Cuando Z0 = ZL, la carga absorbe toda la potencia incidente. Esto se llama línea acoplada. Cuando 4 ZL, parte de la potencia incidente es absorbida por la carga y parte se regresa (refleja) a la fuente. Esto se llama la línea sin acoplar o desacoplada. Con una línea desacoplada, hay dos ondas electromagnéticas que viajan en direcciones opuestas y están presentes en la línea todo el tiempo (estas ondas, de hecho, se llaman ondas viajeras). Las dos ondas viajeras establecen un patrón de interferencia conocido como onda estacionaria. Esto se muestra en la figura 8-15. Conforme las ondas incidentes Y reflejadas se cruzan entre si, se producen en la línea patrones estacionarios de voltaje y de corriente. A estas ondas se les llama ondas estacionarias, porque parece que permanecen en una posición fija en la línea, variando solamente en amplitud. La onda estacionara tiene un mínimo (nodos) separado por la mitad de una longitud de onda de las ondas viajeras y un máximo (antinodos), también separado por la mitad de una longitud de onda.
Consideremos el caso de dos ondas iguales que se propagan en la misma dirección pero sentido contrario. (Es el caso de una onda que se encuentra con su onda reflejada)
Si la onda incidente es y = A sen (wt-kx) la reflejada será y = a sen (wt + kx), de la superposición de ambas se obtiene una onda del tipo y = 2 A sen kx cos wt es decir se obtiene una "onda" que no viaja, no es una onda de propagación, los puntos de la cuerda vibran con la misma frecuencia pero con distinta amplitud y hay unos puntos donde la amplitud es cero que se llaman nodos. Por tanto las ondas estacionarias no encajan dentro de la definición general de ondas. La amplitud de la vibración en un punto cualquiera viene dada por la expresión 2 A sen Kx y todos los puntos vibran con la frecuencia angular w
Un caso particular es el de una cuerda fija por sus extremos. Se forma una onda estacionaria cuya longitud de onda no puede ser cualquiera sino que debe cumplir la siguiente condición: l = n l/2 Es decir la longitud de la cuerda siempre es múltiplo exacto de la mitad de la longitud de onda.
En la siguiente animación de una onda estacionaria en una cuerda puedes ver los nodos (puntos que no vibran) y los antinodos o vientres y crestas (puntos que vibran con máxima amplitud)
En esta otra puedes ver la formación de una onda estacionaria a partir de dos ondas iguales que viajan en sentido contrario:
Relación de onda estacionaria
La relación de onda estacionaria (SWR), se define como la relación del voltaje máximo con el voltaje mínimo, o de la corriente máxima con la corriente mínima de una onda.
Ondas estacionarias en una linea abierta
Cuando las ondas incidentes de voltaje y corriente alcanzan una terminación abierta, nada de la potencia se absorbe; toda se refleja nuevamente a la fuente. La onda de voltaje incidente se refleja exactamente, de la misma manera, como si fuera a continuar a lo largo de una línea infinitamente larga. Sin embargo. La corriente incidente se refleja 180° invertida de como habría continuado si la línea no estuviera abierta. Conforme pasen las ondas incidentes y reflejadas, las ondas estacionarias se producen en la línea. La figura 8-16 muestra las ondas estacionarias de voltaje y de corriente, en una línea de transmisión que está terminada en un circuito abierto. Puede verse que la onda estacionaria de voltaje tiene un valor máximo, en la terminación abierta, y una longitud de onda de un cuarto de valor mínimo en el circuito abierto. La onda estacionaria de corriente tiene un valor mínimo, en la terminación abierta, y una longitud de onda de un cuarto de valor máximo en el circuito abierto. Es lógico suponer que del voltaje máximo ocurre a través de un circuito abierto y hay una corriente mínima.
Las características de una línea de transmisión terminada en un circuito abierto pueden resumirse como sigue:
1. La onda incidente de voltaje se refleja de nuevo exactamente como si fuera a continuar (o sea, sin inversión de fase).
2. La onda incidente de la corriente se refleja nuevamente 1800 de como habría continuado.
3. La suma de las formas de ondas de corriente reflejada e incidente es mínima a circuito abierto.
4. La suma de las formas de ondas de corriente reflejada e incidente es máxima a circuito abierto.
Ondas estacionarias en una linea en cortocircuito
Así como en una línea de circuito abierto nada de la potencia incidente será adsorbida por la carga, cuando una línea de transmisión se termina en un cortocircuito. Sin embargo, con una línea en corto, el voltaje incidente y las ondas de corriente se reflejan, nuevamente de la manera opuesta La onda de voltaje se refleja 1800 invertidos de como habría continuado, a lo largo de una línea infinitamente larga, y la onda de corriente se refleja exactamente de la misma manera como si no hubiera corto.
Las características de una línea de transmisión terminada en corto puede resumir como sigue:
habría continuado.
Para una linea de transmisión terminada en un cortocircuito o circuito abierto, el coeficiente de reflexión es 1 (el peor caso) y la SWR es infinita (también la condición de peor caso).
Tomado de: http://www.monografias.com/trabajos38/lineas-de-transmision/lineas-de-trasmision2.shtml
Romero M; Loren A. C.I: 18762881
CRF
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