jueves, 15 de marzo de 2012
TIPOS DE CABLE COAXIAL
Los dieléctricos utilizados para separar el conductor central de la vaina externa definen
de manera importante el coeficiente de velocidad, y por lo tanto, la calidad del cable.
Entre los materiales más comunes utilizados se encuentran:
1. Cable coaxial con dieléctrico de aire: se diferencian dos tipos, en unos se utiliza
de soporte y de separación entre conductores una espiral de polietileno y en
otros existen unos canales o perforaciones a lo largo del cable de modo que el
polietileno sea el mínimo imprescindible para la sujeción del conductor central.
Son cables que presentan unas atenuaciones muy bajas.
2. Cable dieléctrico de polietileno celular o esponjoso: presenta más consistencia
que el anterior pero también tiene unas pérdidas más elevadas.
3. Cable coaxial con dieléctricos de polietileno macizo: de mayores atenuaciones
que el anterior y se aconseja solamente para conexiones cortas (10-15 m
aproximadamente).
4. Cable con dieléctrico de teflón: tiene pocas pérdidas y se utiliza en microondas.
En redes de área local bajo la norma 10Base2, prácticamente caída en desuso a fines de la década de 1990, se utilizaban dos tipos de cable coaxial: fino y grueso.
Se puede conseguir anchos de banda comprendidos entre corriente contínua
(Transportan modos TEM, que no tienen frecuencia de corte inferior) y más de 40 GHz, dependiendo del tipo de cable.
Un ejemplo habitual de su uso para corriente contínua es la alimentación de los amplificadores de antena, compartiendo el cable con la señal de RF.
Los cables coaxiales más comunes son el RG-58 (impedancia de 50 Ohm, fino) y el RG-59 (impedancia de 75 Ohm, fino). El primero es sumamente utilizado en equipos de radioaficionados y CB, el segundo entre las antenas Yagi de recepción de televisión, el televisor, y sobre todo en el transporte de señal de vídeo: compuesto, por componentes, RGB y otras como el SDI.
Otro cable coaxial comun es el denominado RG-6 mismo que utilizan las empresas de TV por cable (impedancia 60 Ohms)
CARTA DE SMITH
La carta de Smith es un tipo de nomo-grama, usado en ingeniería
eléctrica, que muestra cómo varía la impedancia compleja de una línea
de transmisión a lo largo de su longitud. Se usa
frecuentemente para simplificar la adaptación de la impedancia de una línea de
transmisión con su carga.
DEFINICION:
La carta de Smith es un diagrama polar especial que contiene círculos de resistencia constante,
círculos de reactancia constante, círculos de relación de onda
estacionaria constante
y curvas radiales que representan los lugares geométricos de desfase
en una línea de valor constante; se utiliza en la resolución de problemas de
guías de ondas y líneas de transmisión.
USOS:
La carta de Smith es una
herramienta gráfica usada para relacionar un coeficiente de reflexión complejo
con una impedancia compleja. Se puede utilizar para una variedad de propósitos,
incluyendo la determinación de la impedancia, la adaptación de la impedancia,
la optimización del ruido, la estabilidad y otros. La carta de Smith es una ingeniosa
técnica gráfica que virtualmente evita todas las operaciones con números complejos. Por ejemplo, se puede
determinar la impedancia de entrada a una línea de transmisión dando su longitud eléctrica y su
impedancia de carga.
El resultado importante es el
hecho de que el coeficiente de reflexión de tension y la impedancia de entrada
a la línea normalizada en el mismo punto de la línea, están relacionados por la
carta de Smith. En la parte exterior de la carta hay varias escalas. En la
parte exterior de la carta está una escala llamada "ángulo del coeficiente
de reflexión en grados", a partir de ésta se puede obtener directamente el
valor del argumento del coeficiente de reflexión.
Un par de escalas de suma
importancia son las que relacionan la longitud de la línea de transmisión desde
el inicio con el coeficiente de reflexión. Una de estas dos escalas está en el
lado izquierdo de la carta de Smith y la otra corre en el sentido de las
manecillas del reloj, ésta se denomina wavelengths
toward generator (longitudes
de onda hacia el
generador), lo cual indica que si se utiliza esta escala se estará avanzando
hacia el generador, hacia la entrada de la línea. La otra escala corre en
sentido contrario de las manecillas del reloj y se denomina wavelenghts toward load (longitudes de onda hacia la carga);
esto indica que, si se utiliza esta escala, se estará avanzando hacia la carga
o final de la línea.
En el fondo de la carta hay un
conjunto de varias escalas, una de las cuales se denomina Reflection coeff. Vol (Coeficiente de reflexión del
voltaje). Si se mide la longitud del vector, trazado
siempre desde el origen, se puede utilizar esta escala para conocer la magnitud
del coeficiente de reflexión del voltaje.
HISTORIA:
Fue inventada por Phillip Smith en 1939 mientras trabajaba para RCA, aunque
el ingeniero japonésKurakawa inventó un dispositivo similar
un año antes. El motivo que tenía Smith para hacer este diagrama era
representar gráficamente las relaciones matemáticas que se podían obtener con unaregla de cálculo.
