E10 Lineas de Transmision y EM de Alta Frecuencia

Tópico

Cuando la frecuencia de una señal es suficientemente alta, o cuando el cable o la pista que la transporta es suficientemente larga en relación a la longitud de onda de esa señal, ese conductor deja de comportarse como un simple hilo y pasa a comportarse como una línea de transmisión que soporta ondas viajando físicamente a lo largo de ella. Toda línea de transmisión tiene una impedancia característica propia, que depende de su geometría y del material aislante que la rodea.

Si la impedancia de lo que hay conectado al final de la línea no coincide con esa impedancia característica, parte de la energía de la onda que viaja por la línea se refleja de vuelta hacia la fuente en vez de entregarse completamente a la carga; el grado de esa reflexión se cuantifica mediante un coeficiente que vale cero cuando hay adaptación perfecta. Estas reflexiones no deseadas generan patrones de onda estacionaria a lo largo de la línea que pueden llegar a dañar amplificadores y degradar significativamente la calidad de la señal transmitida.

Los parámetros de dispersión son la forma estándar de caracterizar el comportamiento de un dispositivo de alta frecuencia: uno de ellos cuantifica cuánta señal se refleja en la entrada del dispositivo, y otro cuánta señal logra atravesarlo hasta la salida —la misma reflexión y la misma transmisión que ya describió este modelo para una línea completa, ahora medidas en un único componente—. El estudio de la compatibilidad electromagnética se ocupa de cuánta energía electromagnética emite un circuito hacia su entorno y cuán inmune es frente a la que recibe de otros circuitos cercanos.

Por eso este módulo, que abre con un conductor que deja de comportarse como un simple hilo, cierra con la regla práctica que decide cuándo aplicar todo lo anterior: existe una relación entre la longitud de una pista y la longitud de onda de la señal que transporta a partir de la cual es necesario empezar a tratarla como línea de transmisión en vez de como un conductor ordinario, y por debajo de esa relación, todo lo que describe este modelo puede ignorarse sin consecuencias prácticas.

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