INSTITUTO POLITÉCNICO
NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE
INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
UNIDAD ZACATENCO
INGENIERÍA EN COMUNICACIONES
Y ELECTRÓNICA
Equipo 2.
Bernabé
Ramírez Héctor
Berrios
Villalobos Estrella Celeste
Hernández
Duran Vania Citlalitl
Miranda
Colín Sergio.
4CM18.
ONDAS ELECTROMAGNETICAS
GUIADAS
Practica
1.
“LÍNEAS DE TRANSMISIÓN.”
OBJETIVO.
Determina el valor de alguno de los parámetros más
importantes de diferentes tipos líneas de transmisión.
MATERIAL.
Sección de líneas de transmisión.
Vernier
Flexómetro.
INTRODUCCION.
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 los espacios 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 cuatro
constantes 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 una línea de transmisión es una cantidad compleja que se expresa en Ohms,
que idealmente es independiente de la longitud de la línea, y que no puede
medirse. La
impedancia característica (resistencia a descarga) se define como la impedancia
que se ve desde una línea infinitamente larga o la impedancia que se ve desde
el largo finito de una línea que se determina en una carga totalmente resistiva
igual a la impedancia característica de la línea.
Una línea de transmisión almacena energía en su inductancia y
capacitancia distribuida.
PERDIDAS
EN LA LÍNEA DE TRANSMISIÓN.
Las líneas de transmisión
frecuentemente se consideran totalmente sin perdidas. Sin embargo, en realidad,
hay varias formas en que la potencia se pierde en la línea de transmisión, son;
- perdida del
conductor,
- perdida por
radiación por el calentamiento del dieléctrico,
- perdida por acoplamiento,
- y descarga
luminosa ( efecto corona ).
TIPOS
DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN.
Las líneas de transmisión se clasifican generalmente como balanceadas o
desbalanceadas. Con líneas balanceadas de dos cables, ambos conductores llevan
una corriente; un conductor lleva la señal y el otro es el regreso.
Este tipo de transmisión se llama
transmisión de señal y el otro es el regreso. Este tipo de transmisión se llama
transmisión de señal diferencial o balanceada. La señal que se propaga a lo largo del cable se mide como la diferencia
de potencial entre los dos cables. Las corrientes que fluyen en direcciones
opuestas por un par de cable balanceados se les llaman corriente de circuito
metálico. Las corrientes que
fluyen en las mismas direcciones se le llama corriente longitudinales. Un par
de cables balanceados tiene la ventaja que la mayoría de la interferencia por
ruido (voltaje de modo común) se induce igual mente en ambos cables,
produciendo corrientes longitudinales que se cancelan en las carga. Cualquier par de cable puede operar en el
modo balanceado siempre y cuando ninguno de los dos cables esté con el
potencial a tierra. Esto incluye al cable coaxial que tiene dos conductores
centrales y una cubierta metálica. La cubierta metálica general mente se conecta a tierra para evitar
interferencia estática al penetrar a los conductores centrales. Con una línea
de transmisión desbalanceada, un cable se encuentra en el potencial de tierra,
mientras que el otro cable se encuentra en el potencial de la señal. Este tipo de transmisión se le llama
transmisión de señal desbalanceada o de terminación sencilla. Con la
transmisión de una señal desbalanceada, el cable de la tierra también puede ser
la referencia a otros cables que llevan señales.
LÍNEAS DE
TRANSMISIÓN COAXIAL O CONCÉNTRICA
Las líneas de transmisión
de conductores paralelos son apropiadas para las aplicaciones de baja
frecuencia. Sin embargo, en las frecuencias altas, sus pérdidas por radiación y
pérdidas dieléctricas, así como su susceptibilidad a la interferencia externa
son excesivas. Los
conductores coaxiales se utilizan extensamente, para aplicaciones de alta
frecuencia, para reducir las pérdidas y para aislar las trayectorias de
transmisión. El cable coaxial básico consiste de un conductor central rodeado
por un conductor exterior concéntrico (distancia uniforme del centro). A frecuencias de operación relativamente
altas, el conductor coaxial externo proporciona una excelente protección más
baja, el uso de la protección no es costeable. Además el conductor externo de
un cable coaxial generalmente está unido a tierra, lo que limita su uso a las
aplicaciones desbalanceadas. Esencialmente,
hay dos tipos de cables coaxiales: líneas rígidas llena de aire y líneas
sólidas flexibles, En una línea coaxial rígida de aire, el conductor central
está rodeado de forma coaxial por un conductor externo tubular y el material
aislante es el aire. El conductor externo físicamente está aislado y separado
del conductor central por un espaciador, que generalmente está hecho de Pirex,
poliestireno, o algún otro material no conductivo. En un cable coaxial sólido flexible, el
conductor externo estará trenzado, es flexible y coaxial al conductor central.
