Electronica 1MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA

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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA

DE LA FUERZA ARMADA BOLIVARIANA

UNEFA

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Profesora:        Realizado por:

Juan Ignacio        Alex  Parra

        Lorena Otero

        Karleidys Gonzalez

        Mariluz Cordova

        Rosmaly Carrera

        Carlos Codastefano

Ing. de Telecomunicaciones

5to   semestre

        Sección 01  

CUMANÁ, NOVIEMBRE 2013

Una línea de transmisión es una estructura material utilizada para dirigir la transmisión de energía en forma de ondas electromagnéticas, comprendiendo el todo o una parte de la distancia entre dos lugares que se comunican.

En adelante utilizaremos la denominación de líneas de transmisión exclusivamente para aquellos medios de transmisión con soporte físico, susceptibles de guiar ondas electromagnéticas en modo TEM (modo transversal electromagnético). Un modo TEM se caracteriza por el hecho de que tanto el campo eléctrico, como el campo magnético que forman la onda son perpendiculares a la dirección en que se propaga la energía; sin existir, por tanto componente de los campos en la dirección axial (dirección en que se propaga la energía).

Para que existan propagación energética en modo TEM, es necesario que existan al menos dos conductores eléctricos y un medio dieléctrico entre ambos (que puede incluso ser aire o vacío). Ejemplos de líneas de transmisión son el cable bifilar, el cable coaxial, y líneas planares tales como la stripline, la microstrip...

Cuando el modo de propagación es TEM, se pueden definir, sin ambigüedad, tensiones y corrientes, y el análisis electromagnético de la estructura (estudio de campos) no se hace imprescindible, siendo posible una representación circuital con parámetros distribuidos, tal y como aquí se trata con posterioridad.

Así podemos decir que el modelo circuital equivalente de un tramo de línea de transmisión ideal de longitud infinitesimal dz está compuesto por una bobina serie que representa la autoinducción L de la línea de transmisión por unidad de longitud (medida en H/m), y un condensador en paralelo para modelar la capacidad por unidad de longitud C de dimensiones F/m.

Cuando la línea de transmisión introduce pérdidas, deja de tener un carácter ideal y es necesario ampliar el equivalente circuital anterior añadiendo dos nuevos elementos: una resistencia serie R, que caracteriza las pérdidas óhmicas por unidad de longitud generadas por la conductividad finita de los conductores, y que se mide en Ω/m, y una conductancia en paralelo G

1) Impedancia de entrada

La impedancia de entrada de una línea sin perdidas terminada con una impedancia ZL se calcula con la siguiente expresión:

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Donde:

Zent: Impedancia de entrada de la línea.

Zo: impedancia característica de la línea.

ZL: impedancia de la carga de terminación de la línea.

/: largo de la línea

β: Factor de fase.

La impresión se aplica a una línea ideal, sin atenuación (perdidas). En el caso de una línea muy larga, donde prepondere una atenuación considerable, la ecuación de la impedancia de entrada es algo más complicada y utiliza funciones hiperbólicas. Consideraremos solo líneas sin pérdidas con el fin de ser más conceptuales en el desarrollo.

La impedancia característica (Zo) de una línea es siempre resistiva y por ello se presenta con un valor real. Por otro lado la impedancia de terminación ZL puede ser resistiva, activa pura o una combinación de ambas, por lo que se representa por un numero complejo. El valor de la impedancia de entrada Zent también tiene la misma característica que la ultima.

2) Casos especiales de la línea sin pérdidas

A menudo se presentan situaciones que implican líneas de transmisión sin perdidas con terminaciones particulares o línea que exhiben propiedades particulares útiles. A continuación se consideran algunos de estos casos particulares.

Línea en cortocircuito de las siguientes ecuaciones

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La línea de transmisión mostrada en la figura termina con un corto circuito (ZL = 0)

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Por consiguiente, el coeficiente de reflexión del voltaje es (T = -1) y la razón de onda estacionaria de voltaje es (S = ∞), por lo tanto, el voltaje y la corriente en una línea de transmisión en corto circuito sin pérdida esta dado por:

Ṽsc(z) = V0+ (e-jβz - e jβz) = 2Vo+ Sen (βz)

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El voltaje Ṽsc(z) es cero en la carga (z=0), como debe ser un corto circuito y su amplitud varia como Sen(βz), en tanto que la corriente Ĩsc(z) alcanza su valor máximo en la carga y varia como Cos(βz).

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