guías de onda
huecas de un solo conductor o laslíneas trifásicas.
En el ámbito electrónico el término “línea” o “línea de transmisión” usualmente se utiliza únicamente para hacer referencia a los dispositivos que pueden transmitir modo TEM, mientras que el término “guía” o “guía de onda” se utiliza para hacer referencia a los dispositivos que pueden transmitir modos de más alto orden.
A continuación se muestra el diagrama (figura 1.1)utilizado para representar una línea de transmisión y en seguida se mostrarán algunas analogías útiles entre las O.P.U. y las líneas de transmisión:
[pic]
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 losespacios 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 ).
La resistencia y la inductancia ocurre a lo largo de la línea, mientras que entre los dos conductores ocurren la capacitancia y la conductancia.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 cuatroconstantes primarias.
Las constantes secundarias son impedancia característica y constante de propagación.
Impedancia Característica.
Para una máxima transferencia de potencia, desde la fuente a la carga (no hay energía reflejada), una línea de transmisión debe terminarse en una carga puramente resistiva igual a la impedancia característica de la línea.
La impedancia característica (Zo), de…
