La Impedancia Característica

INTRODUCCIÓN

En esta práctica estudiaremos una herramienta gráfica la cual nos permite obtener diversos parámetros de las líneas de transmisión y la resolución de problemas de adaptación de impedancias, dicha herramienta recibe el nombre de Carta de Smith.

Fue desarrollada en el año 1939 por Phillip Hagar Smith en los “Bell Telephone Laboratories”, debido a que poseía problemas para calcular la adaptación de las antenas debido a su gran tamaño. Esta herramienta no es más que un diagrama polar espacial el cual contiene círculos de resistencias constantes junto a otros círculos de reactancia constante, acompañados a su vez por círculos de relación de onda estacionaria constante y curvas radiales las cuales representan los lugares geométricos de desfase en una línea de valor constante.

Con la carta de Smith uno puede resolver problemas de adaptación de impedancias evitando las operaciones con números complejos que suelen aplicar estos cálculos, basta con usar esta herramienta para encontrar la solución al problema.

Impedancia

Oposición que ofrece algún material o aparato a la circulación de la radio frecuencia.

La Impedancia Característica es la relación entre el voltaje aplicado y la corriente alterna circulante, en un punto cualquiera de una línea de transmisión considerada infinitamente larga.

La impedancia característica es independiente de la frecuencia de la tensión aplicada y de la longitud de la línea, por lo que esta saldrá como una carga resistiva y no se producirán reflexiones por desadaptación de impedancias, cuando se conecte a ella un generador con impedancia igual a su impedancia característica. La impedancia característica de una línea de transmisión depende de los denominados parámetros primarios de la misma que son: resistencia, capacitancia, inductancia y conductancia.

La importancia de que todos los elementos que componen un sistema de transmisión presenten en las partes conectadas a la línea impedancias idénticas a la impedancia característica de esta, para que no existan ondas reflejadas y el rendimiento del conjunto sea máximo.

Medición de la frecuencia

La frecuencia a la cual la muestra de prueba tiene "una longitud de onda" puede determinarse ya sea con un generador de RF o con un griddip. El método del generador de señales requiere un generador de frecuencia variable con una impedancia interna de 50ohm y una impedancia de terminación de 50ohm al final de su cable de salida. Una muestra de cable en circuito abierto en paralelo con un milivoltímetro sensible y de banda ancha se conecta sobre la salida de 50ohm. Los puntos de voltaje mínimo ocurren a frecuencias que son múltiplos impares de la frecuencia para la cual la muestra es un cuarto de onda. El número exacto de cuartos de onda pueden determinarse dividiendo por dos la diferencia en MHz entre dos puntos resonantes sucesivos en la frecuencia

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