Friday, September 23, 2016
Ejercicio 2.13 y 2.14 Resueltos
COMO ESTOS EJERCICIOS NO PODEMOS CAMBIAR LOS VALORES, ANEXARE SOLO EL EJERCICIO RESUELTO EN EL LIBRO PARA PODER TENER UNA REFERENCIA
Familia de los RGs y practica de Cable coaxial
El cable coaxial es un medio
de transmisión relativamente reciente y muy conocido ya que es el más usado en
los sistemas de televisión por cable. Físicamente es un cable cilíndrico
constituido por un conducto cilíndrico externo que rodea aun cable conductor,
usualmente de cobre. Es un medio más versátil ya que tiene más ancho de banda
(500Mhz) y es más inmune al ruido. Es un poco más caro que el par trenzado
aunque bastante accesible al usuario común. Encuentra múltiples aplicaciones
dentro de la televisión (TV por cable, cientos de canales),telefonía a larga
distancia (puede llevar 10.000 llamadas de voz simultáneamente), redes de área
local (tiende a desaparecer ya que un problema en un punto compromete a toda la
red).
La transmisión del cable
coaxial entonces cubre varios cientos de metros y transporta decenas de Mbps.
Consiste en un cable
conductor interno (cilíndrico) separado de otro cable conductor externo por
anillos aislantes o por un aislante macizo. Todo esto se recubre por otra capa
aislante que es la funda del cable.
Este cable, aunque es más
caro que el par trenzado, se puede utilizar a más larga distancia, con
velocidades de transmisión superiores, menos interferencias y permite conectar
más estaciones. Se suele utilizar para televisión, telefonía a larga distancia,
redes de área local, conexión de periféricos a corta distancia, etc...Se
utiliza para transmitir señales analógicas o digitales. Sus inconvenientes
principales son: atenuación, ruido térmico, ruido de intermodulación.
Para señales analógicas se
necesita un amplificador cada pocos kilómetros y para señales digitales un
repetidor cada kilómetro.
Hubo un tiempo donde el cable
coaxial fue el más utilizado. Existían dos importantes razones para la
utilización de este cable: era relativamente barato, y era ligero, flexible y
sencillo de manejar.
El núcleo de un cable coaxial
transporta señales electrónicas que forman los datos. Este núcleo puede ser
sólido o de hilos. Si el núcleo es sólido, normalmente es de cobre.
Rodeando al núcleo hay una
capa aislante dieléctrica que la separa de la malla de hilo. La malla de hilo
trenzada actúa como masa, y protege al núcleo del ruido eléctrico y de la
intermodulación (la intermodulación es la señal que sale de un hilo adyacente).
El núcleo de conducción y la
malla de hilos deben estar separados uno del otro. Si llegaran a tocarse, el
cable experimentaría un cortocircuito, y el ruido o las señales que se
encuentren perdidas en la malla circularían por el hilo de cobre. Un
cortocircuito eléctrico ocurre cuando dos hilos de conducción o un hilo y una
tierra se ponen en contacto. Este contacto causa un flujo directo de
corriente(o datos) en un camino no deseado. En el caso de una instalación
eléctrica común, un cortocircuito causará el chispazo y el fundido de un
fusible o del interruptor automático. Con dispositivos electrónicos que
utilizan bajos voltajes, el resultado no es tan dramático, y a menudo casi no
se detecta. Estos cortocircuitos de bajo voltaje generalmente causan un fallo
en el dispositivo y lo habitual es que se pierdan los datos.
Una cubierta exterior no
conductora (normalmente hecha de goma, Teflón o plástico) rodea todo el cable.
El cable coaxial es más
resistente a interferencias y atenuación que el cable de par trenzado.
La malla de hilos protectora
absorbe las señales electrónicas perdidas, de forma que no afecten a los datos
que se envían a través del cable de cobre interno. Por esta razón, el cable
coaxial es una buena opción para grandes distancias y para soportar de forma
fiable grandes cantidades de datos con un equipamiento poco sofisticado.
