Cable Coaxial

El Cable Coaxial

Presenta propiedades mucho más favorables frente a interferencias y a la longitud de la línea de datos, de modo que el ancho de banda puede ser mayor. Esto permite una mayor concentración de las transmisiones analógicas o más capacidad de las transmisiones digitales.

Sección de un cable coaxial.

Su estructura es la de un cable formado por un conductor central macizo o compuesto por múltiples fibras al que rodea un aislante dieléctrico de mayor diámetro Figura siguiente. Una malla exterior aisla de interferencias al conductor central. Por último, utiliza un material aislante para recubrir y proteger todo el conjunto. Presenta condiciones eléctricas más favorables. En redes de area localse utilizan dos tipos de cable coaxial: fino y grueso.

Es capaz de llegar a anchos de banda comprendidos entre los 80 Mhz y los 400 Mhz (dependiendo de si es fino o grueso). Esto quiere decir que en transmisión de señal analógica seríamos capaces de tener, como mínimo. del orden de 10.000 circuitos de voz.

Características de los Cables Coaxiales
Coaxial	Ohm	Factor Veloc	Aislan. Dieléc.	Tensión Máx RMS	pF Por Metro	Atenuación en decibelios por cada 100 mts
						10 Mhz	50 Mhz	100 mhz	200 Mhz	400 Mhz	1 Ghz	3 Ghz	Diam. en mm
RG-5	50	0,66	Esp PE	--------	93,50	2,72	6,23	8,85	13,50	19,40	32,15	75,50	8,30
RG-6	75	0,66	Esp PE	--------	61,60	2,72	6,23	8,85	13,50	19,40	32,15	75,50	8,50
RG-8	52	0,66	PE	4.000	97	1,80	4,27	6,23	8,86	13,50	26,30	52,50	10,30
RG-9	51	0,66	PE	4.000	98	2,17	4,92	7,55	10,80	16,40	28,90	59,00	10,70
RG-10	52	0,66	--------	--------	100	1,80	4,25	6,25	8,85	13,50	26,30	52,50	12,00
RG-11	75	0,66	Esp PE	4.000	67	2,18	5,25	7,55	10,80	15,80	25,60	54,00	10,30
RG-12	75	0,66	PE	4.000	67	2,18	5,25	7,55	10,80	15,80	25,60	54,00	12,00
RG-13	74	0,66	--------	--------	67	2,18	5,25	7,55	10,80	15,80	25,60	54,00	10,70
RG-14	52	0,66	--------	--------	98,40	1,35	3,28	4,60	6,55	10,20	18,00	41,00	13,90
RG-17	52	0,66	PE	11.000	67	0,80	2,05	3,15	4,90	7,85	14,40	31,10	22,10
RG-18	52	0,66	--------	--------	100	0,80	2,05	3,15	4,90	7,85	14,40	31,10	24,00
RG-19	52	0,66	--------	--------	100	0,55	1,50	2,30	3,70	6,05	11,80	25,30	28,50
RG-20	52	0,66	--------	--------	100	0,55	1,50	2,30	3,70	6,05	11,80	25,30	30,40
RG-21	53	0,66	--------	--------	98	14,40	30,50	47,70	59,00	85,30	141,00	279,00	8,50
RG-34	75	0,66	--------	--------	67	1,05	2,79	4,60	6,90	10,80	19,00	52,50	15,90
RG-35	75	0,66	--------	--------	67	0,80	1,90	2,80	4,15	6,40	11,50	28,20	24,00
RG-55	53,50	0,66	PE	1.900	93	3,94	10,50	15,80	23,00	32,80	54,10	100,00	5,30
RG-58	50	0,66	PE	1.900	93	4,60	10,80	16,10	24,30	39,40	78,70	177,00	5,00
RG-59	73	0,66	PE	600	69	3,60	7,85	11,20	16,10	23,00	39,40	87,00	6,20
RG-74	52	0,66	--------	--------	98	1,35	3,28	4,59	6,56	10,70	18,00	41,00	15,70
RG-122	50	0,66	--------	--------	------	5,58	14,80	23,00	36,10	54,10	95,10	187,00	4,10
RG-142	50	0,70	PTFE	1.900	96	3,60	8,85	12,80	18,50	26,30	44,25	88,60	4,90
RG-174	50	0,66	PTFE	1.500	101	12,80	21,70	29,20	39,40	57,40	98,40	210,00	2,60
RG-177	50	0,66	--------	--------	------	0,70	2,03	3,12	4,92	7,85	14,40	31,20	22,70
RG-178	50	0,69	--------	--------	------	18,40	34,50	45,90	63,30	91,90	151,00	279,00	1,90
RG-179	75	0,69	--------	--------	------	17,40	27,90	32,80	41,00	52,50	78,70	144,00	2,50
RG-180	95	0,69	--------	--------	------	10,80	15,10	18,70	24,90	35,50	55,80	115,00	3,70
RG-187	75	0,69	--------	--------	------	17,40	27,90	32,80	41,00	52,50	78,70	144,00	2,80
RG-188	50	0,69	--------	--------	------	19,70	31,50	37,40	46,60	54,80	102,00	197,00	2,80
RG-195	95	0,69	--------	--------	------	10,80	15,10	18,70	24,90	35,40	55,80	115,00	3,90
RG-196	50	0,69	--------	--------	------	18,40	34,50	45,20	62,30	91,90	151,00	279,00	2,00
RG-212	50	0,66	--------	--------	------	2,72	6,23	8,86	13,50	19,40	32,20	75,50	8,50
RG-213	50	0,66	PE	5.000	101	1,80	4,30	6,25	8,85	13,50	26,30	52,50	10,30
RG-214	50	0,66	PE	5.000	101	2,15	4,95	7,55	10,80	16,40	28,90	59,00	10,80
RG-215	50	0,66	PE	5.000	101	1,80	4,30	8,20	8,85	13,50	26,30	52,50	10,30
RG-216	75	0,66	PE	5.000	67	2,15	5,25	7,55	10,80	15,80	25,60	54,10	10,80
RG-217	50	0,66	--------	--------	------	1,35	3,30	4,60	6,55	10,20	18,00	40,50	13,80
RG-218	50	0,66	--------	--------	96	0,80	2,05	3,10	4,90	7,85	14,40	31,20	22,10
RG-219	50	0,66	--------	--------	------	0,80	2,05	3,10	4,90	7,85	14,40	31,20	24,00
RG-220	50	0,66	--------	--------	96	0,55	1,50	2,30	3,70	6,10	11,80	25,50	28,50
RG-221	50	0,66	--------	--------	------	0,55	1,50	2,30	3,70	6,10	11,80	25,50	30,40
RG-222	50	0,66	--------	--------	------	14,40	30,50	42,70	59,10	85,30	141,00	279,00	8,50
RG-223	50	0,66	PE	1.900	101	3,95	10,50	15,80	23,00	32,80	54,10	100,00	5,40
RG-302	75	0,69	--------	--------	------	1,50	4,00	10,80	15,40	22,60	41,90	85,25	5,30
RG-303	50	0,69	--------	--------	------	3,61	8,86	12,80	18,50	26,30	44,30	88,60	4,30
RG-316	50	0,69	--------	--------	------	19,70	31,50	37,40	46,60	54,80	102,00	197,00	2,60
NOTAS		PE = Polietileno
		Esp.PE = Espuma de Polietileno
		PTFE = Teflón (Politetrafluoroetileno)
		RG-214 y RG-223 = Con doble protección (Doble apantallado)

