Medición de la Impedancia Caracteristica

La medición de la impedancia característica se realizó para las líneas RG 58, RG 59 y bifilar plana.

Estas mediciones se llevaron a cabo implementando el método de acople de impedancia para una línea de transmisión, utilizando para esto diferentes valores de resistencias, combinándolas de tal forma que la señal correspondiente a la onda viajera al final de la línea no presentará reflexiones.

Línea coaxial RG 59.
Al comienzo de ésta línea de transmisión se aplicó una señal de voltaje cuadrada de amplitud pico 6V y al final de la línea se conectaron diferentes combinaciones de resistencias en serie, con el fin de encontrar un valor aproximado al de la impedancia característica de la línea y simultáneamente, se verificaba por medio del osciloscopio conectando el canal B al final de la línea, que la señal de voltaje transmitida no presentará reflexiones. Luego de varias pruebas a ensayo y error se observó que la señal de voltaje transmitida no presentó ningún tipo de reflexión cuando la carga alcanzó un valor de resistencia equivalente de 75W, por lo tanto se dedujo que el valor de la impedancia característica de la línea coaxial RG 59 es aproximadamente 75W. El montaje realizado en ésta práctica se muestra a continuación:

Montaje en Spice para la simulación de las lineas RG 59, RG 59 y Bifilar Plana

Simulación Medición Impedancia Característica:

Voltajes incidente y transmitido en la línea coaxial RG 59

En las imágenes anteriores se ve claramente una diferencia de aproximadamente 2 voltios en cuanto a la amplitud del voltaje entre la señal incidente y la señal transmitida, ésta diferencia se debe a que la resistencia interna equivalente (resistencia interna del conductor central + resistencia interna del blindaje) de la línea coaxial, aumenta a medida que se incremente la longitud de la línea ya que ésta es un parámetro distribuido a lo largo de ella, por ésta razón hay una pérdida de energía la cual se ve reflejada en la amplitud de la señal transmitida.

Línea coaxial RG 58. 

El procedimiento que se llevo a cabo para la medición de la impedancia característica de ésta línea fue el mismo que se efectuó para la línea coaxial RG 59. Para este caso, luego de probar con diferentes valores de resistencia en la carga, se encontró que el valor de resistencia con el cual la señal de voltaje transmitida no presentaba reflexiones fue aproximadamente 50W, por lo tanto este valor es equivalente al de la impedancia característica de la línea coaxial RG 58.

El montaje que se tuvo en cuenta fue el de la figura 12, y la señal de voltaje transmitida obtenida por medio del osciloscopio se muestra en la figura 15, donde la señal correspondiente al canal A, es la señal de entrada del sistema y en el canal B, se observó el voltaje transmitido al final de la línea

Simulación voltajes en la línea coaxial RG 58

Voltajes incidente y transmitido en la línea coaxial RG 58

Si se comparan los resultados obtenidos (simulación vs laboratorio) se ve claramente que existe una diferencia de aproximadamente 150 mV, debido a la resistencia interna equivalente de la línea RG 58 (0.048 W/m); si se tiene en cuenta el resultado obtenido para el caso de la línea RG 59 se comprueba que la diferencia existente entre éstas dos líneas con respecto al voltaje transmitido, básicamente es el valor de la resistencia interna equivalente, la cual depende del tipo de construcción y de la longitud de cada línea.

Línea bifilar plana.

Para realizar la medición de la impedancia característica de este tipo de línea, se procedió de igual forma que para el caso de la línea coaxial RG 59; es decir, después de efectuar varios ensayos a prueba y error se obtuvo un valor aproximado de 320W para la combinación de resistencias en serie, el cual no permitió que en la línea bifilar la señal de voltaje transmitida presentara reflexiones. Por lo tanto dicho valor es aproximadamente igual al de la impedancia característica de la línea bifilar plana.

El montaje que se tuvo en cuenta para realizar esta medición es el mismo considerado para la linea RG 59, y la señal de voltaje transmitida obtenida por medio del osciloscopio se muestra a continuación:


Simulación voltajes en la línea Bifilar Plana

Voltajes incidente y transmitido en la línea bifilar plana