La carta de Smith fue
desarrollada en los Laboratorios
Bell. Debido a los problemas que tenía para calcular la adaptación de
las antenas a causa de su gran tamaño, Smith decidió crear una carta para
simplificar el trabajo. De la ecuación de Fleming, y en un
esfuerzo por simplificar la solución del problema de la línea de transmisión,
desarrolló su primera solución gráfica en la forma de un diagrama rectangular.
Phillip persistió en su trabajo y
el diagrama fue desarrollado gradualmente con una serie de pasos. La primera
carta rectangular fue limitada por la gama de datos que podría acomodar. En 1936 desarrolló
un nuevo diagrama que eliminó la mayoría de las dificultades. La nueva carta
era una forma coordinada polar especial en la cual todos los valores de los
componentes de la impedancia podrían ser acomodados.
Las curvas del cociente constante
de la onda de la situación, de la atenuación constante y del coeficiente de
reflexión constante eran todos los círculos coaxiales con el centro del
diagrama. Las escalas para estos valores no eran lineales, pero
eran satisfactorias. Con el tiempo la gente que trabaja en este ámbito propuso
las cartas para solucionar problemas de las líneas de transmisión.
martes, 6 de marzo de 2012
lunes, 5 de marzo de 2012
MODULACIÓN POR IMPULSOS CODIFICADOS
La modulación por impulsos codificados (MIC o PCM por
sus siglas inglesas de Pulse Code Modulation) es
un procedimiento de modulación utilizado para transformar
una señal analógica en una secuencia de bits (señal digital),
este método fue inventado por Alec Reevesen
1937. Una trama o stream PCM es una representación digital de una señal
analógica en donde la magnitud de la onda analógica es tomada en intervalos
uniformes (muestras), cada muestra puede tomar un conjunto finito de valores,
los cuales se encuentran codificados.
Modulación
En la Figura 1 se muestra la disposición de los elementos
que componen un sistema que utiliza la modulación por impulsos codificados. Por
razones de simplificación, sólo se representan los elementos para la
transmisión de tres canales.+
Figura 1
En la Figura 2 tenemos las formas de onda en distintos
puntos del sistema anteriormente representado
Figura 2
Las funciones
de las distintas etapas de las que consta el sistema se detallan a continuación:
- · Muestreo
Consiste en tomar muestras (medidas) del valor de la señal n veces
por segundo, con lo que tendrán n niveles de tensión en un
segundo.
Así, cuando en el sistema de la Figura 1 aplicamos en las
entradas de canal las señales (a), (b) y (c) (Figura 2), después del muestreo
obtenemos la forma de onda.
Para un canal telefónico de voz es suficiente tomar 8.000
muestras por segundo, o, lo que es lo mismo, una muestra cada 125 μseg. Esto es
así porque, de acuerdo con el teorema de muestreo, si se toman muestras de
una señal eléctrica continua a intervalos regulares y con una frecuencia doble
a la frecuencia máxima que se quiera muestrear, dichas muestras contendrán toda
la información necesaria para reconstruir la señal original.
Como en este caso tenemos una frecuencia de
muestreo de 8 kHz (período
125 μseg), sería posible transmitir hasta 4 kHz, suficiente por tanto para el
canal telefónico de voz, donde la frecuencia más alta transmitida es de 3,4
kHz.
El tiempo de separación entre muestras (125 μseg) podría ser
destinado al muestreo de otros canales mediante el procedimiento de multiplexación
por división de tiempo (TDM).
- Cuantificación
En la cuantificación se asigna un determinado valor discreto a
cada uno de los niveles de tensión obtenidos en el muestreo. Como las muestras
pueden tener un infinito número de valores en la gama de intensidad de la voz,
gama que en un canal telefónico es de aproximadamente 60 dB, o, lo que es
lo mismo, una relación de tensión de 1000:1, con el fin de simplificar el
proceso, lo que se hace es aproximar al valor más cercano de una serie de
valores predeterminados.
- Codificación
En la codificación, a cada nivel de cuantificación se le
asigna un código binario distinto, con lo cual ya tenemos la señal codificada y
lista para ser transmitida. La forma de una onda sería la indicada como (f) en
la Figura 2.F
En telefonía, la señal analógica vocal con un ancho de banda
de 4KHz se convierte en una señal digital de 1024 Kbps. En telefonía pública se
suele utilizar transmisión plesiócrona, donde, si se usa un E1, podrían
intercalarse otras 31 señales adicionales. Se transmiten, así, 32x64000 =
2.048.000 bps.
- Recuperación de la señal analógica
En la recuperación se realiza un proceso inverso, con lo que
la señal que se recompone se parecerá mucho a las originales (a), (b) y (c), si
bien durante el proceso de cuantificación, debido al redondeo de las muestras a
los valores cuánticos, se produce una distorsión conocida como ruido
de cuantificación. En los sistemas normalizados, los intervalos de
cuantificación han sido elegidos de tal forma que se minimiza al máximo esta
distorsión, con lo que las señales recuperadas son una imagen casi exacta de
las originales. Dentro de la recuperación de la señal, ya no se asignan
intervalos de cuantificación en lugar de ello son niveles, equivalentes al
punto medio del intervalo IC en el que se encuentra la muestra normalizada
(Aclaración de WDLC).
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