Líneas de Transmisión y Conectores de Radiofrecuencia: Tipos y Características

Tipos de Líneas de Transmisión

• Línea de pares o equilibrada: Consta de 2 conductores paralelos. Trabaja en frecuencias de MF y HF (300 kHz - 300 MHz). Su impedancia característica se calcula como Z = 276 x log(d/r) Ohm (donde d es la separación y r es el radio).
  • Ventajas: Menor atenuación en condiciones óptimas.
  • Inconvenientes: Cambios de impedancia por polvo o humedad, pérdidas, debe ser instalado lejos de objetos metálicos, se necesitan aisladores y es sensible a interferencias eléctricas, ruidos, etc. Las líneas Microstrip, utilizadas como adaptadores de impedancias, han dejado este sistema prácticamente en desuso.
• Coaxial: Consta de 2 conductores separados por un aislante. Trabaja en frecuencias de hasta varios GHz. Pueden ser flexibles, rígidas y semirrígidas. Presenta pocas pérdidas por radiación y una alta inmunidad a radiaciones externas. La impedancia depende de: el tipo de dieléctrico, los diámetros de los conductores interno y externo, y la separación entre conductores.
  • Impedancia de transferencia: Define la capacidad de blindaje del conductor externo frente a la radiación interna y señales externas; cuanto menor sea su valor, mejor.
• Guía de ondas: Tubos huecos de material conductor con sección rectangular, circular o elíptica. Trabajan en el rango de cientos de GHz.

Conectores de Radiofrecuencia

La impedancia característica de un conector se define por su geometría, materiales y dimensiones.

Conectores Estándar y de Alta Frecuencia

• BNC (Bayonet Neill-Concelman): Diseñado en 1944 para propósitos militares, acabó siendo utilizado para video y RF hasta 4 GHz.
• TNC (Threaded Neill-Concelman): Diseñado en 1956, es una variante del BNC que opera hasta 12 GHz para telefonía y antenas.
• UHF: El primero usado para RF a finales de los años 30. Actualmente se utiliza en radioafición (amateur radio); es barato y tiene una frecuencia máxima (Fmax) de 200 MHz - 500 MHz (el modelo de soldar punta).
• Conector F: Diseñado para aplicaciones de TV y CATV hasta 2.5 GHz, con una impedancia característica de 75 Ohm.
• SMA (Subminiature Type A): Diseñado por Bendix en 1958, es ampliamente usado para RF y microondas.
• SMA-RP (Reverse Polarity): Idéntico al SMA pero con polaridad invertida para impedir conexiones accidentales. Muy común en equipos WiFi.
• SMB: Más pequeño que el SMA, diseñado para 50 y 75 Ohm, opera hasta 4 GHz. No tiene rosca, se conecta a presión.
• SMC: Parecido al SMB, opera hasta 10 GHz, disponible en 50 y 75 Ohm.
• MCX: Conector miniatura que opera hasta 6 GHz.
• Conector N: Diseñado en 1942 para uso militar, originalmente especificado hasta 300 MHz.
• Conector DIN 7/16: Diseñado en 1960, opera hasta 7.5 GHz.
• Conector 7mm APC-7: Diseñado en 1964, opera hasta 18 GHz y cuenta con un diseño hermafrodita.
• Conector 3.5 mm APC-3.5: Diseñado en 1976, opera hasta 26.5 GHz.
• Conector 2.92 mm (K): Diseñado en 1974, opera hasta 40 GHz.
• Conector 2.4 mm (Q): Diseñado en 1986, opera hasta 50 GHz.
• Conector 1.85 mm (V): Diseñado en 1986, opera hasta 65 GHz.
• Conector 1mm (W): Diseñado para operar hasta frecuencias extremas de 110 GHz.
• Conector U.FL: Utilizado para conectar placas WiFi de notebooks y en lugares de espacio muy reducido, opera hasta 6 GHz.