con pérdidas

En ingeniería eléctrica, un canal o medio con pérdidas es aquel en el que la energía electromagnética se convierte en calor en lugar de transmitirse intacta. Esto sucede porque los conductores reales tienen resistencia, los dieléctricos absorben energía y el espacio libre mismo puede dispersar o atenuar las ondas. El resultado es una degradación medible: la amplitud de la señal disminuye con la distancia, el ancho de banda se estrecha y el nivel de ruido aumenta en relación con la señal útil.

Ejemplos comunes incluyen el cableado de cobre de par trenzado, el cable coaxial y la propagación de radio a través de edificios o atmósfera densa. Un tramo de 100 metros de Cat5e a 1 MHz podría perder 2 decibelios; a 100 MHz pierde mucho más. El cable de fibra óptica tiene muchas menos pérdidas, típicamente de 0.2 a 0.5 dB por kilómetro en las bandas infrarrojas utilizadas para telecomunicaciones, pero aún pierde energía. Incluso la transmisión de ondas de radio por aire sigue una ley del inverso del cuadrado: la densidad de potencia disminuye con el cuadrado de la distancia desde la antena.

Lo opuesto es un canal sin pérdidas, una abstracción teórica. Las líneas y canales de transmisión reales siempre tienen pérdidas. Los ingenieros compensan utilizando amplificadores, ecualizadores y códigos de corrección de errores. En la señalización digital de alta velocidad sobre cobre, las pérdidas se vuelven severas por encima de unos pocos gigahercios, razón por la cual los servidores utilizan interconexiones de fibra óptica para distancias superiores a unos pocos metros.

La pérdida se cuantifica en decibelios por unidad de longitud, por unidad de frecuencia o por unidad de distancia, según el contexto. Los ingenieros de microondas especifican la tangente de pérdidas o el factor de disipación para los materiales dieléctricos. Los equipos de integridad de la señal modelan los efectos de las líneas de transmisión con pérdidas utilizando parámetros RC distribuidos o solucionadores completos de Maxwell. Una traza de PCB que transporta una señal de 10 GHz debe tener en cuenta la pérdida dieléctrica, la pérdida del conductor y la pérdida por radiación, o la señal será irreconocible en el receptor.