VSWR o Roe: Pérdidas por Desajuste de Impedancia en Cables Coaxiales de 75 Ohmios conone este concepto basico y fundamental en las antenas.
El ajuste de impedancia entre la antena y el cable coaxial es fundamental para maximizar la eficiencia en la transmisión y recepción de señales de radiofrecuencia (RF). Un desajuste en este parámetro puede resultar en pérdidas significativas de potencia, lo que afecta el rendimiento del sistema de comunicación. En este artículo, analizaremos cómo el desajuste de impedancia puede provocar pérdidas de potencia, y cómo calcular estas pérdidas utilizando un cable coaxial de 75 ohmios, comúnmente utilizado en aplicaciones de TV.
Importancia del Ajuste de Impedancia en Sistemas de RF
¿Qué es el Ajuste de Impedancia?
El ajuste de impedancia es la condición en la cual la impedancia de la antena, el cable coaxial y el transmisor o receptor están perfectamente igualadas, permitiendo que toda la potencia generada por el transmisor sea transferida a la antena sin pérdidas. En sistemas de radiofrecuencia, es crucial que la impedancia del sistema esté bien adaptada para evitar la formación de ondas estacionarias, que pueden reflejarse y causar pérdidas de potencia significativas.
Relación de Ondas Estacionarias (ROE) o VSWR
La Relación de Ondas Estacionarias (ROE), también conocida como VSWR (Voltage Standing Wave Ratio), es una medida de la eficiencia de la transferencia de potencia entre la fuente y la carga (la antena, en este caso). Un valor de ROE igual a 1:1 indica un ajuste perfecto, mientras que valores superiores indican un desajuste que puede resultar en pérdidas de potencia.
Análisis de Pérdidas por Desajuste de Impedancia
Cálculo del ROE para un Cable Coaxial de 75 Ohmios
Supongamos que estamos utilizando un cable coaxial de 75 ohmios y una antena que presenta una impedancia de 180 ohmios. Para calcular la ROE, usamos la siguiente fórmula:
ROE = Impedancia de la antena / Impedancia del cable coaxial
ROE = 180 / 75 = 2,4
Este valor de ROE indica un desajuste significativo que resultará en pérdidas de potencia.
Cálculo del Factor de Pérdida
Conociendo la ROE, podemos calcular el factor de pérdida utilizando la siguiente fórmula:
Factor de pérdida = (ROE – 1) / (ROE + 1)²
Factor de pérdida = (2,4 – 1) / (2,4 + 1)² = 0,4118
Factor de pérdida = 0,4118 x 0,4118 = 0,1696
Este factor de pérdida indica que aproximadamente el 17% de la potencia se perderá debido al desajuste de impedancia.
Ejemplo Práctico: Potencia Perdida
Si el transmisor suministra una potencia de 50 vatios, las pérdidas debidas al desajuste se pueden calcular multiplicando la potencia del transmisor por el factor de pérdida:
Potencia perdida = 50 vatios x 0,1696 = 8,48 vatios
Por lo tanto, la potencia efectiva irradiada por la antena será:
Potencia irradiada = 50 vatios – 8,48 vatios = 41,52 vatios
Impacto en la Recepción
Las mismas pérdidas que se producen en la transmisión también afectan la recepción. Si la antena capta una señal con una tensión de 10 microvoltios, el desajuste resultará en una pérdida proporcional:
Pérdida de señal = 10 μV x 0,1696 = 1,696 μV
Por lo tanto, solo se recibirán:
10 μV – 1,696 μV = 8,304 μV
Cómo Minimizar las Pérdidas por Desajuste VSWR
Ajuste Preciso de la Longitud de la Antena
Una de las formas más efectivas de minimizar las pérdidas es asegurarse de que la longitud de la antena esté calculada de manera precisa para que su impedancia coincida con la del cable coaxial. Sin embargo, debido a factores externos que pueden influir en la impedancia, el ajuste perfecto puede requerir pruebas y ajustes adicionales.
Uso de un Medidor de ROE (VSWR)
El uso de un medidor de ROE es fundamental para identificar y corregir desajustes en el sistema. Este dispositivo permite medir la ROE y ajustar la longitud de la antena o realizar otras correcciones necesarias para minimizar las pérdidas de potencia.
Conclusión
El desajuste de impedancia en un sistema de RF con un cable coaxial de 75 ohmios puede resultar en pérdidas significativas de potencia tanto en transmisión como en recepción. Mediante el uso de herramientas como el medidor de ROE y el ajuste adecuado de la longitud de la antena, es posible minimizar estas pérdidas y optimizar el rendimiento del sistema de comunicación. Entender y calcular el impacto del desajuste es esencial para cualquier operador que desee maximizar la eficiencia de su sistema.