Medios de transmision

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material donde se informa los conceptos básicos de lineas de transmision

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Medios de transmision

  1. 1. GUIADOS NO GUIADOS
  2. 2. MEDIOS NO GUIADOS
  3. 3. MEDIOS GUIADOS BIFILAR COAXIAL UTP GUIA DE ONDA FIBRA OPTICA
  4. 4. LINEAS BALANCIADAS /DESBALANCIADAS DIAGRAMA DE UN BALUN BALUN
  5. 5. ESPECTRO DE FRECUENCIAS
  6. 6. ESPECTRO DE FRECUENCIAS
  7. 7. MODOS DE PROPAGACIÓN Modo TEM (transversal electromagnético) se da en la líneas de transmisión de dos conductores
  8. 8. MODO DOMINANTE Y MODOS SUPERIORES
  9. 9. MODO DOMINANTE Y MODOS SUPERIORES
  10. 10. FRECUENCIA DE CORTE
  11. 11. PROPAGACIÓN MULTIMODO CANAL Cuando se propaga mas de un modo la energía se distribuye en los diferentes modos los cuales tienen diferentes velocidades de propagación y en consecuencia llegaran en distintos tiempos
  12. 12. INTERFERENCIA INTERSIMBOLO (ISI) CANAL ISI
  13. 13. CURVA CARACTERISTICA CABLE COAXIAL
  14. 14. TEORIA DE LA LINEA DE DOS CONDUCTORES
  15. 15. MODELO CIRCUITAL DE UNA LINEA DE DOS CONDUCTORES IDEAL
  16. 16. CAPACITANCIA DISTRIBUIDA Es generada por el almacenamiento de energía debido a la distribución de potencial en los conductores. Esta solo depende de la dimensiones físicas y la geometría de la línea V Q C a
  17. 17. EJEMPLO: Deduzca la expresión matemática para calcular la capacitancia distribuida de un cable coaxial a altas frecuencias a b aislante
  18. 18. EJEMPLO: Deduzca la expresión matemática para calcular la capacitancia distribuida de un cable coaxial a altas frecuencias a b r r Q D 2 Q Densidad de flujo eléctrico r QD E 2 Campo Eléctrico b a r Qdr r Qdr V 22 )ln( 2 )]ln()[ln( 2 ab Q ab Q V mF ababQ Q V Q C / )ln( 2 )ln( 2
  19. 19. EFECTO PIEL (SKIN) Es el fenómeno en el cual, a una alta frecuencia la corriente eléctrica tiende a circular en la mayor proporción sobre la superficie (piel) del conductor y no en el interior de este.
  20. 20. INDUCTANCIA DISTRIBUIDA I L B B Flujo Magnético I Corriente Es generada por el almacenamiento de energía debido a la distribución de corrientes en los conductores. Esta solo depende de la dimensiones físicas y la geometría de la línea
  21. 21. EJEMPLO: Deduzca la expresión matemática para calcular la inductancia distribuida de un cable coaxial a altas frecuencias a b aislante
  22. 22. EJEMPLO: Deduzca la expresión matemática para calcular la inductancia distribuida de un cable coaxial a altas frecuencias a b r r I B 2 Q Densidad de campo magnético ABB Flujo magnético b a B dr r I dr r I 22 )ln( 2 )]ln()[ln( 2 ab I ab I B mHab I ab I I L B /)ln( 2 )ln( 2
  23. 23. EJEMPLO: Determine la capacitancia e inductancia distribuida de un cable coaxial RG-8 que posee un diámetro del conductor de 0,108’’ y un material dieléctrico semisólido de polietileno de 0,286’’ de diámetro a b aislante Material dieléctrico Dieléctrico Constante (E) Aire 1,00 Polietileno - espuma celular (PE) 1,4 Polietileno - sólido (PE) 2,3 Poly tetrafluoroetileno (PTFE) 2,1 Tetrafluoroetileno celular poli (PTFE)) 1,4 Etileno propileno fluorado (FEP) 2,1 Celular etileno fluorado propileno (FEP) 1,5 Caucho de butilo 3,1 El caucho de silicona 2,08 a 3,50
  24. 24. Ecuaciones De Inductancia y Capacitancia Para Un Cable Bifilar )ln( adL )ln( ad C
  25. 25. EJEMPLO: Una Línea Bifilar tiene conductores de Cobre con radio igual a 2mm. La separación entre centros es de 2cm y el material aislante es polietileno
  26. 26. MODELO CIRCUITAL DE UNA LINEA DE DOS CONDUCTORES CON PERDIDAS
