Linhas de Transmisao

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IFPA Belém – PA 2022.1 
Professor: Carnout 
Aluno: Dihogo Simões Alves 
 
Técnico em Telecomunicações 
 
 
1) Linhas de Transmissão: 
 
As linhas de transmissão são formadas por conjuntos de condutores metálicos 
com diversas disposições. Conforme a disposição destes condutores e o meio que exista 
isolando-os a linha apresentará comportamentos elétricos específicos. Assim, na prática 
encontramos diversos tipos de linhas de transmissão cujas características vão 
determinar o modo como elas são utilizadas na prática. Para descrever uma linha de 
transmissão em termos de suas características usamos termos como: 
Impedância de entrada (Zin), sendo definida como a relação entre a tensão de 
entrada e a corrente de entrada (Ein/Iin). Impedância de saída (Zout), sendo definida 
como a relação entre a tensão de saída e a corrente de saída (Ein/Eou). 
Para uma linha de transmissão de comprimento infinito é utilizado o termo 
“impedância característica”. Lembramos que a unidade de impedância é o ohm. 
 
 
1.1) Linha Paralela: 
 
Um dos tipos de linha de transmissão mais conhecidos é o formado por dois 
condutores que correm paralelos, mantidos a uma distância constante através de 
espaçadores feitos de material isolante, conforme mostra a figura 1. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A separação entre os condutores varia, dependendo do tipo de aplicação e 
também do tipo de sinal que deve ser conduzido. As aplicações mais comuns em 
telecomunicações são em linhas telefônicas e telegráficas rurais e eventualmente 
usadas para conectar um transmissor a um sistema de antenas. A principal desvantagem 
Figura 1 Linha paralela de dois condutores. 
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no uso deste tipo de linha de transmissão está na sua perda por irradiação, além da 
possibilidade de captação de ruídos, já que não existe blindagem. Uma variação desta 
linha de transmissão é a fita paralela, muito comum na conexão de antenas a televisores, 
conforme mostra a figura 2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Neste tipo de linha paralela temos dois condutores separados por um material 
isolante (dielétrico) de baixa perda. 
1.2) Par Trançado: 
 
Outro tipo de linha de transmissão formada por dois fios de mesmas 
características é a formada por um par de condutores trançados, conforme mostra a 
figura 3. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Bastante usada em telefonia, este tipo de linha de transmissão não é indicada 
para a transmissão de sinais de frequências elevadas, dadas suas perdas. Além disso, 
suas características mudam quando a linha está molhada. 
 
 
 
Figura 2 Fita Paralela. 
Figura 3 Par Trançado. 
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1.3) Par Blindado: 
Nesta linha de transmissão temos dois fios condutores paralelos, isolados por um 
material dielétrico e em torno deles existe uma blindagem metálica, formada por uma 
tela de condutores finos. Em torno desta tela pode ou não existir um isolante externo, 
conforme mostra a figura 4. 
 
 
 
 
 
 
 
A grande vantagem deste tipo de linha de transmissão está no fato de que os condutores 
podem ser mantidos balanceados em relação ao terra de modo que a capacitância se mantém 
constante ao longo de seu comprimento. Outra vantagem está no fato de haver uma imunidade 
a captação de ruídos devido à blindagem que também evita as perdas por irradiação. 
2) Cabo Coaxial: 
Existem dois tipos de cabos coaxiais. Os cabos coaxiais rígidos que possuem 
como dielétrico o ar e os cabos coaxiais flexíveis que usam uma substância sólida como 
dielétrico. Na figura 5 Abaixo temos o cabo coaxial rígido. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Conforme podemos ver pela figura, o condutor interno é mantido a uma 
distância constante do condutor externo (que funciona como blindagem) através de 
arruelas isolantes. As arruelas são espalhadas ao longo do cabo, mantendo uma 
separação constante entre elas. 
Figura 4 Par Blindado. 
Figura 5 Cabo Coaxial Rígido. 
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A grande vantagem deste tipo de linha está no fato de que o campo magnético 
do condutor interno não consegue sair de seu interior devido à presença da blindagem. 
Este fato também impede que o condutor interno capte interferências. 
Um problema prático que este tipo de linha encontra está na dificuldade em se 
manter a separação entre os condutores quando se necessita de uma trajetória curva. 
Além disso, ela é sensível à umidade, pois em seu interior existe ar, o que pode mudar 
suas características causando perdas e são caras. Limitando suas aplicações a percursos 
pequenos. 
Nos casos em que existe a sensibilidade a umidade pela entrada de ar, os espaços 
internos são preenchidos por um gás inerte como o hélio ou mesmo o argônio sob 
pressão. 
Um tipo muito mais usado e melhor é o cabo coaxial flexível em que, em lugar 
do ar como dielétrico é usada um material sólido como plásticos escolhidos de acordo 
com suas propriedades, de modo a causar um mínimo de perdas. Na figura 6 temos um 
cabo coaxial deste tipo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Neste tipo de cabo, o isolador interno é normalmente feito de diversos tipos de 
polietileno. 
3) Guias de Onda: 
 
