¿Las características físicas de un cable como el área de la superficie, la longitud o la resistencia específica forman algún tipo de límite al ancho de banda de las señales que pueden pasar a través de ese cable?
¿Las características físicas de un cable como el área de la superficie, la longitud o la resistencia específica forman algún tipo de límite al ancho de banda de las señales que pueden pasar a través de ese cable?
Efecto de la piel: un cable pasará la corriente a una corriente continua en toda su área de sección transversal: esto significa que se hace un uso máximo del conductor y esto conduce a la menor resistencia contra la corriente. Sin embargo, a medida que aumenta la frecuencia, los campos magnéticos alternos dentro del conductor fuerzan progresivamente la corriente conducida hacia la "capa" o superficie del conductor y muy poca corriente fluye a lo largo del centro del cable. Esto puede conducir a pérdidas dependientes de la frecuencia. Los diferentes materiales son peores: el hierro (debido a su alta permeabilidad) es bastante inútil en frecuencias superiores a varios MHz: su alta permeabilidad magnética hace que la "piel" sea muy delgada y, por lo tanto, la conductividad es muy baja.
En frecuencias más altas, tener una superficie más grande ayuda con los problemas de conductividad debidos al efecto de la piel y he visto potentes transmisiones de antena utilizando lo que podría describirse como tuberías de cobre, ya que no se necesita la mitad de la tubería porque toda la corriente Se realiza en una piel muy fina. ¿Por qué desperdiciar el cobre y hacerlo más pesado?
La resistencia de extremo a extremo de un cable es proporcional a la longitud. Dado que cualquier resistencia de cable "en serie" causa una pérdida de señal cuando hay capacitancia distribuida a tierra (o retorno de señal), cuanto mayor es la frecuencia, mayor es la pérdida.
Impedencia es la cantidad que importa. Esto aumenta gradualmente a frecuencias más altas y atenúa la señal a lo largo de su longitud: enlace . Se calcula a partir de las propiedades físicas del cable y su blindaje o tierra correspondiente.
La velocidad de datos efectiva sobre un cable en particular que usa un esquema de modulación particular es una función de la relación señal / ruido , que se ve afectada por el ruido inducido de las fuentes de ruido cercanas, así como por la intrínseca. Ruido térmico del cable.
Sí, las características físicas afectan el ancho de banda, porque a medida que las frecuencias aumentan, el enfoque de parámetros agrupados de descripción de un cable falla y la inductancia distribuida y las capacitancias parásitas entran en escena. Estas capacidades e inductancias actúan juntas para formar LC, RL y RC filtros tanto en serie como en paralelo. Dependiendo de esta banda de paso de filtro, la combinación de banda de parada, todo el cable atenuará ciertas frecuencias y permitirá algunas otras frecuencias. En el libro de ingeniería de microondas de pozar este tipo de diseño de filtros también se menciona claramente.
En la práctica, sí. Con un modelo simple del cable, potencia ilimitada disponible y sin consideraciones de ruido, tal vez no.
Aquí es un documento dedicado a la telefonía. El límite a menudo se denomina " Shannon Limit " después de Claude Shannon.
Aparte de la simple atenuación de la señal, la dispersión (diferentes retardos para diferentes frecuencias) será una limitación práctica.
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