  27. 27. RESISTENCIA DISTRIBUIDA Es Ocasionada a razón que los conductores no son perfectos. Y dicho valor depende de la conductividad del material, su geometría y de la distribución de la densidad de corriente (que es función de la frecuencia) 2  : La profundidad de penetración de la corriente La densidad de distribución de corriente es función de la profundidad de penetración mS /10 8
  28. 28. CONDUCTANCIA DISTRIBUIDA Es Ocasionada a razón que los dieléctricos utilizados no son perfectos. Ya que estos poseen cierta conductividad que crece con la frecuencia de corrientes alternas y produce perdidas denominadas como histéresis del dieléctrico
  29. 29. TABLA DE DIELECTRICOS
  30. 30. ECUACIONES PARA DETERMINAR RESISTENCIA Y CONDUCTANCIA DISTRIBUIDA ) 11 ( 2 1 ba R C  )ln( 2 ab G d CABLE COAXIAL C a R  1 CABLE BIFILAR )2(cosh 1 ad G d
  31. 31. CONSTANTES DE UNA LINEA DE TRANSMISION ))(( CjGLjR CONSTANTE DE PROPAGACION j Constante de atenuación Constante de Fase α indica la atenuación que sufre la onda de voltaje o de corriente conforme se propaga a lo largo de la línea. Sus unidades son [nepers/metro] 1nepers = 8,686 dB β indica la rapidez de cambio de la fase de la onda conforme se propaga. Sus unidades son [radianes/metro]
  32. 32. CONSTANTES DE ATENUACION
  33. 33. IMPEDANCIA CARACTERISTICAS )( )( CjG LjR ZO Cada Línea de transmisión tendrá su propio valor particular de impedancia características Zo , dependiendo de la geometría y las dimensiones de la línea, así como la frecuencia de operación Tenga en Cuenta
  34. 34. Encuentre la constante de Atenuación para una línea de transmisión de 500 metros w1500 W1250 m500
  35. 35. Velocidad De Propagación Las ondas electromagnéticas no siempre se propagan a la velocidad de la Luz (300000Km/s) si no que esta velocidad varia dependiendo de la densidad del medio donde se propaguen, disminuyendo en los medios mas densos r C v smC /103 8 relativaadpermitividr __
  36. 36. Velocidad De Fase Es la velocidad en la que se mueve en la dirección de Propagación un punto imaginario de fase constante. p v Para las líneas de transmisión de dos conductores la velocidad de fase coincide con la velocidad de propagación. r p C v
  37. 37. Parámetros Que miden el Desacople de una Línea de Transmisión 0 Z R VSWR L Siempre que R>z L R Z VSWR 0 Siempre que Z>R 0 0 ZR ZR L L 0 0 ZR RZ L L
  38. 38. Perdidas de Retorno Es una medida que indica cuanta potencia incidente en la carga se esta reflejando 2 Incidente reflejada P P LR
  39. 39. 100W de potencia de RF es aplicada a una línea de transmisión sin perdidas con una impedancia características de 50 Ω, terminada en una carga resistiva de 25 Ω. Calcule la potencia reflejada y la potencia en la carga
  40. 40. IMPEDANCIA DE ENTRADA DE UNA LINEA DE TRANSMISION   2 2 1 1 e e zz oi
  41. 41. Se tiene una línea de transmisión sin perdida, con papel como dieléctrico εr =3, que trabaja con una frecuencia de 300 MHz La longitud de la línea es de 10m y su impedancia características de 50 Ω . Al final de la línea de transmisión se conecta una carga cuya impedancia es de 80 Ω. Encuentre el coeficiente de reflexión y la impedancia de entrada en la línea. Calcule también la impedancia que se vería a distancias de λ/2 y λ ,medidas desde el generador hacia la carga.
  42. 42. Impedancia de entrada para una línea terminada en corto circuito   tanh 1 1 2 2 ooi z e e zz )( LjRzi 
  43. 43. Impedancia de entrada para una línea terminada en circuito abierto   coth 1 1 2 2 ooi z e e zz )( 1 CjG zi 

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