Transmisión de datos por cable sin conexión a tierra común

Tengo una pregunta con respecto a cómo se envían los datos mediante cables de un solo hilo entre dispositivos que, de lo contrario, están eléctricamente aislados.

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Ahora entiendo que Coaxial tiene un terreno común, pero mi pregunta sigue en pie: ¿cómo se transmiten los datos sin un terreno común?

El cable coaxial establece una tierra común a través del blindaje.
El cable coaxial es de dos hilos. Están en el mismo eje, por lo tanto, coaxiales.
Y vale la pena señalar que el cable coaxial generalmente se usa como una guía de ondas en lugar de solo un par diferencial.
@EugeneSh. El cable coaxial y un par diferencial (incluidas también las versiones trenzadas) funcionan esencialmente de la misma manera. Ambos guían ondas de forma de onda TEM. Es nuestra simplificación diaria verlos como dos cables en un circuito y olvidarnos por completo de las ondas de radio, que es el portador de energía real. La corriente en el metal es inducida por la onda.

Respuestas (5)

La verdadera línea de transmisión de un solo cable es Goubau Line. Ver la patente:

https://patents.google.com/patent/US2685068

En la patente se aplica como vía de transmisión de baja pérdida entre el transmisor de radio de microondas y su antena:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Esencialmente, se permite que el campo entre el cable central y el blindaje del cable coaxial se extienda para llenar el espacio. Solo se necesita el cable central para guiar la onda. En ambos extremos hay un cuerno a juego.

NOTA: no hay una segunda línea oculta como el suelo. La torre de antena puede ser de cualquier material.

El cable coaxial son dos conductores que comparten el mismo eje (de ahí 'coaxial'):

El escudo lleva la corriente de retorno. Si uno o ambos extremos tienen un transformador, no es necesario que esté a tierra.

Los cables de telégrafo tradicionales usaban un solo cable y la corriente de retorno se transportaba a través del suelo.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Ambos son métodos de transmisión eléctrica: funcionan hasta CC. Solo hay una forma de transmitir sin camino para la corriente de retorno: usando radiación electromagnética.

Entonces, ¿el escudo también se usa como suelo?
El escudo lleva la corriente de retorno. Si uno o ambos extremos tienen un transformador, no es necesario que esté a tierra.

COAX es, como otros ya han mencionado, es una conexión de dos hilos. Así que hace que tu pregunta sea muda.

Sin embargo, siempre que el emisor y el receptor tengan una conexión con el planeta como tierra, puede salirse con la suya con un solo cable, o incluso sin ningún cable.

Sin embargo, de una forma u otra, ambos lados necesitan algún tipo de punto de referencia o medición diferencial.

Teniendo en cuenta la comunicación inalámbrica, tal vez esto no sea del todo cierto. Pero supongo que la transmisión de datos deberá basarse en CA para eliminar las compensaciones de CC.
@FourierFlux wireless entra en la categoría de diferencial de tiempo.

La forma más común de hacer esto hoy en día no es usando un cable de cobre, sino una fibra óptica. Esto elimina la necesidad de un potencial eléctrico común (o la señal complementaria en un par diferencial) para referir la señal.

Hace un siglo, sin embargo, era común enviar señales de telégrafo simples usando solo la tierra local en cada estación como referencia. En la práctica, la corriente de retorno necesaria fluía a través de la tierra, completando el circuito, pero significaba que solo era necesario instalar un cable por canal de señal.

Esto fue particularmente valioso para la telegrafía ferroviaria, donde normalmente había tres señales telegráficas por par de vías más una conexión telefónica: dos indicadores de bloque y una campana de señalización. Esto funcionó principalmente porque el telégrafo se instaló en unas pocas millas a la vez, por lo que no hubo mucha variación en el potencial de tierra.

Respondiendo a la segunda mitad de la pregunta, cómo transmitir sin un terreno común.

La técnica más sencilla y común utilizada actualmente es la señalización diferencial, evitar un terreno común es solo una de las ventajas.

Ethernet, por ejemplo, utiliza pares diferenciales. El cable de ethernet y una pequeña parte del dispositivo en cada extremo tienen una conexión a tierra flotante. Luego se usa un transformador para unir las señales a través del dominio aislado.

Circuito de ejemplo de https://www.audioasylum.com/messages/pcaudio/160168/ethernet-transformers-example-schematics-and-pictures circuito que representa transformadores de aislamiento

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