Líneas de Transmisión

1. ¿Cuál es la estructura de una línea de pares?

Consiste en un par de hilos conductores paralelos entre sí por una distancia constante. Su impedancia típica es de 300 Ω y se utiliza comúnmente en las bandas MF y HF (300 kHz – 30 MHz).

2. ¿Cuál es la estructura de una línea coaxial?

Está formada por dos conductores concéntricos separados por un aislante. Funciona hasta frecuencias de varios GHz. Es una línea desequilibrada, donde el conductor exterior suele estar conectado a tierra y el conductor central (vivo) transporta la señal.

3. ¿De qué depende la impedancia de un cable coaxial? (Sin fórmulas)

Depende de la relación entre el diámetro del conductor exterior y el diámetro del conductor interior.

4. ¿Cuáles son los tipos de dieléctricos?

  • Polietileno compacto
  • Polietileno expandido
  • Polietileno de aire
  • Tefzel
  • Teflón

5. ¿Cuál es la impedancia típica en radio profesional?

50 Ω.

6. ¿Qué es el blindaje?

Es la capacidad de protección del conductor externo frente a la radiación interna y las señales externas (interferencias).

8. ¿En qué se mide la atenuación?

Se mide en dB/100 m.

9. ¿Qué es la potencia máxima? (Sin que la temperatura afecte al cable)

Es la potencia que se puede transmitir a una determinada frecuencia sin que el incremento de temperatura dañe el cable. A mayor frecuencia, menor es la potencia máxima admisible (-P.máx = + Frecuencia).

10. ¿Qué es el radio de curvatura?

Es el radio mínimo que se le puede dar al cable al instalarlo sin que se modifique su impedancia característica.

11. Tipos de líneas coaxiales

  • Flexibles
  • Semirrígidas
  • Rígidas

12. Líneas flexibles

Corresponden al estándar RG y se utilizan principalmente en aplicaciones de poca potencia.

13. ¿Cómo se llaman comercialmente los cables de polietileno expandido?

Se conocen comúnmente como Cellflex.

14. ¿Cuáles son los dieléctricos que usan las líneas semirrígidas?

Utilizan polietileno expandido y dieléctrico de aire.

15. Diferencia entre el RG-58 y el RG-59 (Ohmios)

  • RG-58: 50 Ω (utilizado en radiofrecuencia).
  • RG-59: 75 Ω (utilizado en señales de vídeo).

16. ¿Cuál es la particularidad de los cables Heliflex?

Presentan riesgo de condensación interna al no utilizar dieléctrico sólido. Para evitar que se modifiquen las características del cable, se utiliza presurización positiva con aire seco.

17. ¿En qué punto, como mínimo, se coloca la puesta a tierra?

Justo antes de la antena, en la base de la torre y a la entrada del cable en los pasamuros.

18. ¿Para qué sirven los dispositivos de protección de descargas eléctricas?

Sirven para proteger el conductor vivo y los equipos de descargas eléctricas. Utilizan un gas que se ioniza a altas tensiones, provocando un cortocircuito a tierra para desviar la descarga.

19. Efecto pelicular: ¿Por qué a altas frecuencias no se necesita el interior del cobre?

Debido al efecto pelicular (skin effect), el centro del conductor prácticamente no transporta corriente cuando la frecuencia es muy alta; la corriente fluye principalmente por la superficie.

20. Características principales de las líneas coaxiales rígidas

Son utilizadas en instalaciones interiores y exteriores y soportan mucha potencia. Tienen muy pocas pérdidas gracias a su dieléctrico y presentan poco retardo de propagación. Pueden trabajar sin presurizar en montajes interiores, aunque presurizadas soportan más potencia. Además, ahorran espacio al permitir codos en ángulos rectos.

21. ¿Cuál es la función y dónde se puede usar una línea coaxial radiante?

Su función es actuar como una antena. Se utiliza habitualmente en túneles. Es un cable coaxial cuyo conductor exterior dispone de ranuras para permitir la radiación.

Guías de Onda (Flexwell -> Guías de onda flexibles)

22. ¿Qué es una guía de onda?

Es un tubo de sección rectangular, redonda o elíptica, con medidas definidas específicamente en función de la longitud de onda de la señal.

23. ¿De qué depende el tamaño del tubo?

Cambia según la longitud de onda. Las pérdidas son mínimas y se manifiestan en las paredes de la guía de onda en forma de calor.

24. ¿Cómo se relaciona el tamaño de la guía de onda con la frecuencia a transportar?

A mayores frecuencias, se requiere un menor tamaño de la guía de onda, y viceversa.

25. ¿A qué elemento o circuito funcional se asemeja el funcionamiento de una guía de onda?

Se asemeja a un filtro paso alto. Las frecuencias menores que la frecuencia de corte se atenúan, ya que no pueden propagarse por la guía.

