Línea de transmisión para las telecomunicaciones Las líneas de transmisión en las telecomunicaciones son consideradas como un par de hilos metálicos separado por un aislante la cual tiene como objetivo transmitir energía eléctrica o señales informativas de un punto a otro. Las líneas de transmisión están constituidas por líneas paralelas que se designa como línea de pares o abierta y son ampliamente usadas en telefonía y transmisión de datos. Un parámetro de estas es que su impedancia característica representada por Zo. Líneas de transmisión sin pérdidas Las líneas de transmisión sin perdidas constan de conductores perfectos y medio dieléctrico para que exista la propagación energética, las líneas de transmision carecen de distorsión pero eso no significa que una línea sin distorsión carezca de pérdidas. Las líneas sin pérdidas son deseables en la transmisión de potencia, las líneas telefónicas deben ser líneas sin distorsión. Relación de las ondas estacionarias Las ondas estacionarias son ondas en las cuales, ciertos puntos permanecen inmóviles, estos puntos se les llama nodos. Este tipo de onda 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. La relación de onda estacionaria (SWR), se define como la relación del voltaje máximo con el voltaje mínimo, o de la corriente máxima con la corriente mínima de una onda. La cual se expresa: ROE =
V max V min
Línea de transmisión en cortocircuito Así como en una línea de circuito abierto nada de la potencia incidente será adsorbida por la carga, cuando una línea de transmisión se termina en un cortocircuito. Sin embargo, con una línea en corto, el voltaje incidente y las ondas de corriente se reflejan, nuevamente de la manera opuesta La onda de voltaje se refleja 1800 invertidos de como habría continuado, a lo largo de una línea infinitamente larga, y la onda de corriente se refleja exactamente de la misma manera como si no hubiera corto. Las características de una línea de transmisión terminada en corto son:
1-
La onda estacionaria de voltaje se refleja hacia atrás 180 invertidos de como habría continuado.
2-
La onda estacionaria de corriente Se refleja, hacia atrás, como si hubiera continuado.
3- La suma de las formas de ondas incidentes y reflejadas es máxima en el corto. 4- La suma de las formas de ondas incidentes y reflejadas es cero en el corto. Para una línea de transmisión terminada en un cortocircuito o circuito abierto, el coeficiente de reflexión es 1 (el peor caso) y la SWR es infinita (también la condición de peor caso). Línea de transmisión en circuito abierto Cuando las ondas incidentes de voltaje y corriente alcanzan una terminación abierta, nada de la potencia se absorbe; toda se refleja nuevamente a la fuente. La onda de voltaje incidente se refleja exactamente, de la misma manera, como si fuera a continuar a lo largo de una línea infinitamente larga. Sin embargo. La corriente incidente se refleja 180° invertida de como habría continuado si la línea no estuviera abierta. Conforme pasen las ondas incidentes y reflejadas, las ondas estacionarias se producen en la línea. en una línea de transmisión que está terminada en un circuito abierto. Puede verse que la onda estacionaria de voltaje tiene un valor máximo, en la terminación abierta, y una longitud de onda de un cuarto de valor mínimo en el circuito abierto. La onda estacionaria de corriente tiene un valor mínimo, en la terminación abierta, y una longitud de onda de un cuarto de valor máximo en el circuito abierto. Es lógico suponer que del voltaje máximo ocurre a través de un circuito abierto y hay una corriente mínima. Las características de una línea de transmisión terminada en un circuito abierto son: 1. La onda incidente de voltaje se refleja de nuevo exactamente como si fuera a continuar (o sea, sin inversión de fase). 2. La onda incidente de la corriente se refleja nuevamente 1800 de como habría continuado. 3. La suma de las formas de ondas de corriente reflejada e incidente es mínima a circuito abierto.
4. La suma de las formas de ondas de corriente reflejada e incidente es máxima a circuito abierto. Tipos de líneas telefónicas En las líneas telefónicas existen distintos tipos los cuales son: El cable coaxial: Es un cable usado para transportar señales eléctricas de altas frecuencias, es una de las formas de cableado desde hace mucho tiempo que más se utiliza debido a que es el más económico y fácil de manejar, este está compuesto por un hilo central de cobre a el que también se le llama núcleo, rodeados de un materia aislante y una protección de metal y trenzada con un revestimiento generalmente de goma. Fibra óptica (cable): El cable de fibra óptica es un medio de transmisión que es comúnmente empleado en redes de datos, consistente en un hilo muy fino de material transparente, vidrio o plásticos, por el que se envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir. Las fibras se utilizan ampliamente en telecomunicaciones, ya que permiten enviar gran cantidad de datos a una gran distancia, con velocidades similares a las de radio y superiores a las de cable convencional. Son el medio de transmisión por excelencia, al ser inmune a las interferencias electromagnéticas.
