Constants de llínea primària

Les constants de llínea primàries són paràmetros que descriuen les característiques de les llínees de transmissió conductores, com els parells de fils de coure, en térmens de les propietats elèctriques físiques de la llínea. Les constants de llínea primàries només són rellevants per a les llínees de transmissió i deuen contrastar-se en les constants de llínea secundàries, que poden derivar-se d'elles i són d'aplicació més general. Les constants de llínea secundàries poden utilisar-se, per eixemple, per a comparar les característiques d'una guia d'ones en les d'una llínea de coure, mentres que les constants primàries no tenen cap significat per a una guia d'ones.

Erro al crear miniatura:

Cable telefònic que conté vàries llínees de parell trenat

Les constants són la resistència i l'inductància del conductor, i la capacitancia i conductància de l'aïllant, que per convenció reben els símbols R, L, C i G respectivament. Les constants s'enumeren en térmens de llongitut unitària. La representació en circuit d'estos elements requerix un model d'elements distribuïts i, en conseqüència, deu utilisar-se el càlcul per a analisar el circuit. L'anàlisis dona lloc a un sistema de dos equacions diferencials parcials llineals simultànees de primer orde que poden combinar-se per a obtindre les constants secundàries d'impedència característica i constant de propagació.

Alguns casos especials tenen solucions especialment senzilles i importants aplicacions pràctiques. Els cables de baixes pèrdues només requerixen incloure L i C en l'anàlisis, lo que resulta útil per a llongituts curtes de cable. Les aplicacions de baixa freqüència, com les llínees telefòniques de parell trenat, estan dominades únicament per R i C. Les aplicacions d'alta freqüència, com el cable coaxial de RF, estan dominades per L i C. Les llínees carregades per a evitar la distorsió necessiten els quatre elements en l'anàlisis, pero tenen una solució senzilla i elegant.

Les constants

Hi ha quatre constants de llínea principals, pero en algunes circumstàncies algunes d'elles són lo suficientment chicotetes com per a ignorar-les i simplificar l'anàlisis. Estes quatre, i els seus símbols i unitats, són les següents:

Nom	Símbol	Unitats	Símbol de l'unitat
resistència del bucle	R	ohms per metro	Ω/m
inductància del bucle	L	henrios per metro	H/m
capacitancia del aislador	C	faradis per metro	F/m
conductància del aislador	G	siemens per metro	S/m

R i L són elements en série en la llínea (perque són propietats del conductor) i C i G són elements de derivació de la llínea (perque són propietats del material dielèctric entre els conductors). G representa la corrent de fuga a través del dielèctric i en la majoria dels cables és molt menuda. La paraula bucle s'utilisa per a subrallar que cal tindre en conte la resistència i l'inductància d'abdós conductors. Per eixemple, si una llínea està formada per dos conductors idèntics que tenen una resistència de 25 mΩ/m cada u, la resistència de bucle és el doble, 50 mΩ/m. Com els valors de les constants són prou menuts, és habitual que els fabricants les citen per quilómetro en lloc de per metro; en el món anglosaxó també es pot utilisar "per mile".

La paraula "constant" pot induir a error. Significa que són constants materials, pero poden variar en la freqüència. En particular, R està molt influïda per l'efecte pell. Ademés, encara que G no té pràcticament cap efecte a la freqüència d'àudio, pot causar pèrdues notables a alta freqüència en molts dels materials dielèctrics utilisats en els cables per una tangente de pèrdua elevada. Evitar les pèrdues causades per G és la raó per la que molts cables dissenyats per al seu us en UHF estan aïllats per aire o bromera (lo que els fa pràcticament aïllats per aire).El significat real de constant en este context és que el paràmetro és constant en la distància. És dir, se supon que la llínea és homogénea llongitudinalment. Esta condició es complix en la gran majoria de les llínees de transmissió que s'utilisen hui en dia.

Valors típics d'alguns cables comuns

Designació	Formulari de cable	Solicitut	R	L†	G	C	Z0
			Ω/km	μH/km	nS/km	nF/km	Ω
CAT5	Parell trenat	Transmissió de senyes	176	490	<2	49	100
CAT5i	Parell trenat	Transmissió de senyes	176		<2		100
CW1308	Parell trenat	Telefonia	98		<20
RG59	Coaxial	Vídeo	36	430		69	75
RG59	Coaxial (dielèctric de bromera)	Vídeo	17	303		54	75
RG58	Coaxial	Radiofrecuencia	48	253	<0.01	101	50
Low loss	Coaxial (dielèctric de bromera)	Radiofrecuencia alimentació del transmissor	2.86	188		75	50
DIN VDE 0816	Cuádruple en estrela	Telefonia (llínees troncals)	31.8		<0.1	35

Els fabricants solen ometre el valor de l'inductància en els seus fulls de senyes. Alguns d'estos valors s'estimen a partir de les sifres de capacitancia i impedència característica per mig de 𝑍02=𝐿/𝐶.