¿Qué es la impedancia de onda?

Uno de los parámetros de cualquier línea conductivaes la impedancia de onda. Es especialmente relevante en la tecnología de transmisión de radio de alta frecuencia, donde la menor desalineación de la operación del circuito conduce a distorsiones significativas en la salida. Por otro lado, cada propietario de una computadora conectada a otras personas en la red local enfrenta la noción de "resistencia a las olas" a diario. Cabe señalar que la aparición de redes Ethernet basadas en par trenzado permitió al usuario final no pensar en particular sobre los conectores, la conexión a tierra, los terminadores y la calidad de los conectores, como fue el caso con las líneas de cable coaxial de 10 megabits (y menos). Sin embargo, incluso con respecto a un par trenzado, el término "impedancia de onda" es aplicable. En general, las características del funcionamiento de las redes informáticas se analizarán más adelante.

Entonces, ¿qué es la impedancia de onda? Como ya se mencionó, esta es una de las características de una línea conductiva basada en conductores metálicos. La última reserva es necesaria para no mezclar las líneas de datos ópticos modernos y los cables de cobre clásicos, donde los portadores de energía no tienen partículas cargadas, sino luz; existen otras leyes. Este valor indica qué valor de resistencia proporciona la línea al generador (la fuente de oscilaciones eléctricas moduladas). No confunda la resistencia activa, que se puede medir con un multímetro convencional, y la impedancia de onda del medio, ya que estas son cosas completamente diferentes. Este último no depende de la longitud del conductor (esto ya es suficiente para sacar conclusiones sobre la "similitud" de las resistencias). Físicamente, es igual a la raíz cuadrada de la relación de inductancia (Henry) a capacitancia (Farada). Una pequeña observación: a pesar del hecho de que los componentes reactivos de la línea se utilizan en los cálculos, la impedancia de bucle siempre se considera activa en los cálculos.

Lo mejor es considerar todo con el ejemplo. Imagine un circuito simple que consiste en una fuente de energía (generador, R1), conductores que tienen una resistencia a la onda (R2) y un consumidor (carga, R3). Cuando las tres resistencias son iguales, toda la energía transmitida llega al consumidor y realiza un trabajo útil allí. Si, por otro lado, no se observa esta igualdad, se produce un modo de operación descoordinado. En el punto donde se viola la correspondencia, aparece una onda reflejada y parte de la energía electromagnética regresa al generador. En consecuencia, es necesario aumentar su potencia para compensar la magnitud de la energía reflejada. En otras palabras, parte de la energía se desperdicia, lo que significa pérdida y un modo de operación subóptimo. Además, en algunos casos, la falta de coincidencia generalmente interrumpe el funcionamiento de toda la línea.

Ahora volvemos a las redes de computadoras, dondela impedancia de onda juega un papel importante. Para líneas basadas en un cable coaxial (50 ohmios), es importante observar la condición de que la resistencia de las tarjetas de red y el conductor entre ellas sea igual. Solo en este caso funciona el terminador y el sistema de toma de tierra. Si alguna parte de la línea de cable es físicamente un poco de estiramiento (para colgar en el conductor de carga), a continuación, debido a cambios en el diámetro de los conductores en este lugar va a cambiar la impedancia característica, habrá una onda reflejada, rompiendo el sistema. Al mismo tiempo, la resistencia activa medida de la línea prácticamente no puede cambiar (los dispositivos de presupuesto no registran un aumento de la resistencia en absoluto). Los intentos de restaurar los conductores de línea por soldadura en la parte dañada agravar aún más la situación, ya que no sólo transferirá resistencia, y una mezcla de diferentes entornos (estaño, cobre) en el que las ondas se propagan de manera diferente.

En el popular par trenzado de categoría 5, la impedancia es de 100 ohmios. Debido a esto, se puede restaurar mediante soldadura e incluso torsión.