Líneas De Trasmisión

Las líneas de transmisión confinan la energía electromagnética a una región del espacio limitada por el medio físico que constituye la propia línea. La línea está formada por conductores eléctricos con una disposición geométrica determinada que condiciona las características de las ondas electromagnéticas en ella.

Podemos pensar a una línea de transmisión como un par de electrodos que se extienden paralelos por una longitud en una dirección. El par de electrodos se hallan cargados con distribuciones de carga (variables a lo largo de la línea) iguales y opuestas, formando un capacitor distribuido. Al mismo tiempo circulan corrientes opuestas (variables a lo largo de la línea) de igual magnitud, creando campo magnético que puede expresarse a través de una inductancia distribuida. La potencia fluye a lo largo de la línea.

Las líneas de transmisión pueden ser de muchas formas y tamaños Las líneas de transmisión pueden ser de muchas formas y tamaños. Es conveniente clasificarlas en base a las configuraciones de sus campo E y H, es decir, en base a los modos que pueden transmitir. De esta manera, las líneas de transmisión se pueden dividir en dos grupos principales:  Las que son capaces de transmitir el modo Transversal Electromagnético  (TEM).  2) Las que son capaces de transmitir únicamente modos de orden más alto.

Un modo Transversal Electromagnético (TEM) se caracteriza por el hecho de que tanto el campo eléctrico, como el campo magnético que forman la onda son perpendiculares a la dirección en que se propaga la energía; sin existir, por tanto componente de los campos en la dirección axial (dirección en que se propaga la energía). Para que existan propagación energética en modo TEM, es necesario que existan al menos dos conductores eléctricos y un medio dieléctrico entre ambos (que puede incluso ser aire o vacío).

Los modos de más alto orden siempre tienen al menos una componente, de alguno de los campos en la dirección de transmisión. Todas las líneas de dos conductores como el cable coaxial o el cable de dos hilos son ejemplos de líneas que transmiten el modo TEM o simplemente de líneas TEM; mientras que las guías de onda huecas, de un solo conductor, son ejemplos de líneas de modos más altos.

En resumen:  1) Línea modo TEM.- E y H son totalmente transversales a la dirección de  transmisión. Ejemplos: todas las líneas de dos conductores.  2) Línea modo de más alto orden.- E ó H ó ambos tienen componentes en la  dirección de transmisión. Ejemplos de modos de más alto orden son el modo TM,  el modo TE. Ejemplos de este tipo de líneas de transmisión son las guías de onda  huecas de un solo conductor o las líneas trifásicas.

Las líneas de transmisión pueden clasificarse generalmente como balanceadas o desbalanceadas. Ambos conductores, en una línea balanceada. llevan la corriente de la señal, y las corrientes son iguales en magnitud con respecto a la tierra eléctrica pero viajan en direcciones opuestas. Las corrientes que fluyen en direcciones opuestas por un par de cables balanceados se les llaman corrientes de circuito metálico. Las corrientes que fluyen en las mismas direcciones se llaman corrientes longitudinales.

Con una Línea de transmisión desbalanceada, un cable se encuentra en el potencial de tierra, mientras que el otro cable se encuentra en el potencial de la señal. Este tipo de transmisión se llama transmisión de señal desbalanceada o de terminación sencilla. Con la transmisión de señal desbalanceada, el cable de tierra también puede ser la referencia a otros cables que llevan señales.