Este documento describe líneas de transmisión, incluyendo sus componentes, parámetros y características. Explica que una línea de transmisión transmite energía entre dos puntos utilizando conductores y un medio dieléctrico. Describe los parámetros primarios de una línea (resistencia, inductancia, capacitancia y conductancia) y cómo estos determinan las características secundarias como la impedancia característica y constante de propagación. También cubre ondas estacionarias, coeficientes de reflexión y ejemplos de c

1. Instituto Universitario Politécnico
“Santiago Mariño”
San Cristóbal – Edo. Táchira
Integrante:
Miguel Bravo
C.I.: 24.355.066
San Cristóbal, Febrero de 2017

2. Introducción
Una línea de transmisión es cualquier sistema de conductores adyacentes
separados por un medio dieléctrico; uno de los conductores es el positivo y el
otro es el negativo o tierra.
La energía generada, ya sea hidroeléctrica o térmicamente, se transporta
en grandes bloques a través de las Líneas de Transmisión, las cuales se
interconectan por medio de subestaciones ubicadas tanto en los centros de
generación, como en los sitios donde se hace la reducción que permite distribuir
la energía a los consumidores finales.

3. Líneas de Transmisión
Es cualquier sistema de conductores, semiconductores, o la combinación
de ambos, que puede emplearse para transmitir información, en la forma de
energía eléctrica electromagnética entre dos puntos.
Las líneas de transmisión son circuitos en frecuencias muy altas donde
las longitudes de onda son cortas, estas actúan como circuitos resonantes y aun
como componentes reactivos en VHF y UHF y frecuencias microondas, la mayor
parte de los circuitos sintonizados y filtros se utilizan con líneas de transmisión.
Uno de los casos de mayor interés, es el caso de las líneas ideales en
donde no existen pérdidas de energía y el cuadripolo exhibe solamente
elementos reactivos. Resultan ecuaciones de onda para tensión y corriente a lo
largo de la línea, que queda definida por dos parámetros: la velocidad de
propagación de las ondas y la impedancia característica, que da la relación entre
las ondas de tensión y de corriente de una onda progresiva.
En el caso de las líneas reales se incorporan las pérdidas en los
conductores y en el dieléctrico. Esto lleva, en el caso de ondas armónicas, a una
constante de propagación compleja que indica la propagación con atenuación y
a una impedancia característica compleja. En la práctica son de interés las líneas
de bajas pérdidas.
A continuación se presenta una descripción de líneas de uso común. Una
línea cargada generalmente presenta reflexión de potencia, y en el caso ideal,
ondas estacionarias. En general, modificando la impedancia de carga y la
longitud de la línea es posible obtener cualquier impedancia de entrada, lo que
permite usar a las líneas como elementos de circuito.
Para líneas de transmisión de energía o información, la reflexión de pote
ncia es habitualmente perjudicial, y está acompañada de sobrevoltajes y
sobrecorrientes en la línea que pueden dañarla.
El parámetro que define usualmente la importancia de la reflexión es la
relación de una onda estacionaria se denomina coeficiente de reflexión
generalizado, el cual se describe como la relación de la tensión de la onda
regresiva y la tensión de la onda incidente en cualquier punto de la línea.

4. La propagación de la energía eléctrica por una línea de transmisión se
hace en forma de ondas electromagnéticas transversales (EMT), en donde se
debe recordar que una onda es un movimiento oscilatorio.
Coeficientes de Reflexión
El coeficiente de reflexión es una cantidad vectorial que representa la
relación del voltaje reflejado entre el voltaje incidente.
Parámetros primarios de la línea
Se designan como parámetros primarios de la línea los siguientes:
 Resistencia en serie por unidad de longitud, R, expresada en Ω/m.
 Inductancia en serie por unidad de longitud en Hy/m.
 Capacidad en paralelo por unidad de longitud, C, en fd/m.
 Conductancia en paralelo por unidad de longitud, G, en S/m.
La resistencia depende la resistividad de los conductores y de la frecuencia.
En altas frecuencias, la resistencia aumenta con la frecuencia debido al efecto
pelicular, ya que la corriente penetra sólo una pequeña capa cercana a la
superficie del conductor. La inductancia es consecuencia del hecho de que todo
conductor por el que circula una corriente variable tiene asociada una

5. inductancia. Como la línea está formada por dos o más conductores separados
por un dieléctrico, constituye, por tanto, un condensador cuya capacidad
depende del área de los conductores, su separación y la constante dieléctrica
del material que los separa. Finalmente, la conductancia es consecuencia de que
el dieléctrico no es perfecto y tiene resistividad finita, por lo que una parte de la
corriente se “fuga” entre los conductores y, junto con la resistencia en serie
contribuye a las pérdidas o atenuación en la línea.
Características de las líneas de Transmisión
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),
 Conductancia de derivación (G).
La resistencia y la inductancia ocurren 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.

6. Impedancia característica
Se denomina impedancia característica de una línea de transmisión a la
relación existente entre la diferencia de potencial aplicada y la corriente
absorbida por la línea en el caso hipotético de que esta tenga una longitud
infinita, o cuando aun siendo finita no existen reflexiones.
La impedancia característica es independiente de la frecuencia de la
tensión aplicada y de la longitud de la línea, por lo que esta aparecerá 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.
. Conductancia (inversa de la resistencia de aislamiento entre los conductores
que forman la línea).
Onda estacionaria
Las ondas estacionarias son aquellas ondas en las cuales, ciertos puntos
de la onda llamados nodos, permanecen inmóviles.
Una onda estacionaria se forma por la interferencia de dos ondas de la
misma naturaleza con igual amplitud, longitud de onda (o frecuencia) que
avanzan en sentido opuesto a través de un medio.
Se producen cuando interfieren dos movimientos ondulatorios con la
misma frecuencia, amplitud pero con diferente sentido, a lo largo de una línea
con una diferencia de fase de media longitud de onda.

7. Ejercicios:
Ejercicio 1.
Calcular el parámetro SWR en una línea de transmisión con amplitud
máxima de la onda estacionaria de voltaje de 12v y una amplitud mínima de onda
estacionaria de voltaje de 5V.
Solución.
Vmax = 12v
Vmin = 5v
SWR = ?
SWR =
𝑉𝑚𝑎𝑥
𝑉𝑚𝑖𝑛
SWR =
12
5
= 2,4
Ejercicio 2.
Calcular la impedancia de característica de un transformador de cuarto de
onda el cual se adapta a una línea de transmisión de 200 Ω y a una carga
resistiva de 150 Ω
Solución.
Zo = 200 ohm
Zr = 150 ohm

8. Ztransf = ?
Ztransf = √ 𝑍0 . 𝑍𝑟 = √200 .150 = 173,20
Ejercicio 3.
Calcular la impedancia característica de una línea de transmisión en
donde su componentes eléctricos son L = 0.4 uH/ pie, C= 100 pF / pie
Solución.
L = 0.4 uH/pie
C= 100 pF/pie
Zo =?
Zo = √
𝐿
𝐶
Zo = √
0,4×10−6
100×10−12 = 63,24

9. Conclusión
Unos de los principales problemas en una línea de transmisión son las
perdidas por calentamiento (efecto joule) debido a que la corriente fluye, a través
de una línea de transmisión y la línea tiene una resistencia finita.
La corriente de recepción pueden ser mayor que la corriente de envió en
las líneas medias. Al igual que la tensión de recepción varía considerablemente
por los efectos capacitivos de la línea.