Conceptos Clave en Líneas de Transmisión

Características de la Propagación

Constante de Atenuación (α)

Indica que la amplitud de la señal disminuye a lo largo de la línea. El efecto producido en la señal por dicha atenuación se conoce como distorsión de atenuación y origina que la amplitud de la señal se vaya atenuando.

Constante de Fase (β)

Hace referencia a las variaciones de longitud de onda que experimenta la señal según recorre la línea de transmisión.

Longitud de Onda (λ)

Es la distancia que recorre una señal en el tiempo que dura su periodo.

Velocidad de Propagación (Vp)

Es la velocidad de fase de la señal, es decir, la velocidad a la que se transmite la señal por la línea.

Velocidad de Fase y Tiempo de Propagación

Velocidad de fase: Es el tiempo que tarda la señal en recorrer una distancia x. A partir de esta, podemos calcular el tiempo de propagación de la señal (tp): si la línea tiene una longitud l:

Distorsión de Retardo

Es el efecto que se produce cuando introducimos en el origen de la línea una señal que sea suma de varias señales sinusoidales; sus distintos componentes tardarán tiempos distintos en recorrer la línea.

Condición de Heaviside

Donde R, L, C y G son las constantes kilométricas. La impedancia característica tiene parte compleja, lo cual no es deseable, ya que nos interesa que tenga solo parte real, es decir, que se comporte de forma resistiva y se mantenga constante para todos los valores de la frecuencia de la señal transmitida por la línea. Para conseguir esto, se debe cumplir la relación conocida como condición de Heaviside, que se cumple si se mantiene el equilibrio definido en la siguiente expresión:

1. Si conseguimos que tendremos un valor de α mínimo.
2. la línea producirá la mínima distorsión de atenuación posible.
3. es proporcional a ω. Si L y C son consonantes, entonces la línea producirá la mínima distorsión de retardo.
4. siendo Z real y constante con ω.

Adaptación de Impedancia

Adaptación de impedancia: Impedancia Z1, medida hacia el generador; Z2, medida hacia la carga. Intervienen las siguientes señales:

• Onda incidente: generada por el generador.
• Onda transmitida: es la que se aplica a la carga.
• Onda reflejada: es la que retorna al generador.

Pérdidas en Líneas de Transmisión

Pérdidas por Reflexión

La atenuación provoca un efecto conocido como pérdidas por reflexión A, que es la atenuación de la onda transmitida respecto de la incidente. Pi: la potencia de la onda incidente y Pr: la potencia de la onda transmitida.

Coeficientes de Reflexión

• Coeficiente de reflexión ρ: cuantifica las inestabilidades producidas por la onda reflejada; sirve para estabilizar la onda reflejada en el circuito.
• Coeficiente de reflexión de tensión ρv: relaciona la onda reflejada con respecto a la onda incidente.
• Coeficiente de reflexión de corriente ρi: nos relaciona la corriente de la onda reflejada con respecto a la intensidad de corriente de la onda incidente.

Pérdidas de Retorno

Pérdidas de retorno Ar: la atenuación de la onda reflejada respecto de la incidente.