ejemplo de Carta de Smith

Carta de smith

La carta de Smith fue desarrollada en 1939 por Phillip Hagar Smith en los laboratorios del teléfono de Bell. A continuación se relata un poco de cómo surgió la necesidad de hacer una carta :

Debido a que P.H. Smith tenia el problema de emparejar la línea de la transmisión a la antena; una componente, que él consideraba, emparejó la línea al espacio. En vista de la frecuencia y delo pesado que era debido al tamaño y resultante de la antena, las medidas no eran simples. Por lo que el elemento de detección era un puente del termopar con cerca de 6 o 8 termopares juntados a dos bobinas, que dimensiones fueron determinadas por la frecuencia de la transmisión. El indicador era un microvoltímetro, que midió la magnitud de la señal.

Entonces movieron a montaje entero a lo largo de la línea de la transmisión para determinar la magnitud y la localización relativas de las señales máximas y mínimas. Para las líneas de transmisión arriba en el aire, éste requirió a un individuo moviera el dispositivo de detección adelante en el extremo de un poste largo, mientras que un segundo individuo leería la señal a través de un telescopio. Era primitivo, pero funcionó. Esto era lo primero que o Phil hizo frente como ingeniero eléctrico con los laboratorios del teléfono de Bell. Debio a los problemas que tenia el decidió crear una carta para simplificar el trabajo. De la ecuación de Fleming, y en un esfuerzo de simplificar la solución del problema de la línea de la transmisión, él desarrolló su primera solución gráfica en la forma de un diagrama rectangular.

Phil persistió en su trabajo, el diagrama desarrollado gradualmente con una serie de pasos. La primera carta rectangular fue limitada por la gama de datos que podría acomodar. En 1936 fue cuando él 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 son lineales, pero eran satisfactorias.

