INSTITUTO POLITECNICO NACIONALEscuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica

Practica no. 1

TIPOS DE LINEAS DE TRANSMISION

Grupo: 4CM7

Equipo: 5

Integrantes: 1. Barraza Toribio Daniel Isaac2. Campos Nolasco Alexis Fernando3. González Arévalo Ismerai4. Rojas Cruz Horacio Iván5. Ventura Gómez Carlos Alberto

Objetivo:Determinar el valor de algunos de los parámetros más importantes de diferentes tipos de líneas de transmisión.

Material:1. Sección de líneas de transmisión 2. Vernier 3. Fluxómetro

Introducción teórica:

Líneas de transmisión

La electricidad se origina en centros de producción o plantas eléctricas en donde existen las condiciones necesarias para convertir en electricidad algún tipo de energía presente en la naturaleza, dicha energía es distribuida por líneas de transmisión y distribución que permiten trasladar la energía entre los consumidores.

Una línea de transmisión eléctrica es un conjunto de conductores o cables que transmiten bloques de energía desde un centro de producción hasta un centro de consumo. Los conductores se soportan en altas estructuras como lo son postes o torres, que están separados una distancia necesaria de cualquier otra construcción. Las torres o postes deben ser lo bastante fuerte no solo para soportar el peso de los conductores, sino también para resistir la presión del viento y otros factores. También los poste o torres deben de tener una altura de determinada que garantiza que el flujo de electricidad a través de los conductores sea continuo y asegura que no se producirá interferencia con ningún otro elemento presente en el medio.

Clasificación de líneas de transmisión

Las de transmisión se pueden clasificar de dos tipos:

1. Balanceada o diferencial:

Este tipo de línea de transmisión tienen dos alambres conductores que llevan corriente, el primero lleva la señal y el segundo la regresa. La señal que se propaga por este tipo de alambre se mide como diferencia de potencial entre los conductores y ninguna de las dos líneas conductoras está conectada la potencial tierra o nivel de referencia.

2. Desbalanceado o asimétrico

Este tipo de línea de transmisión tiene dos alambres conductores. La señal que se propaga por este tipo de alambre se mide como diferencia de potencial entre la línea y una de las líneas conductoras y el nivel de referencia o tierra. La línea desbalanceada a diferencia de balanceada tienen uno de sus conductores conectado al potencial tierra o nivel de referencia y sirviendo también como nivel de referencia para otros conductores portadores de señal.

Tipos de líneas de transmisión

Líneas de transmisión de alambre desnudo: es un conductor de dos alambres paralelos a corta distancia y cuyo dieléctrico es el aire. Se colocan espaciadores no conductores a intervalos periódicos para sostenerlos y mantenerlos constantes la distancia entre ellos.

Línea de transmisión de conductores gemelos: es una línea de dos alambres paralelos denominados comúnmente como cable de cinta. Estos conductores son iguales que las líneas de transmisión de conductores desnudos con la diferencia de que los separadores de los dos conductores son remplazados por un dieléctrico macizo continuo.

Cable de par trenzado: Es un cable que consiste de dos conductores aislados enlazados entre sí. El trenzado es utilizado para reducir la interferencia debida a la inducción mutua entre los conductores. Cada par de conductores forma un circuito que puede transmitir datos.

Par de cable blindado: Es una línea de transmisión constituida por dos alambres conductores paralelos separados por un material dieléctrico macizo y toda su estructura encerrada en un tubo conductor integrado por una malla y finalmente cubierto con una capa protectora de plástico.

Líneas de transmisión concéntrica o coaxial: Son utilizados en altas frecuencias. Un cable coaxial básico es un conductor central rodeado por un conductor externo concéntrico a una distancia uniforma del centro. existen dos tipos de cables coaxiales: el de líneas rígidas llenas de aire y el de líneas flexibles macizas.

