Download distribución de voltaje, corriente e impedancia

INSTITUTO POLITÉCNICO
NACIONAL
ESIME ZACATENCO
ING. EN COMUNICACIONES Y
ELECTRÓNICA
Materia:
Ondas Electromagnéticas Guiadas
Alumnos:
Delgado Zuleta Gabriel Ulises
Meraz García Alejandro Raúl
LÍNEA DE TRANSMISIÓN CON PÉRDIDAS,
TERMINADA EN CORTO CIRCUITO (ZL= 0)
Y CIRCUITO ABIERTO (ZL= ∞).
DISTRIBUCIÓN DE VOLTAJE, CORRIENTE E
IMPEDANCIA
Cuando las ondas de voltaje y corriente llegan a
una terminación abierta ,nada de energía
absorbe ; se refleja por todo el trayecto hacia
la fuente. La onda de voltaje incidente se
refleja en la forma exacta como si fuera
continuar por una línea infinitamente larga. Sin
embargo ,la corriente incide se refleja
invertida 180° respecto respecto a como
hubiera continuado si la línea no estuviera
abierta .
Haciendo de esto un resumen de una línea de trasmisión
terminada en una abertura :
 1.La onda incidente de voltaje se refleja y regresa
exactamente como si ubiera de continuar ,es decir , sin
inversión de fase .
 2.La onda incidente de corriente se refleja y regresa a
180° respecto a como hubiera continuado.
 3.La suma de las formas de onda de corriente incidente y
reflejada es minima en la abertura .
 4.La suma de las formas de onda de voltaje incidente y
reflejado es máxima en la abertura .
 También que las ondas estacionarias de voltaje corriente
se repiten cada mitad de longitud de onda .L a
impedancia en el extremo abierto es :

Y es máxima allí.La impedancia a un cuarto de
longitud de la abertura es :
Y es minima allí.En consecuencia , a un cuarto
de longitud de onda se presenta una inversión
de impedancia ,y ay otras inversiones de
impedancia a cada cuarto de longitud de onda
.
Ahora en una línea en corto
Como en el caso de la línea abierta ,la carga no absorbe potencia
alguna cundo la línea de trasmisión se termina en un cortocircuito
.Sin embargo , si la línea en corto ,el voltaje y la corriente
incidentes se reflejan y regresan forma contraria .La onda de voltaje
se refleja con su fase invertida180° respecto a lo que tendría si
continuara por una línea infinitamente larga , la onda de corriente
se refleja exactamente de la misma manera que si no hubiera corto.
Las ondas estacionarias de voltaje y corriente se repiten cada cuarto
de longitud de onda .Asi hay una inversión de impedancia cada
intervalo de cada cuarto de longitud de onda .La impedancia en el
corto es :

Esto es igual a minima y un cuarto de longitud de onda atrás es de :
Esto es igual a máxima.De nuevo , es razonable que un minimo de voltaje se
presente en un corto , y que allí haya corriente máxima .
Las características de una línea de trasmisión terminada en corto se pueden
resumir como sigue :
 1.La onda estacionaria de voltaje se refleja y se invierte 180° respecto a la
forma en que continuaría .
 2.La onda estacionaria de corriente se refleja del mismo modo que si
hubiera continuado .
 3.La suma de las formas de onda incidente y reflejada de corriente es
máxima en el corto .
 4.La suma de las formas de onda incidente y reflejada de voltaje es cero en
el corto .
REPRESENTACION GRAFICA
REPRESENTACION GRAFICA DE
LINEA ABIERTA
EN LA IMPEDANCIA
REPRESENTACION DE UNA
LINEA DE CORTO CIRCUITO
EN LA IMPEDANCIA
IMPEDANCIA EN UN PUNTO DE LA
LÍNEA DE TRANSMISIÓN SIN
PERDIDAS, TERMINADA EN UNA
IMPEDANCIA DE CARGA (ZL)
Para una línea de transmisión sin pérdidas, la
impedancia varia de infinito a cero.
Si la línea de transmisión es uniforme en toda su
longitud y sin pérdidas (línea de transmisión no
disipativa) entonces su comportamiento estará
enteramente descrito por un único parámetro llamado
impedancia característica, representada por Z0.
Ésta es la razón de la tensión compleja a la corriente
compleja en cualquier punto de una línea de longitud
infinita (o finita en longitud pero terminada en la una
impedancia de valor igual a la impedancia característica).
Cuando la línea de transmisión es sin pérdidas, la
impedancia característica de la línea es un valor real.
Algunos valores típicos de Z0 son 50 y 75 ohmios para
un cable coaxial común, 100 ohmios para un par
trenzado y más o menos 300 ohmios para un par de
cobre usado en radiocomunicaciones.
LÍNEA DE TRANSMISIÓN SIN
PERDIDAS TERMINADA EN CORTO
CIRCUITO (ZL =0) Y EN CIRCUITO
ABIERTO (ZL =∞)
DISTRIBUCIÓN DE VOLTAJE,
CORRIENTE E IMPEDANCIA
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
Las características de una línea de transmisión terminada
en un circuito abierto pueden resumirse como sigue:
1.
2.
3.
4.
La onda incidente de voltaje se refleja de nuevo
exactamente como si fuera a continuar (o sea, sin
inversión de fase).
La onda incidente de la corriente se refleja
nuevamente 1800 de como habría continuado.
La suma de las formas de ondas de corriente
reflejada e incidente es mínima a circuito abierto.
La suma de las formas de ondas de corriente
reflejada e incidente es máxima a circuito abierto.
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 180° 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 puede resumir como sigue:
1.
2.
3.
4.
5.
La onda estacionaria de voltaje se refleja hacia atrás 180
invertidos de cómo habría continuado.
La onda estacionaria de corriente Se refleja, hacia atrás,
como si hubiera continuado.
La suma de las formas de ondas incidentes y reflejadas es
máxima en el corto.
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).
REPRESENTACIÓN GRAFICA
Impedancia
Relación de onda estacionaria V y I
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.
Coeficientes de voltaje y corriente

A la relación de la
amplitud de la onda
reflejada para la onda
incidente
se
llama
Coeficiente de Reflexión
(ρ)

Para líneas sin pérdidas
(α= 0) la solución se
transforma en: