Problema 2-22

 Problema 2-23

 Problema 2-24

 Problemas 2-25

Problemas 2-26

Problema 2-29

 

Problema 2-30

Ejercicios

2.13 Determine el valor de VSWR que tendría una línea cualquiera, sin perdidas, cuando a  final se tuviese: a) una carga con impedancia igual a la característica, b)un corto circuito y c) un circuito abierto.

2.14 Grafique la forma de las ondas estacionarias de voltaje y corriente para una linea cualquiera sin pérdidas, cuando esta termina en: a) una resistencia pura mayor que Zo, b) una resistencia pura menor que Zo, c) un circuito cerrado, y d) un circuito abierto.

2.15  Se efectuaron mediciones con una línea rígida ranurada de Zo=100 Ω y terminada en una carga compleja. El primer máximo de voltaje se encontró a 15 cm de la carga, el segundo máximo se detectó al avanzar otros 20 cm hacia el generador. El VSWR leído fue igual a 2.5 Encuentre: a) el valor de la impedancia vista en el primer máximo de voltaje, b) la posición del primer máximo de corriente desde la carga hacia el generador, c) la frecuencia a la que se hicieron las mediciones, d) la magnitud del coeficiente de reflexión de voltajes, y e) el valor de la impedancia de la carga. 

2.16  Una línea sin perdidas con Zo= 75 Ω mide 1.3 λ a cierta frecuencia de trabajo. Al final se conecta una carga de 80 + j40 Ω. Si se sabe que el voltaje en la carga es de 3.8< -50° V. ¿Cuánto vale el voltaje al principio de la línea?

2.17  Una línea sin perdidas con Zo= 50 Ω mide 1.2
λ a cierta frecuencia de trabajo. La línea es alimentada por un generador con Vg= 50 <0° V, cuya resistencia interna es igual a 50 Ω. Al final de la línea hay una carga de 25+ j25 Ω. Encuentre: a) el voltaje en la entrada de la línea, b) el voltaje en la carga, c) la relación de onda estacionaria, d) la potencia promedio entregada a la entrada de la línea e) la potencia promedio entregada a la carga .

Ejercicios

2.4 Obtenga los valores de la impedancia característica, la constante de atenuación, la constante de fase y la velocidad de fase de la línea bifilar. Si la línea mide 2km, ¿Cuánto tiempo tardaría una señal en viajar desde el generador hasta el extremo opuesto?

 2.5 Un generador de señales está conectado a una línea de transmisión cuya impedancia característica vale 75 Ω. La línea mide 6m y el dieléctrico en su interior tiene una permeabilidad relativa de 2.6, Al final de la línea se conecta una carga cuya impedancia de entrada vale 75 Ω. si el circuito tiene una resistencia interna de 5Ω y un voltaje de salida en circuito abierto igual a 1.5 cos (2Pi x 10⁸) t V, encuentre a) las expresiones matemáticas instantáneas para el voltaje y la corriente en cualquier punto de la línea y b) la potencia promedio que se le entrega a la carga.

2.6  Se tiene una línea de transmisión sin perdidas, con Polietileno (2.6) que trabaja a una frecuencia de 300 MHz. La longitud de la línea es de 10m y su impedancia característica es igual a 50 Ω. Al final de la línea se conecta una carga cuya impedancia es de 80Ω. Encuentre el coeficiente de reflexión para voltajes en la carga y la impedancia de entrada de la linea. Calcule también la impedancia que se vería a distancias de medidas desde el generador hacia la carga.     

2.7  Se desean estimar los valores de la impedancia característica y la constante de propagación para un cable de 2km de longitud, a una frecuencia de 1kHz. Con tal fin, se afectaron mediciones de la impedancia de entrada terminando primero al cable en un circuito abierto y después en circuito cerrado. Las lecturas obtenidas fueron respectivamente, -j100 Ω y j50 Ω. ¿cuánto valen aproximadamente Zo y?

 2.8  Un cable telefónico de 30km de longitud fue sometido a pruebas de medición con terminaciones en corto circuito y circuito abierto, a una frecuencia de 1.5KHz. Los valores obtenidos para la impedancia de estrada fueron:



                                              
 Calcule a partir de estos datos: a) la impedancia característica, b) la constate de propagación, y c) los cuatro parámetros R,L,G y C de la línea, a la frecuencia en que se hicieron las mediciones.

2.10 encuentre la longitud necesaria (en metros) de una linea terminada en circuito abierto para que a 600 MHz presente a la entrada una reactancia capacitiva de -j40 Ω. Considere Er= 1 y los mismos parámetros L y C del ejercicio anterior.

2.11 Un cable coaxial con impedancia característica de 150 Ω y aire como dieléctrico en su interior tiene conectada una carga e 80 + j50 Ω. Obtenga el coeficiente de reflexión de donde está la carga a 25cm medidos desde la carga hacia el generador. Calcule también el valor del VSWR y las posiciones del primer mínimo y del primer y segundo máximos de voltaje, desde la carga hacia el generador, indique esta distancia en centímetros. Considere que la frecuencia de operación es de 300 MHz.

2.12 Una línea de transmisión con Zo=200 Ω está terminada en un carga con ZL= 120 + j80 Ω. Encuentre el coeficiente de reflexión de voltajes a lo largo de la línea en los puntos mostrados en la figura siguiente.

ejercicios 2.2 y 2.3

2.2 Una línea bifilar tiene conductores de cobre con radio igual a 2mm. La separación entre centros es de 2cm y el material aislante es Papel. Supóngase que la tangente de perdidas es constante con a frecuencia y encuentre los parámetros L,C,R y G por unidad de longitud, a frecuencia de operación de 1kHz.

