IMPEDANCIA CARACTERÍSTICA

 IMPEDANCIA CARACTERISTICA

Se denomina impedancia característica de una línea de transmisión a la relación existente entre la diferencia de potencial aplicada y la corriente absorbida por la línea en el caso hipotético de que esta tenga una longitud infinita, o cuando aun siendo finita no existen reflexiones.
En el caso de líneas reales, se cumple que su impedancia permanece inalterable cuando son cargadas con elementos, generadores o receptores, cuya impedancia es igual a la impedancia característica.

La impedancia característica es independiente de la longitud de la línea. Para una línea sin perdidas, esta será asimismo independiente de la frecuencia de la tensión aplicada, por lo que esta aparecerá como una carga resistiva y no se producirán reflexiones por desadaptación de impedancias, cuando se conecte a ella un generador con impedancia igual a su impedancia característica.

De la misma forma, en el otro extremo de la línea esta aparecerá como un generador con impedancia interna resistiva y la transferencia de energía será máxima cuando se le conecte un receptor de su misma impedancia característica.

La impedancia característica Zc es un parámetro fundamental que relaciona el voltaje y la corriente viajando en la misma dirección a lo largo de una línea de transmisión. Este parámetro es una función compleja que no es dependiente de la longitud de la línea, pero sí de la frecuencia, y se define a partir de los parámetros RLGC de acuerdo con la ecuación

donde:

Z0, es la impedancia característica en ohmios,

R, es la resistencia de la línea en ohmios por unidad de longitud,

C, es la capacitancia de la línea en faradios por unidad de longitud,

L, es la inductancia de la línea en henrios por unidad de longitud,

G, es la conductancia del dieléctrico en siemens por unidad de longitud,

ω, es la frecuencia angular = 2πf, siendo f la frecuencia en hercios,

j, es un factor imaginario

 

Como se puede observar, γ y Zc se encuentran estrechamente relacionadas debido a que ambos parámetros dependen de los elementos RLGC. Sin embargo, la obtención experimental simultánea de ambas es difícil de lograr, por lo que es un área de investigación que es muy estudiada actualmente. Esto se debe a que, una vez conocidos ambos parámetros fundamentales, se puede obtener información acerca de la atenuación, desfase, permitividad efectiva del medio dieléctrico, etc. Además, se pueden determinar etapas de acoplamiento de impedancias que permitan minimizar reflexiones indeseadas.