¿Cómo se relacionan la capacitancia y la impedancia con la permeabilidad y la permitividad en una línea de transmisión?

Aumentar la permitividad del dieléctrico entre los conductores de una línea de transmisión aumenta la capacitancia por metro, disminuye la impedancia y disminuye la velocidad de propagación. Si el dieléctrico es vacío, la permitividad relativa (constante dieléctrica AKA) es la unidad. En los plásticos típicos, la permitividad relativa es 2.

El aumento de la permeabilidad del dieléctrico entre los conductores de una línea de transmisión aumenta la inductancia por metro, aumenta la impedancia y disminuye la velocidad de propagación. Si el dieléctrico es vacío, la permeabilidad relativa es la unidad. Típicamente, la permeabilidad relativa es la unidad en la mayoría de las líneas de transmisión, sin embargo, se puede aumentar, por ejemplo, incrustando limaduras de hierro en el dieléctrico. Esto se hizo en los primeros cables telegráficos transoceánicos para controlar la dispersión.

Una línea de transmisión (TL) generalmente está hecha de buenos conductores y un material aislante. La geometría de la línea determina la impedancia. La permeabilidad no es una propiedad TL porque no hay material magnético involucrado. La capacitancia es una medida de la capacitancia por unidad de longitud de un cable coaxial o paralelo TL. Las guías de ondas TL consisten en una estructura hueca, por lo que no tienen una capacitancia por unidad de longitud. La permisividad es una medida del efecto de un dieléctrico en un campo eléctrico en una capacitancia. Los dieléctricos aumentan la capacitancia por unidad de longitud.

La capacitancia depende de la permitividad del dieléctrico, el diámetro y la separación de los conductores.

La inductancia depende de su diámetro de los conductores y de la permeabilidad del espacio que los rodea.

En una línea de transmisión, la inductancia y la capacitancia por metro determinan la impedancia característica de la línea. Z0 = sqrt (L / C) suponiendo que la frecuencia es lo suficientemente alta como para que la resistencia y las fugas sean irrelevantes.

La permeabilidad tiene que ver con generar un campo magnético en una sustancia. Por lo general, no se considera que las líneas de transmisión tengan un campo magnético como tal. Por lo tanto, la permeabilidad no es una consideración aquí.

Permitividad (una característica de la capacitancia) que tiene que ver con el dieléctrico que se encuentra entre el conductor central de una línea de transmisión coaxial (generalmente un cable tubular) y el conductor externo circundante.

Las características y cualidades del material dieléctrico determinan la permitividad. La permisividad es otro nombre para la constante dieléctrica. La permitividad de un material generalmente se compara con la de un vacío.