Las líneas de transmisión confinan la energía
electromagnética a una región del espacio limitada por el medio físico que
constituye la propia línea, a diferencia de las ondas que se propagan en el
aire, sin otra barrera que los obstáculos que encuentran en su camino. La línea
está formada por conductores eléctricos con una disposición geométrica
determinada que condiciona las características de las ondas electromagnéticas
en ella.
El análisis de las líneas de transmisión
requiere de la solución de las ecuaciones del campo electromagnético, sujetas a
las condiciones de frontera impuestas por la geometría de la línea y, en
general, no puede aplicarse la teoría clásica de circuitos, ya que ésta se
ocupa de circuitos con parámetros concentrados, en tanto que en una línea los
parámetros son distribuidos. Dichos parámetros son: resistencia, inductancia,
capacidad y conductancia
Parámetros
primarios de la línea
Se
designan como parámetros primarios de la línea los siguientes:
-Resistencia en serie por unidad de longitud, R,
expresada en Ω/m.
- Inductancia en serie por unidad de longitud en
Hy/m.
-
Capacidad en paralelo por unidad de longitud, C, en fd/m.
- Conductancia en paralelo por unidad de
longitud, G, en S/m.
La
resistencia depende la resistividad de los
conductores y de la frecuencia. En altas frecuencias, la resistencia aumenta
con la frecuencia debido al efecto pelicular (skin), ya que la corriente
penetra sólo una pequeña capa cercana a la superficie del conductor.
La
inductancia es consecuencia del hecho de que
todo conductor por el que circula una corriente variable tiene asociada una
inductancia. Como la línea está formada por dos o más conductores separados por
un dieléctrico, constituye, por tanto, un condensador cuya capacidad depende
del área de los conductores, su separación y la constante dieléctrica del
material que los separa.
La
conductancia es consecuencia de que el
dieléctrico no es perfecto y tiene resistividad finita, por lo que una parte de
la corriente se “fuga” entre los conductores y, junto con la resistencia en
serie contribuye a las pérdidas o atenuación en la línea.
Ecuaciones
de la línea de transmisión
Supóngase un elemento infinitesimal de una línea
abierta de dos conductores paralelos, con parámetros primarios R, L, C y G.
El valor total de la resistencia en este
elemento infinitesimal es Rdx ya que
la resistencia por unidad de longitud R
está distribuida uniformemente a lo largo de las dos ramas del elemento
infinitesimal de longitud total dx.
El hecho de considerarla dividida en dos ramas o
concentrarla en una sola es arbitrario y lo mismo ocurre con la inductancia. La
capacidad y la conductancia en paralelo están, respectivamente, concentradas en
un solo elemento.
El voltaje y la corriente a la entrada del
elemento infinitesimal son v + dv e i +
di, respectivamente y a la salida, v
e i. La caída de voltaje a lo largo de dx
es dv y la corriente di circula a través de la conductancia y la capacidad. 
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