El cable bifilar - arturo lara morales

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3.1 El cable bifilar
De acuerdo con lo expuesto en la sección 1.3, el cable bifilar, en su forma de línea desnuda o abierta (es decir, con aire entre los dos conductores), fue el primero en utilizarse como medio de transmisión para telefonía, ya bien entrada la segunda mitad del siglo XDG Generalmente, la separación entre los conductores era de unos 20 cm. Con tal geometría, y por el hecho de emplear al aire como dieléctrico, la atenuación en cada línea era relativamente baja, y las señales transmitidas podían viajar varias decenas de kilómetros sin que fuese necesario usar ningún tipo de amplificación.
Sin embargo, cada línea desnuda sólo podía transmitir un canal de telefonía a la vez (véase la Fig. 1-8). Con el transcurso del tiempo, este medio de transmisión fue cayendo en desuso, pues la introducción de nuevos materiales aislantes y el propio crecimiento del tráfico telefónico impulsaron el uso de los cables multipar (sección 3.2). Estos últimos consisten de muchas líneas bifilares individuales colocadas en paralelo, en forma de paquete, dentro de una misma cubierta plástica común; a su vez, cada una de estas líneas bifilares puede tener papel o polietileno como aislante entre sus dos conductores, cuya separación ahora es de unos cuantos milímetros.
Además de su amplia y obligada utilización en los cables multipar, los cables bifilares individuales o sencillos también se siguen empleando en una
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204 Aplicaciones de las lineas de dos conductores
diversidad de aplicaciones en comunicaciones y electrónica. Por ejemplo, en las conexiones de audio de los equipos modulares con sus bocinas respectivas, en los aparatos personales portátiles de radio o de discos compactos (popularmente conocidos como “walk-man'"), en micrófonos, en aparatos telefónicos caseros, en redes locales para la transmisión de datos en los interiores de edificios* y, en general, en todos aquellos casos en los que no se requiera usar un ancho de banda muy grande ni frecuencias muy elevadas.
Como ya se ha visto en el capítulo 2, la separación entre los conductores y el tipo de aislante entre ellos determinan el valor de la impedancia característica Zo de un cable bifilar. Este dato, además de otros, es proporcionado generalmente por los fabricantes en sus catálogos. Sin embargo, recuérdese que ZQ tiene cambios significativos abajas frecuencias, porque hay comente dentro de los conductores y esto influye en la inductancia de la línea. Por lo tanto, el valor dado por el proveedor es una cifra promedio dentro del rango de frecuencias sugerido para el uso de cada línea en particular.
En la Fig. 3-1 a se muestra la forma típica que tiene la curva de la magnitud de la impedancia característica, en función de la frecuencia, para un cable bifilar. Se observa que, ajnedida que la frecuencia aumenta, esta magnitud
Fig. 3-1 Curvas típicas de una linea bifilar arbitraria: a) magnitud de la impedancia característica, b) atenuación.
* La tecnología actual permite transmitir en distancias cortas a velocidades de hasta varios Mbps.
El cable multipar trenzado 205
tiende hacia un.valor constante. Desde luego, esto coincide con la teoría vista en el capítulo anterior. Por lo que se refiere a la fase de Zo, no mostrada en la figura, recuérdese que también tiene cambios importantes con la frecuencia, pero que conforme ésta aumenta, dicha fase tiende a cero grados, ya que ZQ es prácticamente real pura o resistí va., Nótese que la curva exacta para un cable en particular dependerá del metal de sus conductores (cobre), de sus radios y de laseparación entre ambos*, así como del tipo de aislante empleado. Si fuese necesaria, esta curva se le podría solicitar al fabricante del cable, o bien, podría obtenerse con un sencillo programa de computadora que siga el procedimiento visto en los ejercicios de las secciones 2.1 y 2.2. Asimismo, con el programa también se podría obtener de una buena vez la curva del coeficiente de atenuación a, pues se conocerían los parámetros de la línea R, ¿, Cy G a diferentes frecuencias. La forma típica de esta segunda curva se muestra en la Fig. 3-1 b. Se observa que la atenuación aumenta con la frecuencia y que, en consecuencia, la línea es impráctica a altas frecuencias.
Encpnclusión, la impedancia característica de un cable bifilar puede valer hasta varios cientos de ohms y su atenuación puede ser de varias decenas de decibeles por kilómetro. Como simple comparación, y aunque sus aplicaciones sean evidentemente distintas, recuérdese de lo visto en la sección 1.3, que una fibra óptica tiene en la actualidad mucho menos que un decibel de atenuación por kilómetro.