Con el tiempo la gente que trabaja este ámbito propuso las cartas para solucionar problemas de la línea de la transmisión.

La expresión del coeficiente de reflexión en la carga,
( ) ,en función de ésta, ZL, y de la impedancia característica de la línea, Zo:

que se puede expresar en forma de módulo y fase 
o como parte real e

imaginaria 

La impedancia de carga 
, normalizada con respecto a la impedancia característica de la línea 
, también puede escribirse en sus partes real e imaginaria como:

donde r y x son la resistencia y la reactancia normalizadas, respectivamente.

A partir de (1) y (2) se pueden obtener las partes real e imaginaria de 
:

Tomando las dos ecuaciones contenidas en (3) para las partes real e imaginaria

y por eliminación de r o x, pueden obtenerse las siguientes ecuaciones:

Si representamos la ecuación (4) sobre el plano 
para valores de r constante, las gráficas obtenidas son círculos de radio 
centrados en el eje real en los puntos
Los distintos valores de r dan lugar a círculos de radio diferente con centro en distintas posiciones del eje real. La figura 1 muestra, en línea continua, los casos r=0, 0.5, 1 y 2. Todos los círculos pasan por el punto (1, 0).

La ecuación (5), para valores de x constante, también describe círculos de radio 
centrados en 
En la figura 1 se muestra, en línea discontinua, los casos x=0, ±0.5, ±1 y ±2. Nuevamente, todos los círculos pasan por el punto (1, 0).

Figura 1 Carta de Smith

Representación de impedancias normalizadas

La intersección de un círculo r y un círculo x define un punto que representa una impedancia normalizada: r+jx. Por ejemplo, el punto P de la figura 1 representa la impedancia normalizada 0.5+j, un cortocircuito L=-1 se representa en el punto

(-1, 0) y un circuito abierto rL=1 en el punto (1, 0).

Obtención del coeficiente de reflexión

Si pensamos en la carta de Smith como una representación en polares, la distancia de un punto al origen de coordenadas se corresponde con el módulo del coeficiente de reflexión y el ángulo con respecto al eje real positivo se corresponde con su fase:

La carta de Smith proporciona ambas escalas, tanto para la lectura del módulo (en la parte inferior) como para la lectura de la fase (sobre el círculo

r=1).

Todas las impedancias que presenten el mismo módulo del coeficiente

de reflexión se situarán sobre un círculo centrado en el origen. Por ejemplo, el

punto P (0.5, 1) se corresponde con un coeficiente de reflexión 
y en la

figura 1 se observa el círculo que representa 

Obtención de la ROE

La expresión que relaciona la ROE con el coeficiente de reflexión:

y la comparamos con la ecuación (2) vemos que la ROE coincide con el valor de

la impedancia normalizada cuando la fase del coeficiente de reflexión es cero,

es decir, la intersección del círculo 
con el eje real positivo.

Situación de los puntos Vmax y Vmin

Partiendo de la expresión de la onda de tensión en la línea en función del coeficiente de reflexión:

es fácil comprobar que los máximos se producirán cuando la fase del coeficiente de reflexión sea cero y los mínimos cuando dicha fase sea 

Transformación de impedancias

Si nos desplazamos desde la carga hacia el generador, el coeficiente de reflexión en cualquier punto z de la línea viene dado, en función del coeficiente de reflexión en la carga, por la expresión:

Un caso particular es el de las líneas sin pérdidas, donde la ecuación (10)

se reduce a:

Por lo tanto, en una línea sin pérdidas, un desplazamiento z se traduce en un cambio de fase del coeficiente de reflexión, pero el módulo se mantiene constante. Por ejemplo, un desplazamiento de
supone un incremento de fase de
sobre el círculo de módulo constante. Esto nos lleva a la obtención de un nuevo punto en la carta de Smith, que se corresponde con la impedancia vista desde ese punto.

De esta forma, la transformación de impedancias producida a lo largo de la línea puede deducirse observando los valores de r y x que se leen al desplazarse sobre círculos centrados en la carta (espirales si hay pérdidas). La carta de Smith proporciona dos escalas adicionales sobre su perímetro en
(en longitudes de onda), una para los movimientos hacia el generador y otra para los movimientos hacia la carga.

Obtención de admitancias

Partiendo de la ecuación de la impedancia vista desde un punto z hacia

la carga ZL, en una línea sin pérdidas:

Si normalizamos y vemos el caso particular de

obtenemos la admitancia de carga normalizada. Vemos pues como el transformador
actúa como un inversor de impedancias. Un desplazamiento de un cuarto de longitud de onda equivale a un cambio de fase de pi radianes en el coeficiente de reflexión, por lo tanto el punto de la admitancia está diametralmente opuesto al de la impedancia correspondiente.

También es posible emplear la carta de Smith como diagrama de admitancias, muy útil para resolver problemas de conexiones de líneas en paralelo (donde las admitancias se suman). Si se trabaja con admitancias normalizadas las posiciones de cortocircuitos y circuitos abiertos están invertidas respecto de la carta de impedancias y también se invierte la posición de los lados capacitivo e inductivo.

.

El resultado importante es el hecho de que el coeficiente de reflección del voltaje 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 de 
. Un par de escalas de suma importancia son las que relacionan la longitud de la línea de transmisión en el inicio de estas dos escalas está en el lado izquierdo de la carta de Smith y una de ellas corre en el sentido de las manecillas del reloj, ésta se denomina "wavelengths toward generator" (longitudes de onda hacia el generador), esto 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, hacia el final de la línea .

En el fondo de la carta hay un conjunto de varias escalas, una de las cuales está denominada "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.

Problemas de Lineas de Transmicion

Histéresis

En fisica se encuentra, por ejemplo, histéresis magnética si al magnetizar un ferromagneto éste mantiene la señal magnética tras retirar el campo magnetico que la ha inducido. También se puede encontrar el fenómeno en otros comportamientos electromagneticos, o los elasticos.

La histéresis magnética, es el fenómeno que permite el almacenamiento de información en los imanes de los discos duros o flexibles de los ordenadores: el campo induce una magnetizacion en el pequeño imán, que se codifica como un 0 o 1. Esta codificación permanece en ausencia de campo, y puede ser leída posteriormente, pero también puede ser invertida aplicando un campo en sentido contrario.
Para poder conocer el ciclo de histéresis de un material, se puede utilizar el magnometro del kopsel, que se encarga de proporcionarle al material ferromagnético los cambios senoidales de la corriente eléctrica para modificar el sentido de los imanes.
En electrotecnia se define la histéresis magnética como el retraso de la inducción respecto al campo que lo crea.
Se produce histéresis al someter al núcleo a un campo creciente, los imanes (ó dipolos) elementales giran para orientarse según el sentido del campo. Al decrecer el campo, la mayoría de los imanes elementales recobran su posición inicial, sin embargo, otros no llegan a alcanzarla debido a los rozamientos moleculares conservando en mayor o menor grado parte de su orientación forzada, haciendo que persista un magnetismo remanente que obligue a cierto retraso de la inducción respecto de la intensidad de campo.
Las pérdidas por histéresis representan una pérdida de energía que se manifiesta en forma de calor en los núcleos magnéticos. Con el fin de reducir al máximo estas pérdidas, los núcleos se construyen de materiales magnéticos de características especiales.

La pérdida de potencia es directamente proporcional al área de la curva de histéresis.
a curva de histéresis muestra la curva de magnetizacion  de un material. Sea cual sea el material específico, la forma tiene características similares.
Al principio, la magnetización requiere un mayor esfuerzo eléctrico. Este intervalo es la llamada zona reversible.
En un determinado punto, la magnetización se produce de forma proporcional. En ese punto se inicia la denominada zona lineal.
Finalmente, se llega un instante a partir del cual, por mucha fuerza magnética que induzcamos al material, ya no se magnetiza más. Este es el llamado punto de inducción de saturación, que determina el inicio de la llamada zona de saturación.
Para la grabacion magnetica de sonido hay que tener en cuenta la curva de histéresis. La señal de audio hay que grabarla solo en la zona lineal de la cinta magnetica de audio, de modo contrario, por arriba o por abajo, sufriría deformaciones.

Visita al Museo del Telégrafo

Datos generales


El Museo del Telégrafo se fundó el 22 de noviembre de 2006 en una sección del inmueble que ocupa el Museo Nacional de Arte, con el objeto de mostrar la historia de las telecomunicaciones en México. De belleza arquitectónica excepcional, el inmueble es muestra arquitectónica del estilo ecléctico en nuestro país.

El trabajo realizado específicamente en el Salón de Telegramas muestra la hermosa Alegoría de las Comunicaciones. Este edificio fue construido entre 1904 y 1911 para albergar a la Secretaría de Comunicaciones y Obras Públicas, dependencia que ocupó el lugar hasta 1955

Una parte del edificio fue ocupada por la Central Telegráfica y el Sindicato, y la otra permaneció sin utilidad. En 1973 se instaló aquí el Archivo General de la Nación, cuyo acervo fue trasladado en 1981 al Palacio de Lecunberri. Ese mismo año, por decreto presidencial se ordena la expropiación del edificio para que ser destinado al Instituto Nacional de Bellas Artes. 

La Central Telegráfica abandona el edifico en el año 2000, lo que da oportunidad de crear lo que actualmente se conoce como Museo del Telégrafo.