Entrevista Diario El Mercurio Antofagasta

Octubre 2017

 

"No es ciencia ficción, el cerebro funciona igual que el celular"

 

Nathalie Varas Centellas

 

Su mundo son las nuevas tecnologías, internet y las matemáticas. El experto en telecomunicaciones, Miguel Candia Díaz, es considerado en Chile como el mayor especialista en el área. Con más de 50 años de experiencia, su huella está en trabajos y proyectos en Brasil, El Salvador, Perú, Bolivia, Argentina y Nigeria. Todo ello con diferentes realidades.

 

Hace unos días visitó la ciudad para realizar una charla a los trabajadores de Telefonica Antofagasta, con el fin de promocionar su segundo libro "Redes de Planta Externa", donde analiza la importancia de la tecnología que conecta a las personas y también para dar a conocer su visión de cómo será internet en el futuro.

 

Dualidad

 

¿Cuál fue la razón que lo motivó para analizar el futuro de internet?

 

-Hace 200 años la frecuencia que actualmente utiliza la fibra óptica, era ciencia ficción, hoy es una realidad, el pensamiento es materia y ésta es energía, son inseparables, como las virtudes y los defectos, como la risa y el llanto, si se separan, desaparece el hombre. Esto me ha llevado a estudiar los misterios que esconden nuestros antepasados, llegando a la conclusión de que los filósofos como Sócrates, Platón, Aristóteles, Galileo Galilei, y los matemáticos como Pitágoras, Euclides, Einstein y el más grande de todos, Nicolás Tesla, nos llevaran a comprender el Universo, el avance de la tecnología actual, y con qué nos sorprenderá el futuro.

 

¿Cómo será en el futuro el teléfono que conocemos actualmente?

 

-Desde el primer teléfono hasta el de ahora, habrá pasado 100 años y la Tierra tiene 4.500 millones de años, por lo tanto el celular que está dentro del cerebro, ha existido siempre, la diferencia es que las ondas electromagnéticas del cerebro vienen desde que el mundo es mundo, en cambio las ondas electromagnéticas que ocupa la tecnología, se han ido desarrollando con el tiempo.

 

¿Qué características tiene el cerebro que podría aplicarse en su teoría?

 

-Si abres el cerebro, tiene marcas, tiene un cable que mide entre 2 y 3 metros que no se corta, por lo tanto eso es una antena que recibe la información desde afuera, lo mismo que hace un celular. El cerebro tiene todo el espectro de frecuencias del universo y cada frecuencia es la que regula algo, el tacto, el oído, el gusto, todo. En la medida que tú aumentas la frecuencia, disminuye la longitud de onda, por ejemplo, un biólogo mira las células a través del microscopio y el astrólogo mira las estrellas a través del telescopio, es exactamente igual lo que se ve arriba a lo que se ve abajo, eso es matemática.

 

 

 

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Invitación a Charla

"El Internet de las Cosas"

 

Se abordará el tema de Internet, pasado, presente y futuro.

Muy interesante, no se la puede perder.


Martes 26 de Septiembre a las 9,00 horas.

DUOC-UC sede San Joaquín

Metro San Joaquín línea 5.

duoc-sanjoaquin

   


 

 

 

Curso de mallas de tierra en USACH

logos usach y cai

La tierra: Fuente Inagotable de Energía

¿Por qué usamos las mallas de tierra? ¿Cómo se mide la malla? ¿Cuál es el valor ideal? Todas estas interrogantes y más, las podrá encontrar realizando el curso único en su género, con teoría y práctica, realizado en CAI de Usach por uno de los expertos más entendidos en el tema, Don Miguel Candia Díaz, profesional con 48 años de experiencia en varios países.

