Explicación de impedancia coaxial

Imagina, por un minuto, que la electricidad viaja muy lentamente.

Cuando enciendes el interruptor de luz, ¿qué pasa? La corriente comienza a fluir: comienza a trabajar a lo largo del cable y también lo hace el voltaje. La corriente que fluye está determinada por dos cosas: -

• El voltaje y
• Una "impresión" de lo que podría ser la resistencia de carga .

¿La corriente será demasiado pequeña o la corriente será demasiado grande? Es el cable (y sus propiedades) lo que determina la cantidad de flujo de corriente.

El voltaje y la corriente viajan a la carga "desconocida" y debido a que V e I están fluyendo, la corriente fluye (P = VI). Cuando la corriente y el voltaje llegan a la bombilla, si la resistencia de la bombilla no coincide con la relación V / I, no se consume toda la energía.

Esto significa que el exceso (o déficit) de energía se debe reflejar de nuevo en el cable al interruptor. No tiene a dónde ir.

En el mundo real de las comunicaciones de datos o la radio, esto causa "reflexiones" y éstas pueden sumar o restar la potencia de avance que viaja por el cable y, en el caso de los datos, pueden deformarse y provocar posibles daños en los datos. En el caso de una portadora de RF, habrá puntos a lo largo del cable donde no se puede medir.

El cable dicta cuánta corriente fluye inicialmente en función (principalmente) de su inductancia, capacitancia y resistencia. La fórmula es esta: -

Impedancia característica = \ $ \ sqrt {\ dfrac {R + j \ omega L} {G + j \ omega C}} \ $

R es la resistencia por metro, L es la inductancia por metro, C es la capacitancia en paralelo por metro y G es la conductancia en paralelo por metro. En las frecuencias altas (> 1MHz) la impedancia comienza a convertirse en gran parte: -

\ $ \ sqrt {\ dfrac {L} {C}} \ $ y si observa algunas especificaciones coaxiales, verá que 50 ohms es el resultado de este cálculo.

  

¿por qué no puedo usar un 75 ohm en lugar de un 50 ohm en la salida de mi   transmisor?

Con suerte, a estas alturas ya deberías poder responder esto.

Imagina un montón de pesos colgantes iguales conectados entre sí con resortes iguales. Cuando está colgado allí, cada peso tiene la misma cantidad de fuerza intentando subirlo y bajarlo, por lo que permanecerá inmóvil. Si un estímulo externo sacude el peso superior hacia arriba, entonces el siguiente peso tendrá más fuerza que tirar hacia arriba de lo que había estado tirando hacia abajo, por lo que se moverá hacia arriba. Esto a su vez hará que tire del siguiente peso. Cada peso recibirá energía del peso de arriba, y transferirá esa energía al peso de abajo, hasta que el movimiento alcance el peso inferior.

Si ese peso se fija de modo que no se pueda mover, entonces tirará hacia atrás dos veces más fuerte que el peso anterior, como lo hizo cada uno de los pesos anteriores. Esto, a su vez, hará que el peso que se muestra arriba se comporte como si hubiera sido empujado hacia abajo, y dicho movimiento se propagará nuevamente hacia arriba. Tenga en cuenta que la onda original fue una onda de descompresión, y la reflexión también lo será, aunque representará un movimiento hacia abajo en lugar de hacia arriba.

Si el peso del fondo no tiene nada pegado, por lo que no se tira de nada, entonces la falta de algo debajo de él para absorber su energía significará que se mueve el doble de lo que "debería". Esto a su vez hará que empuje el peso sobre él hacia arriba, y ese peso para empujar el peso sobre él, etc. Esto creará una onda de compresión reflejada, con los pesos moviéndose hacia arriba (en la misma dirección que antes). p>

Si el peso del fondo se sujeta a algo que proporciona la cantidad justa de fricción, absorberá con precisión toda la energía del peso anterior, lo que provocará que la energía no se refleje nuevamente.

Si el peso proporciona cierta fricción, pero está por encima o por debajo de la cantidad ideal, entonces se reflejará algo de energía hacia arriba mientras que se absorbe algo. La dirección del movimiento representada por la energía reflejada estará determinada por si hubo demasiada o muy poca fricción.

Usted puede usar cables y cargas con impedancias no coincidentes. Existen esquemas de adaptación de impedancia que utilizan transformadores, redes LC y resistencias. Un ejemplo trivial (y derrochador) sería hacer coincidir una antena de 75 ohmios con una línea de transmisión de 50 ohmios al conectar 150 ohmios a través de los cables de la antena.

Si hubiera usado un motor de búsqueda en lugar de hacer la pregunta, habría encontrado muchos comparadores de impedancia de 50 a 75 ofrecidos a la venta.