Líneas de Transmisión en Electrónica

Líneas de Transmisión

Introducción

Las líneas de transmisión confinan la energía electromagnética a una región del espacio limitada por el medio físico que constituye la propia línea.

Aplicaciones

• Transporte de señales entre fuente y carga.
• Como circuitos resonantes.
• Filtros.
• Acopladores de impedancia.

Tipos de Líneas

• Línea de pares o equilibrada.
• Línea coaxial.
• Guía de ondas.

Línea Equilibrada

Conductores paralelos regularmente separados por una distancia constante y con dimensiones geométricas bien definidas.

Impedancia Característica

Impedancia de una línea equilibrada cuyo dieléctrico es el aire.

Ventajas

• En condiciones óptimas tienen menor atenuación.

Inconvenientes

• Con humedad las pérdidas pueden ser 10 veces superiores.
• Son necesarios aisladores.
• Sensible a interferencias eléctricas externas, ruidos de ignición, etc.

Líneas Microstrip

Líneas equilibradas no utilizadas en la actualidad para montajes. Se utiliza un tipo parecido a las líneas equilibradas en tecnologías de circuito impreso para utilizarlas como adaptadores de impedancias y otros usos.

Línea Coaxial

Dos conductores concéntricos separados por un aislante.
Es una línea desequilibrada ya que su conductor exterior, denominado malla, suele estar a potencial de tierra mientras que el conductor central, denominado vivo, es el que transporta la señal. Tiene pocas pérdidas por radiación y alta inmunidad a interferencias externas. La impedancia depende de tres factores:

• Tipo de dieléctrico utilizado.
• Diámetros de los conductores interno y externo.
• Separación entre conductores.

Tipos de Dieléctricos

• Polietileno compacto.
• Polietileno expandido o Foam.
• Polietileno/aire.
• Tefzel.
• Teflón.

Impedancia Característica

En radiodifusión profesional, todos los sistemas trabajan en 50 Ω.

Impedancia de Transferencia

Define la capacidad de blindaje del conductor externo frente a radiación interna y señales externas. Cuanto más pequeño es el valor, mejor es el cable. En los cables de tipo Cellflex, Heliflex, Flexwell, línea rígida y guía de ondas es del 100%.

Atenuación

Es la pérdida de potencia que sufre la señal al recorrer determinada longitud del cable expresada en dB/100 m. La atenuación del cable depende de las dimensiones físicas del cable, del tipo de aislante y de la frecuencia de la señal a utilizar.

Tensión de Pico

Máxima tensión que soporta la línea entre conductores sin que se produzca perforación del dieléctrico.

Potencia Máxima

Se puede transmitir a una determinada frecuencia sin que la temperatura del cable afecte el funcionamiento del mismo. Disminuye al aumentar la frecuencia y se mide en W.

Radio Mínimo del Cable

Radios más pequeños implica cambios en el radio del aislamiento y, por lo tanto, modificación de la impedancia característica del cable.