El Centro de Capacitación Industrial ha programado un curso de Diseño y Construcción de Mallas de Tierra para el mes de Agosto:

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Este será dictado por Don Miguel Candia Diaz

Visite http://www.fing.usach.cl/nuevocai/la-tierra-fuente-inagotable-de-energia/

   


 

Tecnología y Mediciones en Cables Coaxiales

 

Introducción

 

Los primeros cables coaxiales fueron desarrollados en los años cuarenta durante la segunda guerra mundial en los Estados Unidos como consecuencia estratégica de transmitir a grandes distancias con la menor interferencia posible de señales eléctricas y gran capacidad de información.

Su introducción comercial sucedió a fines de la década del cuarenta bajo las normas del ejército de los Estados Unidos y posteriormente bajo las normas "IEC" International Electrotechnica Commisión.

La eficiencia eléctrica y equilibrio debe mantenerse dentro de una gran gama de frecuencia y variedad de ambientes donde será requerido, por ello sus propiedades físicas, mecánicas y eléctricas están directamente relacionadas con el uso que se les quiera dar; directamente enterrado en el suelo, en ductos, aéreos, en interior de aviones, submarinos, vehículos en constante movimiento etc.

Dado a la gran variedad de utilización de este tipo cables es que existe en el mercado una amplia gama de formas y diseños.

 

Tecnología de cables coaxiales

 

Un par coaxial está constituido de dos conductores cilíndricos y concéntricos, aislados entre sí por un dieléctrico. Este dieléctrico puede ser con anillos separadores o relleno, manteniendo siempre la concentricidad perfecta entre el conductor interno y el conductor externa del par coaxial.

Están diseñados para transmisión de señales con baja pérdida de potencia y gran ancho de banda.

Lo relevante en el diseño del par coaxial, es sin duda el principio de propagación de la señal. En efecto si comparamos un cable constituido por dos hilos paralelos, podemos entender que el campo electromagnético que se genera alrededor de los conductores son sumatorios, y sólo se anularán en parte con el pareamiento entre ellos.

Sin embargo, este efecto, que por cierto, es indisoluble del campo eléctrico, no ocurre en la configuración del par coaxial, dado que por su estructura concéntrica entre los conductores, el campo electromagnético no emana hacia el exterior al ser contenido por conductor externo del par coaxial, esto permite que la diafonía sea despresible y la velocidad de propagación sea uniforme.

 

Configuración de un cable coaxial

 

El diámetro del conductor interno se denomina con la letra "a", y el diámetro interno del conductor externo se denomina con la letra "b" este diámetro coincide con el diámetro externo del dieléctrico o aislante.

 

Conductor central del par coaxial

 

El conductor central es un alambre sólido o trenzado el cual varía entre 0,2 y 5 mm de diámetro respectivamente. El material del conductor es por lo general de cobre, aunque también son usados conductores de acero o aluminio con una pequeña película de cobre ( copperweld ). El cobre, en la fabricación de cables, es el más conveniente por su bajo precio y abundancia en el mercado, comparado con otros conductores de mejor calidad como la plata y el oro.

En algunos casos, el conductor central del cable coaxial es cubierto con una pequeña película de estaño para evitar la oxidación prematura del material y como una forma de facilitar la unión en caso de realizar empalmes soldados. Sin embargo, este procedimiento produce un pequeño aumento de la resistencia del conductor.

 

Aislamiento o dieléctrico

 

Lo ideal en la construcción de un cable con las característica de un par coaxial es que su aislante sea de aire, sin embargo, en la práctica esto resulta ser imposible, dado que el conductor central debe estar siempre equidistante del conductor exterior, por esta razón es necesario poner un material aislante entre el conductor central y el conductor exterior. Este proceso es uno de los más importantes en la calidad de los cables coaxiales dado que del dieléctrico dependerán las características eléctricas del cable como: su impedancia característica, capacidad mutua, velocidad de propagación y atenuación.

 

Tipos de aislantes. ( usados por la fábrica CONDUMEX )

 

Materiales

Abreviatura

Permeabilidad

Polietileno Sólido

PE

2.28

Polietileno Celular

PE FOAM

1.50

Polietileno Peliculiar

PE FOAM SKI

1.60

Polietileno con Aire

PE AIR

1.40

Polietileno Retardante

FLAMA

2.60

Polipropileno Sólido

PR

2.25

Polipropileno Celular

PR FOAM

1.50

Aire

 

1.00

Teflón

 

2.01

Hule de Silicona

 

2.90

 

El polietileno es un material termoplástico derivado del petróleo, que se utiliza como aislante en la mayoría de los cables, tanto coaxiales como multipares, debido a que tiene propiedades dieléctricas muy estables en un amplio rango de frecuencia y posee un bajo factor de pérdida.


El polietileno celular es una mezcla de polietileno sólido con implantación de burbujas de aire, y esto permite que el aislante sea más liviano y tenga una permeabilidad menor.


El aire tiene una permeavilidad teórica de 1,00 (Er), esto permite que sea el mejor aislante después del vacío. Al combinar el aire con polietileno sólido, baja la constante dieléctrica, permitiendo disminuir el espesor del aislante y usar un conductor central de menor calibre, este procedimiento hace que las pérdidas de inserción sean menores y que la resistencia del conductor central sea menor pero de mayor diámetro, conservando las demás características de transmisión.


Sin embargo, este procedimiento tiene algunas desventajas con relación al polietileno sólido, pues disminuye su resistencia mecánica y es más susceptible a la penetración de humedad. Los cables con aislantes de polietileno celular son usados preferentemente en transmisión de señales digitales y en largas distancias. Los cables con aislantes de polietileno sólido son usados preferentemente en tramos cortos y que requieran de gran movilidad. Normalmente se usa en transmisión de TV Cable.


Una forma de disminuir la permeabilidad del polietileno sólido es reducir el espacio del aislamiento sin disminuir el diámetro. Esto se logra por medio de anillos colocados a cierta distancia o bien, por medio de un hilo del mismo material aislante, el cual es colocado en forma de espiral.


El polipropileno es un material que posee prácticamente las mismas características del polietileno, y su utilización dependerá de las disponibilidad del mercado.

 

Conductor Externo

 

El conductor externo es tubular y está constituido de dos formas: la primera determina la familia de los cables flexibles ( RG. ) y la segunda determina la familia de los cables regidos (CATV) el conductor externo de los cables están constituidos por una malla trenzada de hilos de cobre rojo o estañado.


El conductor externo del cable CATV está constituidos por una cinta de cobre o aluminio laminada. Esta cinta puede ser corrugada o lisa.
Tanto los cables RG. Como también los cables CATA, son recubiertos por una capa de protección de PVC o vinil de color negro, para cables de uso exterior y de color marfil para interiores.


Este recubrimiento no influye en las características eléctricas de los cables.


La elección de uno u otro modelo dependerá de las especificaciones y del uso que se le quiera dar al cable, siendo los factores más importantes a considerar su resistencia mecánica, flexibilidad, resistencia a la corrosión y tensión.


La sigla RFG en los cables coaxiales significa "Radio Frecuencia Guide" y son cables cuyo diseño original corresponde a las especificaciones del ejército de los Estados Unidos bajo las normas MIL-G-17


La sigla CATV en los cables coaxiales rígidos significa: "Community Antena Televisión" son conocidos igualmente como "Cables TV " son regidos originalmente bajo las normas "IEC-96" estos cables por lo general son más económicos que los cables RG y ofrecen prácticamente las mismas características eléctricas.

 

Tipos de Cables Coaxiales de Fabricación  "Madeco Chile"

TIPO: COAXIAL RG 6 A/U 

NORMA: MIL C17 

DESCRIPCIÓN: Alambre de cobre, aislación de PE sólido, pantalla doble trenzado de cobre blando, revestimiento de PVC. Impedancia 75 W. 

USOS: Para bajadas de antenas de TV, FM conexiones para terminales de video, bajada acometida para sistema TV Cable.

 

TIPO: COAXIAL RG 8A/U 

NORMA: MIL C17

DESCRIPCIÓN: Cable Cobre blando, aislación PE sólido, pantalla de Cobre trenzado, revestimiento de PVC, impedancia 52 W. 

USOS: En equipos de radiofrecuencia.

 

TIPO: COAXIAL RG 11A/U 

NORMA: MIL C17 

DESCRIPCIÓN: Cable Cobre blando estañado, aislación PE sólido, pantalla de Cobre trenzado, revestimiento de PVC, impedancia 75 W. 

USOS: En equipos de radiofrecuencia.

 

TIPO: COAXIAL RG 58 C/U 

NORMA: MIL C17 

DESCRIPCIÓN: Cable Cobre blando estañado, aislación PE sólido, pantalla de Cobre blando estañado trenzado, revestimiento de PVC, impedancia 50 W. 

USOS: En equipos de radiofrecuencia y en T.V. Para conexión de redes de área local 10 B.2.

 

TIPO: COAXIAL RG 59 B/U 

NORMA: MIL C17 

DESCRIPCIÓN: Alambre de cobre duro, aislación PE sólido, pantalla de Cobre trenzado, revestimiento de PVC, impedancia 75 W. 

USOS: Para bajadas de antena de TV y FM. Conexiones para terminales de video.

 

TIPO: COAXIAL RG 59 CW 

NORMA: MIL C17 

DESCRIPCIÓN: Alambre de copperweld, aislación PE celular, pantalla de aluminio-poliester y trenzado de cobre blando estañado, revestimiento de PVC, impedancia 75 W. 

USOS: Para bajadas de antena de TV y FM. Conexiones para terminales de video. Bajada acometida para sistema de TV Cable.

 

TIPO: COAXIAL RG 62 A/U 

NORMA: MIL C17 

DESCRIPCIÓN: Alambre de cobre duro, aislación PE sólido y aire, pantalla de cobre trenzado, revestimiento de PVC, impedancia 93 W.

USOS: Para radio frecuencia y conexión de terminales de computación. Conexión de equipos de instrumentación donde se necesita baja atenuación.

 

Perdida de Retorno

Se denomina pérdida de retorno, a la energía o potencia que retorna a la carga cuando la impedancia de la carga es diferente respecto de la impedancia de la fuente . En este caso se dice que hay un desbalance de impedancia entre la carga y la fuente.

La pérdida de retorno es posible determinarla a partir de una relación logaritmica en dB. por medio de la siguiente expresión:

Donde:

R = perdida de reflexión en dB.

Pr = Potencia reflejada en watt.

Pi = Potencia incidente en watt.

La potencia reflejada o pérdida de retorno deberá ser mucho menor que la potencia incidente. Mientras menor sea la potencia reflejada mayor será la transferencia de potencia hacia la carga.

 

Velocidad de Propagación

La velocidad de propagación es la velocidad máxima con la cual se puede transmitir una señal en la línea de transmisión.

Por convención se ha decidido expresarla como una razón porcentual de dicha velocidad con respecto a la velocidad de la luz en el espacio libre, que teóricamente es la máxima velocidad que puede tener cualquier objeto o fenómeno en el universo

La velocidad de propagación en los cables, depende totalmente del material aislante entre el conductor interno y el conductor externo del par coaxial, vale decir del material usado como dieléctrico.

La velocidad de una onda electromagnética que viaja por espacio libre y está dada por:

Donde:

Vpo = Velocidad de propagación del espacio libre 300.000.000 m/s

m = Constante de permeabilidad en el espacio libre 12,5664 x 10-7 H/m

eo= Constante dieléctrica del espacio libre 8,84 x 10-12 F/m

La velocidad de propagación en el medio está dada por:

Donde:

Vpm = Velocidad de propagación en el medio m/s

m = Constante de permeabilidad del espacio libre 12,5664 x 10-7 H/m

e= Dieléctrico del medio.

El dieléctrico del medio está dado por:

e  = eo xer

Donde:

e= Constante dieléctrico del medio

eo= Constante dieléctrico del espacio libre corresponde a 8,84 x 10-12 F/m .

er= Dieléctrico relativo que corresponde al material aislante.

Por lo general la velocidad de propagación establecida en los catálogos de los fabricantes de cables coaxiales viene dado en porcentajes, siendo el 100% para la velocidad de luz en el espacio libre, la cual corresponde a un dieléctrico relativo de 1.00. (er).

Por tanto, para saber de qué material está construido el aislante del cable, tendremos que saber la velocidad de propagación en porcentaje, o bien, el dieléctrico relativo del material aislante.

Para ello se relaciona la velocidad de propagación del medio con la velocidad de propagación del espacio libre.

Vpm = Vpo

Reemplazando los valores tenemos:

Donde:

Mu = Constante de permeabilidad del espacio libre y corresponde a 4px 10-7 H/m

eo= Constante dieléctrica del vacío y corresponde a 8,84 x 10-12.F/m

er= Constante dieléctrica relativo del material aislante. % = Velocidad de propagación en el medio expresada en m/s.

%  = Velocidad de propagación en el medio expresada en m/s.

Con esta expresión se podrá determinar la velocidad de propagación de medio en porcentaje y también en Km./s

Ejemplo:

Para determinar la velocidad de propagación expresada en Kilómetros por segundo. (Km./s) se aplica la siguiente expresión:

Para determinar la velocidad de propagación expresada en porcentajes:

De esta forma, podemos establecer la velocidad de propagación que tendrá la señal en el cable coaxial con un determinado material aislante, en porcentaje o en kilómetros por segundos.

Los valores típicos de velocidad de propagación en un cable coaxial van desde un 60% hasta un 84,5%, tal como se indica en la siguiente tabla (existen cables que tienen velocidades aún mayores.)

Material Aislante

Velocidad de Propagación %

Dieléctrico Relativo (er )

Polietileno Sólido

66.2

2.28

Polietileno Celular

81.5

1.50

Polietileno Pelicular

79.0

1.60

Polietileno con Aire

84.5

1.40

Polietileno a la Flama

62.0

2.60

Polipropileno Sólido

66.6

2.25

Polipropileno Celular

81.6

1.50

Aire

100

1.00

Teflón

70.0

2.04

Plástico

72.0

1.90

 

Otra forma para determinar la velocidad de propagación en un cable coaxial, es a partir del conocimiento de los parámetros de capacidad mutua expresada en faradios metro e inductancia expresada en henrios metro. En este caso su fórmula es la siguiente:

Donde:

Vpm = Velocidad de propagación en el cable coaxial expresado en Km/s.

L = Inductancia expresada en Henrios/Km.

C = Capacidad expresada en Faradios/Km.

La característica del cable y su longitud, se determina mediante la utilización de un instrumento que relaciona la velocidad del espacio libre con la velocidad del medio. Este instrumento se conoce con el nombre de TDR.

Esta relación es fundamental al momento de elegir un cable coaxial, dado que de ésta dependerán las características eléctricas, atenuación, y velocidad de propagación del cable. 

Un ejemplo común con el cual se puede apreciar la importancia de la velocidad de propagación, es que en la transmisión de televisión vía cables coaxiales, nunca se ven imágenes con "fantasma", como se puede ver en la transmisión vía espacio libre, dado que en este último caso la Vp cambia dependiendo de la posición del televisor.

 

Tipos de Aislantes (usados por la fábrica Condumex)

Materiales

Abreviatura

Permeabilidad

Polietileno Sólido

PE

2.28

Polietileno Celular

PE FOAM

1.50

Polietileno Pelicular

PE FOAM SKI

1.60

Polietileno con Aire

PE AIR

1.40

Polietileno Retardante

FLAMA

2.60

Polipropileno Sólido

PR

2.25

Polipropileno Celular

PR FOAM

1.50

Aire

 

1.00

Teflón

  

2.01

Hule de Silicona

 

2.90

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