Adaptación de Impedancias en Circuitos de Comunicación: Conceptos y Medidas

La adaptación de impedancias es un concepto fundamental que engloba resistencia y reactancia (capacitiva e inductiva), siendo estos los factores limitativos de una línea de comunicaciones. La impedancia (Z) se define como Z=E/I, y su unidad de medida es el ohmio. Los circuitos de comunicaciones, en su equivalente eléctrico, están formados por un número elevado de elementos básicos de circuito que se unen entre sí. La impedancia de estos elementos determina sus características eléctricas y mecánicas.

Coeficiente de Reflexión

Como consecuencia de la conexión del generador al punto de unión de dos secciones de un circuito, llega una señal que denominamos onda incidente. Si las impedancias Z1 y Z2 no coinciden, parte de la señal se transmite a la sección contigua, mientras que otra parte de la señal original se refleja hacia atrás. Esta parte de la señal se denomina onda reflejada.

La potencia de la onda incidente se reparte entre la potencia de la onda transferida y la potencia de la onda reflejada. Este fenómeno presenta dos aspectos perjudiciales:

• La generación de una onda reflejada de características idénticas a la señal incidente, que se propaga en sentido contrario y produce ecos e inestabilidad en las líneas. Esto se mide con el coeficiente de reflexión, que relaciona la tensión de la onda reflejada con respecto a la tensión de la onda incidente.
• La no adaptación de impedancias resulta en una potencia transferida inferior a la incidente, lo que se conoce como pérdidas de reflexión.

Otro parámetro muy utilizado es el de pérdidas de retorno, que representa la atenuación de la onda reflejada en un punto de desadaptación con respecto a la incidente. Las pérdidas de retorno se utilizan a menudo para cuantificar la calidad de una adaptación. En una adaptación perfecta, las pérdidas de retorno son infinitas (el caso más favorable). El caso más desfavorable se presenta cuando las pérdidas de retorno se anulan, lo que indica que toda la onda se refleja.

Medidas de Impedancia

Medidas en Paso

Este es el tipo de medida más habitual en los circuitos que se encuentran en funcionamiento. En este tipo de medida, se conecta el equipo de medida en paralelo al circuito. Para que la medida sea correcta y no influya sobre el circuito, el aparato de medida debe presentar una alta impedancia (>50kohm).

Medidas en Terminación

En este tipo de medidas, se abre el circuito en el punto de medida y se conecta el equipo de medida en la sección donde está el generador. El medidor debe comportarse eléctricamente como la sección terminal del circuito. Por lo tanto, el aparato se dispondrá en terminación con una impedancia igual a la del punto del circuito en el que se queda abierto.

En función de los equipos utilizados, las medidas también podrán realizarse en plano (se efectúan con todo el ancho de banda para el que está diseñado el equipo) o en selectivo (seleccionando mediante filtros un margen de frecuencias).