Bobina de Pupin

Bobines de pupin en el Museu PTT de Belgrat

La bobina de Pupin o bobina de càrrega és un inductor que colocat a intervals regulars a lo llarc d'un circuit telefònic format per fils de coure fa que disminuïxca l'atenuació i la distorsió de retart del circuit en la gama de les freqüències vocals, en el consegüent aument de l'alcanç de la comunicació.

Este procediment va ser desenrollat per Michael Pupin, basant-se en els estudis realisats per Oliver Heaviside.

Est, en els seus estudis sobre els problemes de transmissió del cable submarí telegràfic trasatlántico, va aplegar a determinar la condició que devia complir un mig de transmissió ideal. Esta condició, que es va denominar Condició de Heaviside, en essència afirma que:

$R\cdot C=L\cdot G$

a on R, C, L i G són les constants primàries del circuit i representen respectivament:

R = Resistència kilométrica en ohms.
C = Capacitat kilométrica en faradis.
L = Inductància kilométrica en henrios.
G = Conductància kilométrica entre fils del circuit en siemens.

Quan es complix la condició de Heaviside l'atenuació és mínima i independent de la freqüència, no hi ha distorsió llineal i el temps de propagació és constant.

En els antics circuits telefònics de fil de coure nuet de 2 o 3 mm de diàmetro, tendits sobre aisladores, esta condició es complia en certa aproximació per a les freqüències vocals. El problema va sorgir en els cables de parells trenats, a on R és molt alta en ser els conductors de menor diàmetro, C també és alta en estar molt pròxims entre sí pel trenat, mentres que L és chicoteta i G molt chicoteta (l'aïllament entre conductors és molt alt).

Per a tractar de complir la condició de Heaviside l'únic paràmetro sobre el que es podia actuar era L.

Per a aumentar-ho, es varen apuntar dos procediments:

• El denominat Krarupisació ideat pel danés Krarup que consistia en rodejar els conductors de coure en un atre aram de material magnètic en lo que aumenta l'inductància del circuit de forma homogénea. Este método era extremadament car i solament es va usar en alguns cables submarins.
• L'atre método és la pupinisació consistent en aumentar l'inductància, de forma distribuïda, per mig de l'inserció a intervals regulars de bobines Pupin o de càrrega.

Figura 1.- Circuit telefònic en bobines de Pupin

En la Figura 1 es pot apreciar la distribució de les bobines i les seccions de càrrega.

Es denomina secció de càrrega a la distància (L) que separa dos bobines de càrrega consecutives. El circuit normalment es termina a mija secció (L/2) en cada u dels seus extrems.

Encara que existixen distintes llongituts de seccions de càrrega, en Espanya pràcticament solament s'utilisa la de 1830 m en bobines del tipo H-66.
La lletra H indica que la llongitut de la secció de càrrega és de 1830 m i el número 66 indica l'inductància en mH de la bobina.

Durant molts anys esta ha segut una solució vàlida per a aumentar l'alcanç dels circuits telefònics per parells de coure. Actualment, degut a que els circuits dotats en bobines de càrrega solament són aptes per a la seua explotació en freqüència vocal (inferiors a 3400 Hz) i en motiu de l'introducció de tecnologies com ADSL i unes atres, que utilisen freqüències per damunt de les vocals, s'estan retirant estes bobines dels cables, especialment dels que formen el bucle d'abonat.