LÍNEAS DE TRANSMISIÓN
Introducción
Las líneas de transmisión confnan la energía electromagnéca a una región del espacio limitada por el medio sico que constuye la propia línea, a dierencia de las ondas que se propagan en el aire, sin otra barrera que los obstáculos que encuentran en su camino. La línea está ormada por conductores eléctricos con una disposición geométrica determinada que condiciona las caracteríscas de las ondas electromagnécas en ella. En los sistemas de comunicaciones, las líneas de transmisión encuentran numerosas aplicaciones no sólo en el transporte de seales e ntre una uente y una carga, sino también como circuitos resonantes, fltros y acopladores de impedancia. !lgunas de las aplicaciones más comunes incluyen el transporte de seales teleónicas, datos y tele"isión, así como la cone#ión entre transmisores y antenas y entre éstas y receptores.
CIRCUITO DE PARÁMETROS CONCENTRADOS
En general, un modelo de parámetros concentrados concentrados es un método que simplifca el análisis de un sistema real espacialmente distribuido, mediante la creación de una topología de e lementos discretos que apro#iman el comportamiento de los componentes distribuidos distribuidos reales ba$o ciertas restricciones. %atemácamente %atemácamente &ablando sir"e para reducir las ecuaciones en deri"adas parciales espaciales '()Es* y temporales del connuo 'dimensión infnita* de nuestro sistema a un con$unto de ecuaciones dierenciales ordinarias '+)Es* con un nmero fnito de parámetros, del que podemos obtener una solución muc&o más ácilmente.
Circuito eléctrico de parámetros concentrados concentrados En el caso concreto de sistemas eléctricos este modelo se trata con la teoría de circuitos, circuitos, en la que se estudian circuitos de parámetros concentrados, concentrados, asumiendo que los parámetros eléctricos del circuito 'resistencia 'resistencia,, capacitancia capacitancia,, inductancia inductancia** se encuentran confnados a una región pequea del espacio, en los llamados componentes electrónicos '-esistores -esistores,, condensadores condensadores,, inductancias inductancias*, *, y que se están conectados en un circuito mediante &ilos perectamente perectamente conductores La restricción undamental a el análisis mediante este modelo es que el tamao del circuito sea muc&o menor que la longitud de onda de la seal eléctrica que circule por el c ircuito. En el caso contrario de que el tamao del circuito sea del mismo orden o mayor que la longitud de onda deberemos tratar el problema de orma más general con un modelo de parámetros distribuidos 'como las líneas de transmisi t ransmisión ón,, cuyo comportamiento dinámico se debe estudiar aplicando directamente las Ecuaciones de %a#ell* %a#ell*
MODELO DE PARÁMETROS DISTRIBUIDOS DE UNA LÍNEA DE TRANSMISIÓN Las ecuaciones del telégrafo pueden entenderse como una simplificación de las ecuaciones de Maxwell. Para fines prácticos, se asume que el conductor está compuesto por una serie de redes bipuerto(cuadripolos) elementales, representando cada cual un segmento infinitesimal de la lnea de transmisión. !n segmento infinitesimal de lnea de transmisión queda caracteri"ado, por cuatro parámetros distriuidos, conocidos también #abitualmente como parámetros primarios de la lnea de transmisión.
La i!ducta!cia distriuida (expresada en #enrios por unidad de longitud) debido al campo magnético alrededor conductor, se representa como una sola bobina en serie L. $l parámetro L modela el proceso de almacenamiento energético en forma de campo magnético que se produce en la lnea. $l comportamie!to capaciti"o distriuido (expresado en faradios por unidad de longitud) debido al campo eléctrico existente en el dieléctrico entre los conductores de la lnea, se representa por un solo condensador en paralelo %, colocado entre &el conductor de ida& ' &el conductor de retorno&. $l parámetro % modela el proceso de almacenamiento energético en forma de campo eléctrico que se produce en la lnea. La resiste!cia distriuida en el conductor (expresada en o#mios por unidad de longitud) se representa por un solo resistor en serie . $ste parámetro modela la disipación de potencia debido a la no idealidad de los conductores (pérdidas ó#micas). La co!ducta!cia distriuida (expresada en o#ms por unidad de longitud o siemens por unidad de longitud) se representa por una conductancia en paralelo , colocada entre &el conductor de ida& ' &el conductor de retorno&. $l parámetro modela la disipación de potencia que se produce por la no idealidad del medio dieléctrico (pérdidas dieléctricas).
%uando los parámetros ' son mu' peque*os, sus efectos se pueden ignorar, de manera que la lnea de transmisión se puede considerar una estructura ideal ' sin pérdidas. $n este caso, el modelo depende sólo de los parámetros L ' %, de los cuales obtenemos un par de ecuaciones diferenciales parciales, una de ellas para la tensión ' otra para la corriente, a tra+és de la lnea, ambas en función de la posición o distancia # ' del tiempo t.