En los últimos años se utiliza cada vez más como soporte físico en las redes locales y públicas. Su coste es demasiado elevado para que se utilice de forma generalizada. Está compuesta por un hilo de vidrio (fibra óptica), envuelto por una capa de algodón y un revestimiento de plástico. Es necesaria la existencia de un dispositivo activo que convierta las señales eléctricas en luz y viceversa. Las ventajas de la fibra óptica residen en la resistencia total que ofrece a interferencias electromagnéticas, en ser un soporte físico muy ligero y, sobretodo, a que ofrecen distancias más largas de transmisión. Par de cobre (cable)
El cable de par de cobre fue inventado por Alexander Graham Bell y es un medio usado en las telecomunicaciones que consiste en la unión entrelazada de dos conductores eléctricos aislados, que se entrelazan para anular las interferencias externas. Esta constituido por ocho hilos de cobre aislados entre sí, trenzados de dos en dos que se entrelazan de forma helicoidal, como una molécula de ADN. Su forma trenzada permite reducir la interferencia eléctrica tanto exterior como de cables cercanos. Un cable de par trenzado está formado por un grupo de pares trenzados, normalmente cuatro, recubiertos por un material aislante, es importante destacar que cada uno de estos pares se identifica mediante un color.
Tipo de líneas telegráficas Los tipos de líneas telegráficas son los mismos tipos que presenta la telefónica: cable coaxial, fibra óptica y par trenzado. Esto debido a que las líneas telegráficas evolucionaron con el tiempo y pasaron a llamarse líneas telefónicas. Frecuencia en comunicaciones telefónicas y telegráficas Bandas de frecuenci a VLF
Nombre de la banda de frecuencia
Rango de la banda de frecuencia
Muy baja frecuencia
3 – 30 kHz
LF MF HF
Baja frecuencia Media frecuencia Alta frecuencia
30 – 300 kHz 300 – 3000 kHz 3 – 30 MHz
VHF
Muy alta frecuencia
30 – 300 MHz
UHF
Ultra alta frecuencia 300 – 3000 MHz
Servicios
* Radionavegación * servicio móvil marítimo * Frecuencias patrón * Radio difusión Sonora AM * Telefonía fija y móvil * Radio aficionados * Radio difusión en onda corta * Telefonía fija y móvil * Radio aficionados * Radio difusión sonora FM * Televisión abierta * Radionavegación * Telefonía fija y móvil * Televisión abierta
SHF
Súper alta frecuencia
3 -30 GHz
EHF
Extrema alta frecuencia
30 – 300 GHz
* Radiolocalización * Telefonía fija y móviles *Radio difusión por satélites * Radionavegación * Telefonía fija
Muy baja frecuencia (VLF): va desde los 3kHz a los 30kHz, es usada en comunicaciones gubernamentales y militares. Baja frecuencia (VF): abarca de 30 a 300khz y es usada en comunicaciones de navegación aeronáutica y marina. Media Frecuencia (MF): está entre los 300 y 3000kHz, es usada para la radiodifusión AM. Alta frecuencia (HF): ubicada entre los 3 a 30MHz, se le conoce como onda corta y es usada en una amplia gama de comunicaciones. Muy alta frecuencia (VHF): va desde los 30 a los 300MHz, usada para la transmisión FM y los canales de televisión del 2 al 12. Ultra alta frecuencia (UHF): abarca desde los 300 a los 3000MHz incluye los canales de televisión UHF y telefonía celular Súper alta frecuencia (SHF): se encuentra entre los 3 y 30GHz es usada comúnmente para comunicación vía satélite. Extrema alta frecuencia (EHF): abarca desde los 30 a 300GH, los equipos que se encuentran en este rango de frecuencia no están muy difundidos debido a su alto costo. Circuito fantasma Un circuito fantasma se considera como un circuito que mete un ruido blanco en una línea para probar si esta funciona. En radiodifuncion se utiliza la carga fantasma que es casi lo mismo. En audio de potencia una carga fantasma s una resistencia variable de 2 a 16 Ohms con una potencia de hasta 1500 watts para probar si el equipo genera la potencia que dice generar. Amplificadores, repetidores y regenadores Amplificador: es un dispositivo que permite amplificar el sonido de la conversación telefónica, facilitando la audición. Indicado para facilitar las escuchas
en líneas telefónicas problemáticas, para personas con problemas de audición, proporciona una potencia máxima de 1W impedancia de salida 4-8ohm. Incorpora I.P.P potenciómetro de volumen y alta voz fuente: FE-2 o pila 9V.Un amplificador es todo dispositivo que, mediante la utilización de energía, magnifica la amplitud de un fenómeno. Repetidores: es un dispositivo electrónico que recibe una señal débil o de bajo nivel y la retransmite a una potencia o nivel más alto, de tal modo que se puedan cubrir distancias más largas sin degradación o con una degradación tolerable. En telecomunicaciones un repetidor es un dispositivo analógico que amplifica una señal de entrada, independientemente de su naturaleza (analógica o digital). Regeneradores: es un tipo de repetidor utilizado para la transmisión digital en el campo de las telecomunicaciones. Ruido y diafonía Ruido: el ruido se considera una señal ajena que se mezcla con una señal que se desea transmitir, el ruido a veces depende de la forma de transmisión, el medio que se utiliza y el ambiente en donde se transmite. Del lado receptor de una señal debe existir un filtrado el ruido es la perturbación de ruido Diafonía: La diafonía se genera cuando parte de una señal se pasa de un canal al otro. Es decir que una señal que está en un canal llamada perturbadora se pasa a otro canal logrando perturbar la señal de dicho canal. La diafonía se mide como la atenuación existente entre el circuito perturbador y el perturbado, por lo que también se denomina atenuación de diafonía.