Conectores

26. Frecuencia más alta a la que se fabrican conectores

Hasta 145 GHz.

27. ¿De qué depende la impedancia de un conector?

Depende del dieléctrico utilizado y de su diámetro.

28. ¿De qué depende la frecuencia máxima de un conector?

Depende del diámetro del conductor: a mayor tamaño físico, menor es la frecuencia máxima de operación.

29. ¿Qué determina la potencia máxima del conector?

Viene determinada por el tamaño físico del conector.

30. ¿Cuáles son los tipos de interfaz de conexión?

Existen conectores macho, hembra y hermafroditas (donde ambos extremos son idénticos).

31. ¿Qué es la intermodulación?

Ocurre cuando el conector forma parte de un sistema de transmisión de potencia con dos o más canales (dos o más tonos de alta potencia) que generan frecuencias no deseadas.

Tipos de Conectores Comunes:

  • Conector N: Utilizado para baja y media potencia (aparatos de medida).
  • Conector DIN 7/16, 7/8…: Ofrecen una intermodulación muy baja.
  • Conector BNC: Conector tipo bayoneta. Disponible en 50 Ω (con dieléctrico) y 75 Ω (sin dieléctrico). La variante de alta tensión se denomina MHV.
  • Conector TNC: Variante del BNC con acoplamiento roscado.
  • Conector F: Exclusivo de 75 Ω; el pin macho es el propio conductor vivo del cable.
  • Conector UHF: El conductor exterior es la rosca. Fue el primer conector coaxial utilizado para RF.
  • Conector SMA: Existe la variante SMA-RP con polaridad invertida.
  • Conector SMB: Conexión por presión, sin rosca.
  • Conector UFL: Conector por presión muy pequeño, utilizado en espacios limitados como placas Wi-Fi.
  • Conector APC-7: Un tipo de conector hermafrodita.

Antenas

32. ¿Qué es una antena?

Es un elemento de transición capaz de convertir señales eléctricas guiadas por un cable en ondas electromagnéticas que viajan por el espacio libre (transmisión), o viceversa (recepción).

33. Características de una antena

  • Ganancia
  • Directividad
  • Polarización
  • Ancho de banda
  • Patrón de radiación

34. ¿Qué sistema utilizaba el satélite para aumentar el número de canales?

Normalmente se utiliza la polarización cruzada (uso de canales en polarización vertical y horizontal simultáneamente en la misma frecuencia sin que se interfieran).

35. Relación entre antena dipolo y antena isotrópica

La antena isotrópica es un modelo teórico ideal que irradia igual en todas direcciones. El dipolo (antena real básica) concentra la energía en forma de «donut», por lo que tiene una ganancia de 2.15 dB respecto a la isotrópica.

36. ¿Cómo definir la ganancia de una antena?

Es la medida que indica cómo una antena concentra la energía de radio en una dirección preferente en comparación con una antena de referencia (isotrópica o dipolo).

37. ¿Qué significa que el parámetro ganancia esté dentro de unos límites?

Significa que se encuentra por encima de -3 dB respecto al máximo (lo que representa la mitad de la potencia).

38. PIRE (Potencia Isotrópica Radiada Equivalente)

Es el producto de la potencia suministrada a la antena por su ganancia respecto a la antena isotrópica (se calcula usando la ganancia en dBi).

39. PRA (Potencia Radiada Aparente)

Es el producto de la potencia entregada a una antena por su ganancia respecto al dipolo de media onda (se calcula usando la ganancia en dBd).

40. Antena dipolo

Tiene una longitud de mitad de la longitud de onda (1/2 λ). Es omnidireccional. Existen tipos: simple, en V invertida, plegado (300 Ω), acortado y circular.

42. Antena monopolo

Las antenas verticales se usan para frecuencias bajas. Colocadas sobre una superficie conductora (como la tierra), utilizan la Teoría de la Imagen para que una antena de 1/4 de λ funcione como un dipolo de 1/2 de λ gracias al reflejo del suelo.

43. Tipos de antena monopolo

  • Torre aislada de tierra (la propia torre es la antena).
  • De cortina radiante.

44. Antena Yagi-Uda

Es una antena direccional. Se compone de:

  • Directores: 0.1 – 0.15 λ (un 5% más cortos que el radiante).
  • Reflector: 0.15 – 0.25 λ (un 5% más largo que el radiante).

45. Antena Helicoidal

Consiste en un conductor grueso arrollado en hélice. Posee polarización circular y se usa en microondas, telemetría y comunicaciones espaciales.

46. Antena parabólica

Utilizada para radioenlaces y transmisores de radio. Existen configuraciones de foco centrado, offset y Cassegrain (con un segundo reflector cerca del foco). Su ganancia típica oscila entre 20 y 50 dBi.