Características y Tipos de Líneas de Transmisión Coaxiales: Parámetros Distribuidos

Líneas de Transmisión Coaxiales

Las líneas de transmisión de conductores paralelos son apropiadas para las aplicaciones de baja frecuencia (F). Sin embargo, en las frecuencias altas, las pérdidas por radiación y pérdidas dieléctricas, así como la susceptibilidad a la interferencia externa, son excesivas. Por lo tanto, los conductores coaxiales se utilizan extensamente para aplicaciones de alta frecuencia, para reducir las pérdidas y para aislar las trayectorias de transmisión. El cable coaxial básico consiste de un conductor central rodeado por un conductor exterior concéntrico a una distancia uniforme del centro. A frecuencias de operación relativamente altas, el conductor coaxial externo proporciona una protección más baja, cuyo uso no es costeable. Además, el conductor externo de un cable coaxial generalmente está unido a tierra, lo que limita su uso a las aplicaciones desbalanceadas.

Tipos de Cables Coaxiales

1. Líneas rígidas de aire: El conductor central está rodeado en forma coaxial por un conductor externo tubular y el material aislante es el aire. El conductor externo está físicamente aislado y separado del conductor central por un espaciador no conductivo. En un cable coaxial sólido flexible, el conductor externo está aislado, trenzado, es flexible y coaxial al conductor central. El material aislante es un material de polietileno sólido no conductivo que proporciona soporte, así como aislamiento eléctrico entre el conductor externo e interno. El conductor interno es un cable de cobre flexible que puede ser sólido o hueco.

2. Los cables coaxiales rígidos de aire son caros de fabricar, y el aislante de aire tiene que estar libre de humedad para minimizar las pérdidas. Los cables coaxiales sólidos tienen menores pérdidas y son más fáciles de construir, instalar y de dar mantenimiento. Ambos tipos de cable son relativamente inmunes a la radiación externa, ellos en sí irradian muy poco, y pueden operar a frecuencias más altas que los cables paralelos. Sus desventajas son que son muy caros y tienen que utilizarse en el modo desbalanceado.

Circuito Equivalente de las Líneas de Transmisión

Líneas Distribuidas Uniformemente

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 en corriente directa en serie (R), inductancia en serie (L), capacitancia de derivación (C) y conductancia. Las constantes primarias se distribuyen de manera uniforme a lo largo de la línea, por lo tanto, se les llama parámetros distribuidos. Comúnmente se agrupan por una longitud unitaria dada para formar un modelo eléctrico artificial de la línea.