El material aislante es un material de poliestireno sólido no conductivo que
proporciona soporte, así como aislamiento eléctrico entre el conductor interno
y externo. El conductor interno es un cable de cobre flexible que puede ser
sólido o hueco. Los cables coaxiales rígidos llenos de aire son relativamente
caros en su fabricación, y el aislante de aire debe de estar relativamente
libre de humedad para minimizar las pérdidas. Los cables coaxiales son relativamente inmunes a la radiación externa,
ellos en sí irradian muy poca, y pueden operar a frecuencias más altas que sus
contrapartes de cables paralelos. Las desventajas básicas de la líneas de
transmisión coaxial es que son caras y tienen que utilizarse en el modo
desbalanceado.
DESARROLLO.
|
LINEA
|
a
|
b
|
c
|
d
|
L(m)
|
f(Hz)
|
V(m/s)
|
Zo
|
Zo(fabricante)
|
|
RG-11
|
0.55
|
3.1
|
----
|
----
|
1.03
|
10 MHz
|
199.55
|
173.23
-27.2i
|
75
|
|
RG-8
|
0.9
|
3.5
|
----
|
----
|
0.98
|
10 MHz
|
199.55
|
254.4
-56.7i
|
50 ± 2
|
|
RG-58
|
0.58
|
1.45
|
----
|
----
|
0.847
|
10 MHz
|
199.55
|
35.12
+12i
|
53.5 ± 2
|
|
RG-59
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Heliax Delgado
|
2
|
5.95
|
----
|
----
|
1.42
|
10 MHz
|
199.55
|
97.5
-32.32i
|
50
|
|
Heliax Grueso
|
3.1
|
11.95
|
----
|
----
|
0.87
|
10 MHz
|
199.55
|
27.98
+ 89.4i
|
75
|
|
T.V. bifilar
|
---
|
---
|
0.5
|
5
|
.83
|
10 MHz
|
199.55
|
17.25
-32.1i
|
75
|
|
Duplex
|
---
|
---
|
0.35
|
8.5
|
0.88
|
10 MHz
|
199.55
|
77.35
+102.5i
|
75
|
CONCLUSIONES.
Bernabé
Ramírez Héctor
Existen
diferentes líneas de transmisión, las hay desde coaxiales, bifilares, y de microcinta que son las más utilizadas,
cada una de estas contienen lo que son los parámetros de recistencia,
conductancia, inductancia y capacitancia, los cuales se pueden determinar a
partir de lo que son en el caso de la línea bifilar el radio “a” y la distancia
“d” o en el caso de la línea con cable coaxial el radio interior “a” y radio
exterior “b”, y a su vez se puede calcular mediante estos datos lo que es la
impedancia característica de nuestra línea de transmisión, en esta práctica se
midieron físicamente los radios y distancias al igual que las longitudes .
Berrios
Villalobos Estrella Celeste
En esta práctica tuvimos que determinar ciertos parámetros a partir de las mediciones
que realizamos en ciertas líneas de transmisión para así poderlos comparar,
comprendí que la impedancia de entrada es dada por el fabricante aunque también
se puede calcular con base a lo que medimos en las líneas de transmisión aunque
no en todos se pudieron medir los mismos parámetros.
Hernández
Duran Vania Citlalitl
Conocí los diferentes tipos
de líneas de transmisión así como las partes que la conforman y el material del
cual están hechos, hicimos diferentes mediciones las cuales nos permitirán
calcular diferente parámetros que caracterizan a cada una de ellas, conocí su
impedancia la cual calculamos, su velocidad y frecuencia.
Hay
una gran variedad de tipos de líneas de transmisión para distintos usos , por
lo cual uno debe realizar un minucioso análisis de donde se quiere instalar una
línea de transmisión para elegir de manera correcta la que convenga utilizar en
dicho proyecto o instalación .
BIBLIOGRAFIA.
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