Características
La característica principal de la familia RG-58 es el núcleo central
de cobre. Tipos:
- RG-58/U: Núcleo de cobre sólido.
- RG-58 A/U: Núcleo de hilos trenzados.
- RG-59: Transmisión en banda ancha (TV).
- RG-6: Mayor diámetro que el RG-59 y considerado para
frecuencias más altas que este, pero también utilizado para transmisiones
de banda ancha.
- RG-62: Redes ARCnet.
Estándares
La mayoría de los cables coaxiales tienen una impedancia característica
de 50, 52, 75, o 93 Ω. La industria de RF usa nombres de tipo estándar para
cables coaxiales. En las conexiones de televisión (por cable, satélite o
antena), los cables RG-6 son los más comúnmente usados para el empleo en el
hogar, y la mayoría de conexiones fuera de Europa es por conectores F.
Aquí mostramos unas tablas con las características:
Tabla de RG:
PE es Polietileno; PTFE es Politetrafluoroetileno; ASP es Espacio de
Aire de Polietileno
Designaciones comerciales:
-Conectores coaxiales 
PARA BANDA ANCHA
Conector IEC
169-2
El conector
Belling-Lee o conector IEC 169-2 es a su vez conocido coloquialmente como cable
de antena. Se trata del conector RF tradicional para televisores europeos y
receptores de radio FM / DAB.
Es el conector
coaxial más antiguo, aunque se sigue utilizando en dispositivos de consumo.
Inventado por Belling & Lee Ltd. en Enfield (Reino Unido) alrededor de 1922
en el momento de las primeras emisiones de la BBC.
Conector F
Se trata de un
Conector coaxial de radiofrecuencia de uso común en la televisión terrestre por
antena aérea, televisión por cable y universal para la televisión por satélite.
Eric E. Winston
fue el inventor de este tipo de conector en la década de 1950 mientras
trabajaba para Jerrold Electronics en el desarrollo de la televisión por cable.
Fue en los años 70 cuando se convirtió en un dispositivo de uso común para las
conexiones de televisión de la antena de VHF, ya que fue entonces cuando el
cable coaxial reemplazó al cable de dos hilos y más tarde también para UHF.
BNC
Son las siglas
en inglés de Bayonet Neill-Concelman. Se trata de un conector macho instalado
en cada uno de los extremos del cable y es utilizado en conexiones de
video y redes ethernet.
Tiene un centro
circular conectado al conductor del cable central y un tubo metálico conectado
en la parte exterior del cable. Un anillo que rota en la parte exterior del
conector asegura el cable y permite la conexión a cualquier conector BNC tipo
hembra.
PARA BANDA ANCHA
Conector XLR-3
Son las siglas
en inglés “Xternal Live Return” (Retorno Externo Activo). El 3 indica que
dispone de 3 pines, ya que posteriormente a su aceptación como estándar se
introdujeron los conectores de 4, 5, 6, 7 y 8 pines.
Es el conector
más utilizado para aplicaciones de audio profesional y también es el conector
estándar usado en equipos de iluminación espectacular para transmitir la señal
digital de control "DMX".
RCA
Son las siglas
en inglés de “Radio Corporation of America”. Conector común en el mercado
audiovisual, utilizado tanto para conexiones de audio como de video no
profesional.
Es importante
destacar que el conector macho tiene un polo en el centro (+), rodeado de un
pequeño anillo metálico y una parte intermedia de plástico que hace de
aislante.
JACK
También conocido
como conector TRS o TRRS, se trata de un conector de audio utilizado en
numerosos dispositivos para la transmisión de sonido en formato analógico.
Existen
conectores Jack de varios diámetros: El original, de 6,35 mm y los
miniaturizados de 2,5 mm y 3,5 mm. Los más usados son los de 3,5 mm, utilizados
en dispositivos portátiles, (mp3, salida de auriculares…). En cambio, el de
6,35 mm. se utiliza sobre todo en audio profesional e instrumentos musicales.
USOS ESPECIALES
UHF
También llamado
Amphenol, fue un conector coaxial de vídeo en aplicaciones de radar utilizado
durante la Segunda Guerra Mundial.
