Bobinas de Carga Explicadas: Melhorando a Qualidade do Sinal em Linhas Telefônicas

Uma bobina de carga é um dispositivo colocado ao longo de um circuito em uma linha telefônica que compensa as perdas de sinal em longas distâncias. Dois fios são enrolados na forma de um donut achatado, frequentemente referido como forma toroidal. A estrutura induz uma corrente elétrica através de campos magnéticos para compensar a potência do sinal perdida. Com cerca de 3,8 cm de largura, a bobina de carga está localizada ao longo do circuito em vez de servir como um acoplamento a ele. Bobinas de carga são projetadas para moderar a perda de sinais, ou atenuação, ou minimizá-la em altas frequências de voz em linhas telefônicas.

Bobinas de carga são tipicamente colocadas a cada 1,8 km (6.000 pés) ao longo de uma linha telefônica. Elas reduzem as perdas elétricas em altas frequências, até intensidades de frequência que o filtro ou amplificador de um circuito começaria a reduzir o nível. Os sinais perdem força significativamente quando esta frequência de corte é atingida, então bobinas de carga não são usadas em pares de cabos trançados onde as frequências são inadequadamente altas.

As bobinas às vezes são baseadas no conceito de bobinas de Pupin, nomeadas em homenagem ao inventor Michael Pupin, que patenteou um design para uma bobina de carga no final dos anos 1800. Capacitores, que armazenam energia quando um campo elétrico está presente, foram usados neste design. No início do século 21, a capacitância ainda é definida pelo comprimento do condutor do cabo e o espaço entre condutores.

O comprimento do cabo tem um efeito sobre quanta energia é perdida no caminho. Indutância, o armazenamento de energia em um campo magnético, ajuda a equalizar perdas ao longo de um cabo de voz, que é a função de uma bobina de carga. Mesmo que a perda de intensidade não seja tipicamente perceptível em um sinal de voz, pode ser aumentada a ponto de se tornar perceptível em longas distâncias. Bobinas de carga são até usadas em linhas de assinante digital (DSL) de sistemas telefônicos modernos. No passado, bobinas indutoras eram colocadas dentro de potes de carga, estruturas de aço em linhas telefônicas que tinham até um metro de altura.

Frequências podem ser ainda modificadas usando uma configuração fantasma não carregada. Se a bobina de carga reduz a potência de frequência demais, então este design pode alterar o efeito para acomodar aplicações de radiodifusão. A indutância pode ser ajustada a um nível especificado também. Outra consideração é o tipo de bobina de carga usada, devido a diferentes requisitos para linhas telefônicas e as distâncias variadas que os sinais precisam percorrer em uma linha complexa.