 2.3 Se tiene un cable coaxial diseñado para funcionar a muy altas temperaturas, por ejemplo en cohetes, misiles y satélites. Las dimensiones de si corte transversal se muestran en la figura. El dieléctrico entre ambos conductores es teflón y las paredes que hacen contacto con dicho dieléctrico están recubiertas de plata. Por simplicidad, considere que el teflón está distribuido uniformemente y que la corriente pelicular solo fluye por las cubiertas de plata.
Calcule los parámetros L, C, R y G de esta línea a 100Mhz y 1GHz.

Investigación Cable coaxial

El cable coaxial es aquél que se emplea para transportar señales eléctricas de alta frecuencia. Ese es su principal uso, por eso estamos tan familiarizados con su presencia y podemos detectarlo en el interior de muchas viviendas, espacios de trabajo, etc. ‘Common Access’ es el término inglés en el que se basa la acepción ‘coaxial’, que hace referencia también al 'Acceso Común al Medio', puesto que existen, dentro de un único cable que comparte un acceso común a ellos, dos conductores.

La estructura de un cable coaxial típico se basaría en un núcleo compuesto de un alambre de metal rodeado por un aislante llamado dieléctrico. Dicho aislamiento está protegido por una malla metálica (lámina o trenza) y todo el cable entero está envuelto en una cubierta externa protectora, resguardando así el cable de la humedad y las impurezas.

El cable coaxial se ha diseñado para transportar señales de alta frecuencia y para protegerlas frente a las interferencias electromagnéticas de fuentes externas. El uso más extendido es la televisión por cable, aunque también se usa en emisoras de radio, cerrados de televisión (CCTV), equipo de vídeo doméstico, de banda ancha, aplicaciones Ethernet y sistemas de cableado submarino.

APLICACIONES DE LOS CABLES COAXIALES

Cable coaxial CT	Apto para instalaciones profesionales de sistemas de TV y CCTV, como televisión digital, satélite, terrestre y por cable.
Cable coaxial RG Cable coaxial URM	50 o 75 ohm, apto para una amplia gama de aplicaciones, entre ellas vídeo de baja potencia, señal de vídeo y señales de banda ancha. Disponible en grado de conducto o con revestimiento LSZH
Cable coaxial BT3002 de 16/8 hilos Cable coaxial equivalente al RA7000	Fabricado en conformidad con las especificaciones de BT.

Cables coaxial más empleados en redes:

10Base5
Conocido también como cable coaxial grueso (Thick coaxial) y sirve como dorsal para una red tipo LAN. Utiliza transceptores (transceivers) y AUI (Attachment Unit interface) para conectar la tarjeta de red con la dorsal de cable coaxial.

Tasa de transmisión: 10 Mbps
Longitud máxima: 500 metros por segmento
Impedancia: 50 ohm
Diámetro del conductor: 2.17 mm
Nodos por segmento: 100 Long. Máxima (con repetidores): 1500 metros.

10BASE2 Conocido también como cable coaxial delgado (thin coaxial) utilizado para redes tipo LAN. Utiliza conectores tipo BNC para conectar la tarjeta de red con la dorsal. Tasa de transmisión: 10 Mbps Longitud máxima: 180 metros por segmento Impedancia: 50 ohm, RG58 Diámetro del conductor: 0.9 mm Nodos por segmento: 30 Long. maxima (con repetidores): 1500 metros.

ESTANDARES DEL CABLE COAXIAL.

Se puede conectar dispositivos a través de distancias más largas. El cable coaxial es más común para redes del tipo ETHERNET y ARCENET. No interfiere con señales externas y puede transportar de forma eficiente señales en un gran ancho de banda con menor atenuación que un cable normal. Pero tiene una limitación fundamental: atenúa las altas frecuencias la pérdida de frecuencia, expresada en decibelios por unidad de longitud, crece proporcional a la raíz cuadrada de la frecuencia de la señal). El coaxial tiene una limitación para transportar señales de alta frecuencia en largas distancias ya que a partir de una cierta distancia el ruido superará a la señal. Esto obliga a usar amplificadores, que introducen ruido y aumenta el costo de la red. 

UIT (Union Internacional de Telecomunicaciones)

La UIT es el organismo especializado de las Naciones Unidas para las Tecnologías de la Información y la Comunicación – TIC.

Atribuimos el espectro radioeléctrico y las órbitas de satélite a escala mundial, elaboramos normas técnicas que garantizan la interconexión continua de las redes y las tecnologías, y nos esforzamos por mejorar el acceso a las TIC de las comunidades insuficientemente atendidas de todo el mundo.

La UIT está comprometida para conectar a toda la población mundial – dondequiera que viva y cualesquiera que sean los medios de que disponga. Por medio de nuestra labor, protegemos y apoyamos el derecho fundamental de todos a comunicar.

https://www.itu.int/es/about/Pages/default.aspx

Espectro de Frecuencias

El espectro de frecuencia de un fenómeno ondulatorio (sonoro, luminoso o electromagnético), superposición de ondas de varias frecuencias, es una medida de la distribución de amplitudes de cada frecuencia. También se llama espectro de frecuencia al gráfico de intensidad frente a frecuencia de una onda particular.

El espectro de frecuencias o descomposición espectral de frecuencias puede aplicarse a cualquier concepto asociado con frecuencia o movimientos ondulatorios, sonoros y electromagnéticos.