Este circuito equivalente
de un elemento diferencial
de línea de bajas pérdidas.
Procediendo como en la línea sin
pérdidas y representa el régimen
sinusoidal permanente se llegan a
las siguientes ecuaciones:
Impedancia serie por unidad de
longitud
Impedancia paralela por unidad de
longitud
Constante de propagacion
Potencia de onda reflejada
Así indica que la potencia
transmitida por la línea en
cualquiera de sus puntos es la
diferencia entre las potencias de
las ondas incidentes y reflejadas.
Es normal usar para B el valor
ideal, es decir:
y así mismo para Zo el valor
ideal, es decir:
Introduccion
Para la resolución de este
ejercicio se debe tomar en cuenta
la propagación de la señal desde
el generador a la carga.
-Una onda es una funcion f(t-v/z).
-v es la velocidad de propagacion
-z la distancia
-Longitud de onda = v/f
En este caso los 6 cm es una distancia muy pequeña
comparada con la longitud de onda por lo que no
cabe hablar de propagación, así el tiempo que tarda
la señal en llegar a la carga es despreciable
comparada con la frecuencia de la señal.
Modelo de la línea de
transmisión. Impedancia
característicaModelo de la
linea de transmision
Cuando por un conductor fluye una
corriente continua se crea un campo
magnético asociado a dicha corriente
que rodea el conductor.
Por lo tanto habrá una energía
magnética almacenada en el espacio
que rodea la línea.
Energia magnetica
El voltaje generalmente es
una funcion de Z Y t .
Voltaje en forma
compleja
Impedancia caracteristica
Impedancia caracteristica de
la linea sin perdidas.
Dado las características básicas de
propagación de las ondas, se
considerará el caso de una
variación sinusoidal en el tiempo.
Potencia en la linea sin perdidas
La potencia es constante
en cualquier punto de la
línea de transmisión.
Remplazando ecuaciones
nos queda que la potencia
es igual:
Se observa que al tratarse de una
línea sin pérdidas, la potencia va
hacer constante en todos los puntos,
independientemente de la distancia.
Corresponde a la potencia transmitida
por la onda incidente que es la única
existente
En general la potencia en cualquier
punto de la línea es diferente entre
las potencias transmitidas por las
ondas reflejadas e incidentes
Siendo la potencia de la onda
reflejada de la siguiente manera
Solución de la ecuación de
onda. Ondas incidentes y
reflejadas.
Para empezar a resolver este ejercicio
empezamos con la LVK y con la LCK en
el nodo superior del circuito.
las cuales despejando voltaje y
corriente nos quedan de la
siguiente manera:
Realizando las operaciones respectivas
tenemos las siguientes ecuaciones
diferenciales, que relacionan el voltaje y
la corriente con la línea de transmisión
sin pérdidas.
Reduciendo el problema a las
condiciones de contorno - excitación y
terminación de la línea de transmisión,
quedando así la siguiente ecuación:
Así tenemos que a través de las
ecuaciones encontradas anteriormente ,
la solución para la onda de corriente se
puede escribir de la siguiente manera.
Ondas estacionarias.
Coeficiente de reflexión y de
onda estacionaria.
Si la línea de transmisión es
infinita hacia la derecha solo
existirá onda incidente.
Coeficiente de onda estacionaria
esta dado por la amplitud de la
onda estacionaria y de la
magnitud entra la línea y la
carga, el cual se representa:
Podemos utilizar las ecuaciones anteriores
sin más que cambiar z por -z con lo cua
tendremos que el voltaje y corriente en
cualquier punto de la línea de transmisión
esta dado de la siguiente manera:
Cuando ZL = Z0 QL = 0
no hay onda reflejada
Maximo
Minimo
Se define el coeficiente de reflexión de voltaje en la
carga, el cual se lo representa con QL, es la relación
de voltajes reflejados e incidentes en la carga, se
representa de la siguiente manera:
Reemplazando ecuaciones conseguimos
el coeficiente de reflexión de voltaje de
la carga, el cual se representa: