Bobinas de Carga Explicadas: Mejora de Calidad de Señal en Líneas Telefónicas

Una bobina de carga es un dispositivo colocado a lo largo de un circuito en una línea telefónica que compensa las pérdidas de señal a largas distancias. Dos alambres se enrollan en forma de dona plana, a menudo llamada forma toroidal. La estructura induce una corriente eléctrica mediante campos magnéticos para compensar la pérdida de potencia de la señal. De aproximadamente una pulgada y media de ancho, la bobina de carga se ubica a lo largo del circuito en lugar de servir como acoplamiento. Las bobinas de carga están diseñadas para moderar la pérdida de señales, o atenuación, o minimizarla en frecuencias de voz altas en líneas telefónicas.

Ubicación y Frecuencias

Las bobinas de carga se colocan típicamente cada 6.000 pies (aproximadamente 1,8 kilómetros) a lo largo de una línea telefónica. Reducen las pérdidas eléctricas en frecuencias altas, hasta intensidades de frecuencia que el filtro o amplificador de un circuito comenzaría a reducir el nivel. Las señales pierden fuerza significativamente cuando se alcanza esta frecuencia de corte, por lo que las bobinas de carga no se usan en pares de cable trenzado donde las frecuencias son inadecuadamente altas.

Historia: Bobinas de Pupin

Las bobinas a veces se basan en el concepto de bobinas de Pupin, nombradas en honor al inventor Michael Pupin quien patentó un diseño para una bobina de carga a finales del siglo XIX. Condensadores, que almacenan energía cuando hay un campo eléctrico presente, se usaron en este diseño. A principios del siglo XXI, la capacitancia todavía se define por la longitud del conductor del cable y el espacio entre conductores.

Inductancia y Líneas Modernas

La longitud del cable afecta cuánta energía se pierde en el camino. La inductancia, el almacenamiento de energía en un campo magnético, ayuda a igualar las pérdidas a lo largo de un cable de voz, que es la función de una bobina de carga. Incluso si la pérdida de intensidad no es típicamente notable en una señal de voz, puede aumentar hasta el punto de que sí lo sea a larga distancia. Las bobinas de carga incluso se usan en líneas de abonado digital (DSL) de sistemas telefónicos modernos. En el pasado, bobinas de inductor se colocaban dentro de botes de carga, estructuras de acero en líneas telefónicas de hasta tres pies de altura.

Configuraciones Adicionales

Las frecuencias pueden modificarse aún más usando una configuración fantasma sin carga. Si la bobina de carga reduce demasiado la potencia de frecuencia, este diseño puede cambiar el efecto para acomodar aplicaciones de radiodifusión. La inductancia puede ajustarse a un nivel especificado también. Otra consideración es el tipo de bobina de carga usada, debido a diferentes requerimientos para líneas telefónicas y las distancias variables que las señales necesitan recorrer sobre una línea compleja.