Nos cabos que vimos, os sinais se propagam como corrente de altas frequências 
através de condutores metálicos. No entanto, existe um tipo de linha de transmissão 
que opera segundo um princípio diferente. 
Sinais de rádio de frequências muito altas, ou seja, microondas, podem ser 
conduzidos por meios físicos que se comportam como “encanamentos” dirigindo os 
sinais para os pontos desejados. 
Os sinais que se propagam através destas linhas são, portanto, ondas 
eletromagnéticas, de uma forma semelhante aquela que ocorre no caso das fibras 
ópticas, o que poderia nos levar a classificá-los num grupo intermediário entre os que 
usam o espaço livre (no caso no interior do cabo) e os meios condutores. 
 
Figura 6 O Cabo Coaxial Flexível. 
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Conforme o nome sugere, as guias de onda são tubos que podem ter o contorno 
cilíndrico ou retangular e que são capazes de conduzir os sinais de altas frequências. Na 
figura 7 temos dois tipos comuns de guias de ondas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
4) Casamento de Impedância: 
 
Um ponto importante no projeto de uma antena refere-se justamente ao 
casamento de impedância com a fonte de sinal. Um descasamento provoca a reflexão 
do sinal com o aparecimento de ondas estacionárias. Essas ondas, conforme mostra a 
figura 3, além de significarem potência não irradiada e portanto perdida, também 
podem sobrecarregar os circuitos causando danos à componentes. 
O sistema de antena ideal tem uma relação de ondas estacionárias (ROE) de 1;1, 
o que indica que não ocorrem reflexões e que toda energia é irradiada, conforme mostra 
a figura 8. 
 
 
 
 
 
 
 
Infelizmente no mundo real as antenas não são perfeitas o que significa que os 
padrões de irradiação, a transferência de energia e mesmo a impedância não se mantém 
nem constante e nem perto dos valores ideais, o que exige especial cuidado dos 
projetistas. 
Pela própria figura 8 pudemos ver que a relação de ondas estacionárias de uma 
antena só se mantém próxima de 1:1 numa estreita faixa de frequências. Se o 
equipamento opera em frequência fixa, não existem problemas para se resolver num 
caso como esse, mas se o equipamento varre uma determinada faixa de frequências, já 
temos algo mais a considerar. Um pequeno deslocamento da frequência já pode ser o 
Figura 7 Guias de Onda. 
Figura 8 Transmissão e energia irradiada. 
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suficiente para causar uma perda de rendimento sensível que deve ser considerada num 
projeto. 
 
5) Relação Ondas Estacionarias: 
 
A ROE ou se usarmos as sigas do inglês VSWR (Voltage Stand Wave Ratio) é uma 
forma de se medir o casamento de uma antena com uma fonte de sinal. A ROE é 
calculada medindo-se a tensão do sinal enviado e comparando com a tensão do sinal 
refletido, conforme mostra a figura 9. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Um casamento perfeito resulta numa ROE de 1:1 (um para um) o que significa 
que toda a energia gerada é transferida para a antena e nenhuma energiaé refletida. 
Na prática, não se consegue uma ROE de 1:1 numa antena, sendo aceitos valores 
que chegam a 2:1 para os tipos do mundo real. Esse valor significa que 88,9% da energia 
gerada é transferida à antena, ou uma perda de pouco mais de 11%. 
 
Figura 9 Relação sinal enviado e recebido na ROE.