Los conectores
UHF son usados para trabajar con frecuencias VHF y HF. Posteriormente se ha
convertido en el conector más común en aplicaciones de radio amateur hasta 150
MHz.
Mini UHF
Es la versión en
miniatura del conector UHF. Fue diseñado principalmente para el uso en telefonía
móvil y en aplicaciones similares donde el tamaño es sumamente importante.
Fue introducido
en los años 70 y es capaz de operar hasta los 2.5 GHz
FME
Son las siglas
en inglés de “For Mobile Equipment” (para equipos móviles). Es un conector en
miniatura utilizado en aplicaciones e instalaciones móviles. Ofrece un gran
rendimiento de la corriente continua a 2,0 GHz.
SMA
Son las siglas
en inglés de “SubMiniature version A”. Es un conector roscado utilizado en
microondas, útil hasta una frecuencia de 33 GHz aunque es importante señalar
que suele dejar de utilizarse a partir de los 18 GHz.
Conectores BNC
En la prctica se realizo la
conexion de un conector para una linea coaxial con un tramo de cable de la
familia RG
El conector F es un tipo de
conector coaxial de radiofrecuencia de uso común en la televisión terrestre por
antena aérea, televisión por cable y universal para la televisión por satélite
Se unio con un cable RG-59 para
ello
Primero se corta una parte del
dilectrico y la recubierta del conductor dejando una distancia considerable
para poder introducir el conector como se muestra en la imagen.
Se introduce el conector dejando que el nucleo del cable quede alineado con el Conector
Por ultimo hay que apretar la argolla para sujetar parte del dielectrico y al final se tiene que ver asi
BNC
El conector BNC (del inglés Bayonet Neill-Concelman) es un tipo de conector para uso con cable coaxial. Inicialmente diseñado como una versión en miniatura del Conector Tipo C. BNC es un tipo de conector usado con cables coaxiales como RG-58 y RG-59 en aplicaciones de RF que precisaban de un conector rápido, apto para UHF y de impedancia constante a lo largo de un amplio espectro. Muy utilizado en equipos de radio de baja potencia, instrumentos de medición como osciloscopios, generadores, puentes, etc por su versatilidad.
Saturday, September 17, 2016
Ejercicio 2.2 Resuelto
Una Línea Bifilar tiene conductores de zinc
con radio de 2mm de separación es de 2 cm y el material aislante es polietileno
supóngase que la tangente de perdidas es constante con la frecuencia y
encuentre los parámetros L, C, R y G por
unidad de Longitud a frecuencias de dispersión
de 2Khz 30Khz y 500Khz
σC=1.67x10-7S/m
tanɗ=2x10-4
Er=2.26F/m
a=2x10-3m
d=2x10-2m
μr=1
Friday, September 16, 2016
Espectro de frecuencias y Espectro Electromagnético
El espectro de frecuencia caracteriza qué
distribución de amplitudes presenta para cada frecuencia un fenómeno
ondulatorio (sonoro, luminoso o electromagnético) que sea superposición de
ondas de varias frecuencias. 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 como son los colores, las notas musicales, las ondas electromagnéticas de radio o TV e incluso la rotación regular de la tierra.
Cuando todas las frecuencias visibles están presentes por igual, el efecto es el "color" blanco, y el espectro de frecuencias es uniforme, lo que se representa por una línea plana. De hecho cualquier espectro de frecuencia que consista en una línea plana se llama blanco de ahí que hablemos no solo de "color blanco" sino también de "ruido blanco".
El espectro de frecuencias
El espectro de frecuencias se divide en dos grandes partes:
Ondas materiales
Ondas electromagnéticas.
Se propagan por vibraciones de la materia .
Incluyen:
Ondas infrasonoras (debajo de los 8Hz)
Ondas sonoras (entre 8 y 30,000Hz). Por
ejemplo voz humana (hasta 4,000Hz), audio (de 20Hz hasta 20,000Hz).
Ondas ultrasonoras (arriba de los 30,000Hz).
ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS:
Son debidas a la vibración de un campo
electromagnético, fuera de todo soporte material. Incluyen:
Ondas radioeléctricas (o herzianas), que son
generadas por una corriente oscilatoria, y que pueden ser miriamétricas o
kilométricas (VLF/LF, very low frequency / low frequency, entre 0 y 315KHz),
hectométricas (MF, medium frequency, entre 315KHz y 3230KHz), decamétricas (HF,
high frequency, entre 3230KHz y 27,500KHz), métricas (VHF, very high frequency,
entre 27,500KHz y 322MHz), decimétricas (UHF, ultra high frequency, entre
322MHz y 3300MHz), centimétricas (SHF, entre 3300MHz y 31.8GHz) o milimétricas
(WHD, entre 31.8GHz y 400GHz).
Iniciando el Curso de Ondas Guiadas
Introducción
a las ondas magneticas guiadas:
Fuente
De Consulta:
Libro: Lineas de
Transmision
Autor:
Rodolfo Neri Vela
Editorial: McGRAW HILL
Año: 1999
Editorial: McGRAW HILL
Año: 1999
Conceptos relacionados con física
Onda:
En física, una onda consiste en la propagación de una perturbación de alguna
propiedad de un medio, por ejemplo, densidad, presión, campo eléctrico o campo
magnético, a través de dicho medio, implicando un transporte de energía
sin transporte de materia. El medio perturbado puede ser de naturaleza
diversa como aire, agua, un trozo de metal e, incluso, inmaterial como el
vacío.
La
onda cuenta su vez con los siguientes elementos:
Período
(T): En física, el período de una oscilación u onda (T) es el tiempo que tarda
en repetirse un fenómeno periódico (ya lo dice el nombre)
Amplitud
(A): La amplitud es la distancia vertical entre una cresta y el punto medio de
la onda. Nótese que pueden existir ondas cuya amplitud sea variable, es decir,
crezca o decrezca con el paso del tiempo.
Frecuencia
(f): A diferencia del periodo, que es un tiempo, la frecuencia es una cantidad.
Es el número de veces que se repite un fenómeno periódico por unidad de tiempo.
Valle:
Es el punto más bajo de una onda.
Longitud
de onda Es la distancia que separa un punto determinado de un fenómeno
periódico del siguiente punto con las mismas características
Ciclo:
es una oscilación, o viaje completo de ida y vuelta.
Velocidad
de propagación (v): es la velocidad a la que se propaga el movimiento
ondulatorio. Su valor es el cociente de la longitud de onda y su período.
Cresta:
La cresta es el punto de máxima elongación o máxima amplitud de onda; es decir,
el punto de la onda más separado de su posición de reposo.
Mas
conceptos..
Decibel
(conocido tambien como Decibelio): El decibelio (dB) es una unidad que se
utiliza para medir la intensidad del sonido y otras magnitudes físicas. Un
decibelio es la décima parte de un belio (B), unidad que recibe su nombre por
Graham Bell, el inventor del teléfono. Su escala logarítmica es adecuada para
representar el espectro auditivo del ser humano.
La
escala de decibelios es logarítmica, por lo que un aumento de tres decibelios
en el nivel de sonido ya representa una duplicación de la intensidad del ruido.
Por ejemplo, una conversación normal puede ser de aproximadamente 65 dB y, por
lo general, un grito es de 80 dB. La diferencia es de tan sólo 15 dB, pero el
grito es 30 veces más intenso.
El
neper o neperio (Np) es una unidad de medida relativa que se utiliza
frecuentemente en el campo de la telecomunicación, para expresar relaciones
entre voltajes o intensidades. Su nombre procede de John Napier, el inventor de
los logaritmos.
Aunque
no es una unidad de medida del Sistema Internacional, su uso es ampliamente
aceptado en muchos países, para los mismos fines que el decibelio. La
diferencia fundamental entre ambas unidades es que mientras el decibelio está
basado en el logaritmo decimal de la relación de magnitudes, el neperio lo está
en el logaritmo natural o neperiano de la citada relación, viniendo el número
de nepers determinado por la fórmula:s intenso.
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