Estructura
La construcción de cables coaxiales varía mucho. La elección del diseño afecta al tamaño, flexibilidad y las propiedades eléctricas del cable. Un cable coaxial consta de un núcleo de hilo de cobrerodeado por un aislante (o dieléctrico), un apantallamiento o blindaje de metal trenzado y una cubierta externa.
Algunas características fundamentales de la línea de transmisión son:
Los elementos básicos de un cable coaxial son:
El conductor interior tiene el propósito transportar la señal y, en particular, mayor es su diámetro, menor es la atenuación resultante.
El dieléctrico es un material aislante colocada alrededor del conductor interno, con el fin de mantener el conductor exterior (pantalla) centrado con el anillo interior.
La trenza se caracteriza por el número de cables, por la sección de los cables individuales y la forma de trenzar, esto influye no sólo en la eficacia de blindaje, sino también en la impedancia de transferencia.
La cubierta protectora está hecha de cloruro de polivinilo (PVC) o polietileno (PE); tiene una doble función:
- Protección del cable
- Mantener adherido el conductor exterior al dieléctrico tanto a la capacidad como la impedancia a lo largo del cable.
Inductancia:
Capacidad
La capacidad de un cable es la magnitud eléctrica que indica las propiedades del dieléctrico, existente entre los dos conductores, para almacenar cargas eléctricas, cuando existe entre los conductores una diferencia de potencial. Se mide en faradios / (unidad de longitud) a una frecuencia de 1 kHz.
Esta magnitud es directamente proporcional a la constante dieléctrica del material, cuando al aumentar esta última incrementa la capacidad en sí misma; valores típicos son: 54 pF / m para la PEE y 67 pF / m para el PE.
Durante proceso productivo la capacidad y la magnitud que son constantemente monitoreadas automáticamente, por lo que es posible estabilizar inmediatamente si el cable será centrado en el valor requerido.
Impedancia característica
El valor de impedancia característica, expresada en ohmios, indica la oposición general al flujo de electrones proporcionados por una línea de transmisión y se define por la relación entre la diferencia de potencial aplicada y la corriente absorbida en un cable coaxial de longitud infinita.
Es importante que este parámetro sea lo más uniforme posible, de hecho, si la calidad del conductor, de la geometría del cable y la uniformidad del dieléctrico no será constante, habrá reflexiones internas que causan distorsión y las pérdidas de señal. El Z0 se mide con el analizador de red a una frecuencia de aproximadamente 200 MHz.
Atenuación
La atenuación significa la disminución de la amplitud y distorsión de una señal a lo largo de una línea de transmisión (cable coaxial). Los dos factores principales que causan atenuación son:
- La pérdida de resistencia de los conductores (debido a las pieles de efectos en alta frecuencia).
- La pérdida en el dieléctrico.
Se mide como la relación entre la potencia de entrada y la potencia de salida y se expresa en dB / unidad de longitud. Este parámetro aumenta a medida que aumenta la frecuencia, o como la longitud de la línea de transmisión.
Eficiencia de Blindaje
La eficacia del blindaje se mide en dB y representa la cantidad de atenuación de la señal de interferencia. Esta magnitud depende de las características del conductor exterior (pantalla), que impide un intercambio de ondas electromagnéticas entre el conductor interno del cable y el medio ambiente externo y viceversa, en la práctica impide que el conductor interior funcione como una antena de recepción / transmisión.
Para mejorar la eficiencia del blindaje es necesario aumentar el porcentaje de cobertura del conductor exterior, por lo que la cabina de Faraday es más densa. Para obtener 100% de cobertura, se introduce además de la trenza un conductor de cinta (de aluminio o de cobre) sobre el dieléctrico con la técnica de espiral sobre papel de cigarrillos.
Pérdida de retorno
Este parámetro es una medida de precisión de la construcción del cable; en cuanto mayor sea la precisión, menores serán las ondas electromagnéticas reflejadas. Estos ultimos acumulados debilitaran la señal transmitida, por lo cual mayor es el valor del SRL (Pérdida de retorno estructural) mejor será la calidad del cable y la señal transmitida. Con el fin de que las características sean tan precisas cómo sea posible se deberá tener un cuidado particular en la fase de producción: presión constante durante la extrusión del dieléctrico y de control de refrigeración de este último.
Velocidad de Propagación
La velocidad de propagación es la velocidad con la que una señal eléctrica viaja en una línea de transmisión y se define como la relación, expresada en porcentaje, entre la velocidad de propagación en el cable y la velocidad en el espacio libre. Este valor depende, principalmente, de la constante dieléctrica del aislamiento, en particular, es de aproximadamente 85% para los cables con dieléctrico en PEE y 66% para aquellos con dieléctrico PE. También es conocido como un coeficiente (o factores) de la reducción
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