Circuito equivalente de una línea de transmisión

Impedancia característica

Cuando se hace uso de una línea de transmisión en un sistema de comunicación, muchas veces es importante conocer sus características eléctricas y la forma como estas interactúan entre si afectando la señal transmitida. Las características de una línea de transmisión están determinadas por sus propiedades eléctricas y físicas tales como: la conductividad de los alambres, la constante dieléctrica del aislamiento el diámetro del alambre y la distancia entre conductores; estas propiedades son llamadas constantes eléctricas primarias: resistencia en corriente continua en serie (R), inductancia en serie (L), capacitancia en paralelo (C) y conductancia en paralelo (G). Estas

constantes primarias se encuentran distribuidas uniformemente a lo largo de la línea de transmisión.

La impedancia de entrada de una línea infinitamente larga a radio frecuencias es resistiva igual a Ζo. Cuando una onda electromagnética recorre la línea sin reflexiones, se dice que la onda se propagó por una línea no resonante.

La relación de voltaje a corriente en cualquier punto de la línea es igual a Ζo; en donde el voltaje y la corriente incidentes en cualquier punto de la línea están en fase. Toda línea de transmisión que finalice en una carga netamente resistiva se comporta como una línea infinita en donde: Zn=Zo, no hay ondas reflejadas, voltaje y corriente en fase y máxima transferencia de energía de la fuente a la carga.

La expresión matemática que define la impedancia característica es:

Z0=√ R+ jWLG+ jWC

Cuando se presenta en la línea de transmisión frecuencias bajas, las componentes reactivas tienden a desaparecer, para lo cual se puede decir que la impedancia característica es:

Z0=√ RGEn caso de presentarse frecuencias extremadamente altas, ocurre el efecto de que las componentes reactivas son mucho mayores que el factor resistivo.

Z0=√ LC

En general, la impedancia característica determina, según la Ley de Ohm, la relación que debe existir entre la tensión y la intensidad en la línea. La cual 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.

El concepto de la impedancia característica, representa un valor uniforme a lo largo de toda la línea, o bien, el valor de la impedancia en cualquier punto en el caso de no existir señal reflejada, condición que se cumple cuando la línea tiene una longitud infinita o bien en el caso de que la impedancia de carga sea exactamente Zo. Puesto que la impedancia característica es la misma a lo largo de toda la línea, sus unidades son de ohm.

Desarrollo:

Para comenzar se calibro el vernier (pie de rey) de manera que marcara un valor de cero, lo mas exacto posible.

Se procedió a realizar la medición del diámetro, asi como la longitud de cada cable, respectivamente, anotando los valores de dichas mediciones en la siguiente tabla.

Linea a b c d L F V Z0 Z0

(mts) (Hz) (m/s) (Ω) Fabricant

e(Ω)RG-8 0.9 0.938 10-1000Mhz

RG-11 0.84 0.467 10-1000Mhz

RG-58 0.44 1.05 10-1000Mhz

RG-59 0.41 0.87 10-1000Mhz

HELIAX(Delgado)

2.7 0.875

T.V. Bifilar 0.24 0.745

Duplex 0.32 0.996

Se realizó el llenado de la misma con base a las mediciones realizadas encuanto a diamietro y a longitud.

Posteriormente se realizaron los cálculos de cada una de las frecuencias, de las mencionadas líneas de transmisión (Cables), estos se muestran a contunuacion

f=¿

Analogamente al paso anterior se realizaron los cálculos correspondientes a la velocidad de transmisión de cada una de las líneas. A continuación se enlista la sección de cálculos.

v=¿

Por ultimo se realizaron los calculo de la impedancia caracteristca de cada uno de los cables (líneas de transmisión). Con base a la ecuación para impedancia característica (Z0).

Z0=¿

Conclusiones: Con base en lo visto en esta practica con líneas de transmisión, verifique los paramatros de cada una de las líneas de transmisión, asi como sus aplicaciones en distintas áreas de la industria de las telecomunicaciones específicamente en la aplicación de las transmisiones por un medio físico, que en nuestro caso ocupa los distintos cables vistos en esta practica.

Es por esto que concluyo, que la importancia del conocimiento de los parámetros para cada una de estas líneas físicas de transmisión, me brindara un mejor soporte teorico, para asi aplicarlo a futuro en la practica, manejando con seguridad y eficacia cada una de estas líneas.

Bibliografia: