Cable coaxial

Tipo de cable eléctrico con conductor interno concéntrico, aislante y pantalla conductora.

Cable coaxial flexible RG-59 compuesto por:

1. Funda exterior de plástico
2. Escudo de cobre tejido
3. Aislador dieléctrico interior
4. Núcleo de cobre

El cable coaxial , o coax (pronunciado / ˈk oʊ . æ ks / ), es un tipo de cable eléctrico que consta de un conductor interno rodeado por un blindaje conductor concéntrico, estando los dos separados por un dieléctrico ( material aislante ); Muchos cables coaxiales también tienen una funda o chaqueta exterior protectora. El término coaxial se refiere al conductor interno y el blindaje externo que comparten un eje geométrico.

El cable coaxial es un tipo de línea de transmisión , utilizada para transportar señales eléctricas de alta frecuencia con bajas pérdidas. Se utiliza en aplicaciones tales como líneas troncales telefónicas , cables de redes de Internet de banda ancha , buses de datos informáticos de alta velocidad , señales de televisión por cable y conexión de transmisores y receptores de radio a sus antenas . Se diferencia de otros cables blindados porque las dimensiones del cable y los conectores se controlan para proporcionar una separación precisa y constante entre conductores, necesaria para que funcione eficientemente como línea de transmisión.

En su patente británica de 1880, Oliver Heaviside mostró cómo el cable coaxial podía eliminar la interferencia de señales entre cables paralelos.

El cable coaxial se utilizó en la primera (1858) y en las siguientes instalaciones de cables transatlánticos , pero su teoría no fue descrita hasta 1880 por el físico, ingeniero y matemático inglés Oliver Heaviside , quien patentó el diseño ese año (patente británica nº 1.407). ^[1]

Aplicaciones

El cable coaxial se utiliza como línea de transmisión de señales de radiofrecuencia. Sus aplicaciones incluyen líneas de alimentación que conectan transmisores y receptores de radio a sus antenas, conexiones de redes informáticas (por ejemplo, Ethernet ), audio digital ( S/PDIF ) y distribución de señales de televisión por cable . Una ventaja de la línea de transmisión de radio coaxial sobre otros tipos es que en un cable coaxial ideal el campo electromagnético que transporta la señal existe sólo en el espacio entre los conductores interior y exterior . Esto permite instalar tendidos de cable coaxial junto a objetos metálicos, como canalones, sin las pérdidas de energía que ocurren en otros tipos de líneas de transmisión. El cable coaxial también proporciona protección a la señal contra interferencias electromagnéticas externas .

Descripción

Corte del cable coaxial (no a escala)

El cable coaxial conduce señales eléctricas utilizando un conductor interno (generalmente un cable de cobre sólido, cobre trenzado o acero recubierto de cobre) rodeado por una capa aislante y todo encerrado por un blindaje, generalmente de una a cuatro capas de trenza metálica tejida y cinta metálica. ^[2] El cable está protegido por una funda aislante exterior. Normalmente, el exterior del blindaje se mantiene al potencial de tierra y se aplica un voltaje portador de señal al conductor central. Cuando se utiliza señalización diferencial , el cable coaxial proporciona la ventaja de corrientes de contrafase iguales en el conductor interno y en el interior del conductor externo que restringen los campos eléctricos y magnéticos de la señal al dieléctrico , con pocas fugas fuera del blindaje. ^{[ cita necesaria ]} Además, se evita en gran medida que los campos eléctricos y magnéticos fuera del cable interfieran con las señales dentro del cable, si se filtran corrientes desiguales en el extremo receptor de la línea. Esta propiedad hace que el cable coaxial sea una buena opción tanto para transmitir señales débiles que no pueden tolerar interferencias del medio ambiente como para señales eléctricas más fuertes que no se debe permitir que radien o se acoplen en estructuras o circuitos adyacentes. ^[3] Los cables de mayor diámetro y los cables con múltiples blindajes tienen menos fugas.

Las aplicaciones comunes del cable coaxial incluyen distribución de video y CATV , transmisión de RF y microondas, y conexiones de datos de computadoras e instrumentación. ^[4]

La impedancia característica del cable ( Z ₀ ) está determinada por la constante dieléctrica del aislante interior y los radios de los conductores interior y exterior. En los sistemas de radiofrecuencia, donde la longitud del cable es comparable a la longitud de onda de las señales transmitidas, una impedancia característica uniforme del cable es importante para minimizar las pérdidas. Las impedancias de fuente y carga se eligen para que coincidan con la impedancia del cable para garantizar la máxima transferencia de energía y una mínima relación de onda estacionaria . Otras propiedades importantes del cable coaxial incluyen la atenuación en función de la frecuencia, la capacidad de manejo de voltaje y la calidad del blindaje. ^[3]

Construcción

Las opciones de diseño de cables coaxiales afectan el tamaño físico, el rendimiento de frecuencia, la atenuación, las capacidades de manejo de energía, la flexibilidad, la resistencia y el costo. El conductor interior puede ser sólido o trenzado; varado es más flexible. Para obtener un mejor rendimiento de alta frecuencia, el conductor interno puede estar plateado. El alambre de acero recubierto de cobre se utiliza a menudo como conductor interno para cables utilizados en la industria de la televisión por cable. ^[5]

El aislante que rodea el conductor interno puede ser de plástico sólido, espuma de plástico o aire con espaciadores que sostienen el cable interno. Las propiedades del aislante dieléctrico determinan algunas de las propiedades eléctricas del cable. Una opción común es un aislante de polietileno sólido (PE), que se utiliza en cables de bajas pérdidas. El teflón sólido (PTFE) también se utiliza como aislante y exclusivamente en cables con clasificación plenum . ^{[ cita necesaria ]} Algunas líneas coaxiales usan aire (o algún otro gas) y tienen espaciadores para evitar que el conductor interno toque el blindaje.

Muchos cables coaxiales convencionales utilizan alambre de cobre trenzado que forma el blindaje. Esto permite que el cable sea flexible, pero también significa que hay espacios en la capa protectora y la dimensión interior del blindaje varía ligeramente porque la trenza no puede ser plana. A veces la trenza está plateada. Para un mejor rendimiento del blindaje, algunos cables tienen un blindaje de doble capa. ^[5] El escudo puede ser solo dos trenzas, pero ahora es más común tener un escudo de lámina delgada cubierto por una trenza de alambre. Algunos cables pueden invertir en más de dos capas de blindaje, como el "quad-shield", que utiliza cuatro capas alternas de lámina y trenza. Otros diseños de escudos sacrifican la flexibilidad para lograr un mejor rendimiento; Algunos escudos son un tubo de metal sólido. Esos cables no se pueden doblar demasiado, ya que el blindaje se doblará y provocará pérdidas en el cable. Cuando se utiliza un blindaje de lámina, un pequeño conductor de alambre incorporado en la lámina facilita la soldadura de la terminación del blindaje. ^{[ ejemplos necesarios ]}

Para transmisiones de radiofrecuencia de alta potencia de hasta aproximadamente 1 GHz, el cable coaxial con un conductor exterior de cobre sólido está disponible en tamaños de 0,25 pulgadas en adelante. El conductor exterior está corrugado como un fuelle para permitir flexibilidad y el conductor interior se mantiene en posición mediante una espiral de plástico para aproximarse a un dieléctrico de aire. ^[5] Una marca de este tipo de cable es Heliax . ^[6]

Los cables coaxiales requieren una estructura interna de un material aislante (dieléctrico) para mantener el espacio entre el conductor central y el blindaje. Las pérdidas dieléctricas aumentan en este orden: dieléctrico ideal (sin pérdidas), vacío, aire, politetrafluoroetileno (PTFE), espuma de polietileno y polietileno sólido. Un dieléctrico no homogéneo debe compensarse con un conductor no circular para evitar puntos calientes de corriente.

Si bien muchos cables tienen un dieléctrico sólido, muchos otros tienen un dieléctrico de espuma que contiene la mayor cantidad de aire u otro gas posible para reducir las pérdidas al permitir el uso de un conductor central de mayor diámetro. El coaxial de espuma tendrá aproximadamente un 15 % menos de atenuación, pero algunos tipos de dieléctricos de espuma pueden absorber la humedad (especialmente en sus numerosas superficies) en ambientes húmedos, lo que aumenta significativamente la pérdida. Los soportes con forma de estrella o de radios son aún mejores, pero más caros y muy susceptibles a la infiltración de humedad. Aún más caros eran los coaxiales espaciados por aire utilizados para algunas comunicaciones entre ciudades a mediados del siglo XX. El conductor central estaba suspendido por discos de polietileno cada pocos centímetros. En algunos cables coaxiales de bajas pérdidas, como el tipo RG-62, el conductor interno está sostenido por un hilo en espiral de polietileno, de modo que existe un espacio de aire entre la mayor parte del conductor y el interior de la cubierta. La constante dieléctrica más baja del aire permite un mayor diámetro interior con la misma impedancia y un mayor diámetro exterior con la misma frecuencia de corte, lo que reduce las pérdidas óhmicas . Los conductores internos a veces están plateados para suavizar la superficie y reducir las pérdidas por efecto piel . ^[5] Una superficie rugosa extiende el camino actual y concentra la corriente en los picos, aumentando así la pérdida óhmica.

La chaqueta aislante puede estar fabricada de muchos materiales. Una opción común es el PVC , pero algunas aplicaciones pueden requerir materiales resistentes al fuego. Las aplicaciones en exteriores pueden requerir que la chaqueta resista la luz ultravioleta , la oxidación , el daño de roedores o el entierro directo . Los cables coaxiales inundados utilizan un gel bloqueador de agua para proteger el cable de la infiltración de agua a través de cortes menores en la cubierta. Para conexiones internas del chasis se puede omitir la cubierta aislante. ^{[ ejemplos necesarios ]}

Propagación de señal

Las líneas de transmisión de dos conductores tienen la propiedad de que la onda electromagnética que se propaga a lo largo de la línea se extiende hacia el espacio que rodea los cables paralelos. Estas líneas tienen bajas pérdidas, pero también tienen características indeseables. No se pueden doblar, torcer fuertemente ni darles otra forma sin cambiar su impedancia característica , lo que provoca el reflejo de la señal hacia la fuente. Tampoco se pueden enterrar, tender o unir a nada conductor , ya que los campos extendidos inducirán corrientes en los conductores cercanos, lo que provocará radiación no deseada y desafinación de la línea. Los aisladores se utilizan para mantenerlos alejados de superficies metálicas paralelas. Las líneas coaxiales resuelven en gran medida este problema al confinar prácticamente toda la onda electromagnética al área dentro del cable. Por lo tanto, las líneas coaxiales pueden doblarse y torcerse moderadamente sin efectos negativos, y pueden atarse a soportes conductores sin inducir corrientes no deseadas en ellos, siempre que se tomen medidas para garantizar corrientes de contrafase de señalización diferencial en el cable.

En aplicaciones de radiofrecuencia de hasta unos pocos gigahercios , la onda se propaga principalmente en el modo electromagnético transversal (TEM) , lo que significa que los campos eléctrico y magnético son ambos perpendiculares a la dirección de propagación. Sin embargo, por encima de una determinada frecuencia de corte , también pueden propagarse los modos eléctrico transversal (TE) o magnético transversal (TM), como lo hacen en una guía de ondas hueca . Por lo general, no es deseable transmitir señales por encima de la frecuencia de corte, ya que puede causar que se propaguen múltiples modos con diferentes velocidades de fase , interfiriendo entre sí. El diámetro exterior es aproximadamente inversamente proporcional a la frecuencia de corte . También existe un modo de propagación de ondas superficiales que sólo involucra al conductor central , pero que se suprime efectivamente en cables coaxiales de geometría convencional e impedancia común. Las líneas de campo eléctrico para este modo TM tienen un componente longitudinal y requieren longitudes de línea de media longitud de onda o más.

El cable coaxial puede verse como un tipo de guía de ondas . La energía se transmite a través del campo eléctrico radial y el campo magnético circunferencial en el modo TEM. Este es el modo dominante desde la frecuencia cero (CC) hasta un límite superior determinado por las dimensiones eléctricas del cable. ^[7]

Conectores

Los conectores coaxiales están diseñados para mantener una forma coaxial en toda la conexión y tener la misma impedancia que el cable conectado. ^[5] Los conectores suelen estar recubiertos con metales de alta conductividad, como plata u oro resistente al deslustre. Debido al efecto piel , la señal de RF solo es transportada por el revestimiento a frecuencias más altas y no penetra hasta el cuerpo del conector. Sin embargo, la plata se empaña rápidamente y el sulfuro de plata que se produce es poco conductor, lo que degrada el rendimiento del conector, lo que hace que la plata sea una mala elección para esta aplicación. ^[8]

Parámetros importantes

El cable coaxial es un tipo particular de línea de transmisión , por lo que los modelos de circuito desarrollados para líneas de transmisión generales son apropiados. Véase la ecuación de Telegrapher .

Representación esquemática de los componentes elementales de una línea de transmisión.

Representación esquemática de una línea de transmisión coaxial, que muestra la impedancia característica. ${\displaystyle Z_{0}}$

Parámetros físicos

En la siguiente sección, se utilizan estos símbolos:

• Longitud del cable, ${\displaystyle \ \ell ~.}$
• Diámetro exterior del conductor interior , ${\displaystyle \ d~.}$
• Diámetro interior del escudo, ${\displaystyle \ D~.}$
• Constante dieléctrica del aislante. La constante dieléctrica a menudo se cita como la constante dieléctrica relativa referida a la constante dieléctrica del espacio libre. Cuando el aislante es una mezcla de diferentes materiales dieléctricos (por ejemplo, la espuma de polietileno es una mezcla de polietileno y aire), entonces A menudo se utiliza el término constante dieléctrica efectiva . ${\displaystyle \ \epsilon ~.}$ ${\displaystyle \ \epsilon _{\mathsf {r}}\ }$ ${\displaystyle \ \epsilon _{\mathsf {o}}\ :}$ ${\displaystyle \ \epsilon =\epsilon _{\mathsf {r}}\ \epsilon _{\mathsf {o}}~.}$ ${\displaystyle \ \epsilon _{\mathsf {eff}}\ }$
• Permeabilidad magnética del aislante. La permeabilidad a menudo se cita como la permeabilidad relativa referida a la permeabilidad del espacio libre. La permeabilidad relativa casi siempre será 1 . ${\displaystyle \ \mu ~.}$ ${\displaystyle \ \mu _{\mathsf {r}}\ }$ ${\displaystyle \ \mu _{\mathsf {o}}\ :}$ ${\displaystyle \ \mu =\mu _{\mathsf {r}}\ \mu _{\mathsf {o}}~.}$

Parámetros eléctricos fundamentales

• Capacitancia en derivación por unidad de longitud, en faradios por metro. ^[9]

${\displaystyle {\frac {\ C\ }{\ell }}={\frac {2\pi \epsilon }{\ \ln \left({\frac {\ D\ }{d}}\right)\ }}={\frac {2\pi \epsilon _{\mathsf {o}}\epsilon _{\mathsf {r}}}{\ \ln \left({\frac {\ D\ }{d}}\right)\ }}}$

• Inductancia en serie por unidad de longitud, en henrios por metro, considerando el conductor central como un cilindro hueco delgado (por efecto piel ).

${\displaystyle {\frac {\ L\ }{\ell }}={\frac {\mu }{\ 2\pi \ }}\ \ln \left({\frac {\ D\ }{d}}\right)={\frac {\ \mu _{\mathsf {o}}\mu _{\mathsf {r}}\ }{2\pi }}\ \ln \left({\frac {\ D\ }{d}}\right)}$

• Resistencia en serie por unidad de longitud, en ohmios por metro. La resistencia por unidad de longitud es solo la resistencia del conductor interno y el blindaje a bajas frecuencias. A frecuencias más altas, el efecto piel aumenta la resistencia efectiva al limitar la conducción a una capa delgada de cada conductor.
• Conductancia de derivación por unidad de longitud, en siemens por metro. La conductancia en derivación suele ser muy pequeña porque se utilizan aisladores con buenas propiedades dieléctricas (una tangente de muy baja pérdida ). A altas frecuencias, un dieléctrico puede tener una pérdida resistiva significativa.

Parámetros eléctricos derivados

• Impedancia característica en ohmios (Ω). La impedancia compleja Z _o de una longitud infinita de línea de transmisión es:

${\displaystyle Z_{\mathsf {o}}={\sqrt {{\frac {R+sL\ }{G+sC\ }}\ }}}$

Donde R es la resistencia por unidad de longitud, L es la inductancia por unidad de longitud, G es la conductancia por unidad de longitud del dieléctrico, C es la capacitancia por unidad de longitud y s = jω = j 2 πf es la frecuencia. Las dimensiones "por unidad de longitud" se cancelan en la fórmula de impedancia.

En CC , los dos términos reactivos son cero, por lo que la impedancia tiene un valor real y es extremadamente alta. Parece que

${\displaystyle Z_{\mathsf {DC}}={\sqrt {{\frac {\ R\ }{G}}\ }}~.}$

Al aumentar la frecuencia, los componentes reactivos actúan y la impedancia de la línea adquiere valores complejos. En frecuencias muy bajas (rango de audio, de interés para los sistemas telefónicos), G suele ser mucho más pequeño que sC , por lo que la impedancia en bajas frecuencias es

${\displaystyle Z_{\mathsf {LowFreq}}\approx {\sqrt {{\frac {R}{\ sC\ }}\ }}\ ,}$

que tiene un valor de fase de -45 grados.

A frecuencias más altas, los términos reactivos suelen dominar R y G , y la impedancia del cable vuelve a tener un valor real. Ese valor es Z _o , la impedancia característica del cable:

${\displaystyle Z_{\mathsf {o}}={\sqrt {{\frac {sL}{\ sC\ }}\ }}={\sqrt {{\frac {L}{\ C\ }}\ }}~.}$

Suponiendo que las propiedades dieléctricas del material dentro del cable no varían apreciablemente en el rango operativo del cable, la impedancia característica es independiente de la frecuencia por encima de aproximadamente cinco veces la frecuencia de corte del blindaje . Para cables coaxiales típicos, la frecuencia de corte del blindaje es de 600 Hz (para RG-6A) a 2000 Hz (para RG-58C). ^[10]

Los parámetros L y C se determinan a partir de la relación de los diámetros interior ( d ) y exterior ( D ) y la constante dieléctrica ( ε ). La impedancia característica viene dada por ^[11]

${\displaystyle Z_{\mathsf {o}}={\frac {1}{\ 2\pi \ }}{\sqrt {{\frac {\mu }{\ \epsilon \ }}\ }}\ \ln \left({\frac {D}{\ d\ }}\right)\approx {\frac {\ 59.96\ {\mathsf {\Omega }}\ }{\sqrt {\epsilon _{\mathsf {r}}\ }}}\ln \left({\frac {D}{\ d\ }}\right)\approx {\frac {\ 138\ {\mathsf {\Omega }}\ }{\sqrt {\epsilon _{\mathsf {r}}\ }}}\log _{10}\left({\frac {D}{\ d\ }}\right)~.}$

• Atenuación (pérdida) por unidad de longitud, en decibelios por metro. Esto depende de la pérdida en el material dieléctrico que llena el cable y de las pérdidas resistivas en el conductor central y el blindaje exterior. Estas pérdidas dependen de la frecuencia y aumentan a medida que aumenta la frecuencia. Las pérdidas por efecto superficial en los conductores se pueden reducir aumentando el diámetro del cable. Un cable con el doble de diámetro tendrá la mitad de resistencia al efecto piel. Ignorando las pérdidas dieléctricas y de otro tipo, el cable más grande reduciría a la mitad la pérdida de dB/metro. Al diseñar un sistema, los ingenieros consideran no sólo la pérdida en el cable sino también la pérdida en los conectores.
• Velocidad de propagación , en metros por segundo. La velocidad de propagación depende de la constante dieléctrica y la permeabilidad (que suele ser 1 ).

${\displaystyle v={\frac {1}{\ {\sqrt {\epsilon \mu \ }}\ }}={\frac {c}{\ {\sqrt {\epsilon _{\mathsf {r}}\mu _{\mathsf {r}}\ }}\ }}}$

• Banda monomodo. En el cable coaxial, el modo dominante (el modo con la frecuencia de corte más baja ) es el modo TEM, ^[7] que tiene una frecuencia de corte de cero; se propaga hasta DC. El modo con el siguiente límite más bajo es el modo TE ₁₁ . Este modo tiene una "onda" (dos inversiones de polaridad) que recorre la circunferencia del cable. En una buena aproximación, la condición para que se propague el modo TE ₁₁ es que la longitud de onda en el dieléctrico no sea más larga que la circunferencia promedio del aislante; es decir, que la frecuencia sea al menos

${\displaystyle f_{\mathsf {c}}\approx {\frac {1}{\ \pi \left({\frac {D+d}{2}}\right){\sqrt {\mu \epsilon \ }}}}={\frac {c}{\ \pi \left({\frac {D+d}{2}}\right){\sqrt {\mu _{\mathsf {r}}\epsilon _{\mathsf {r}}\ }}}}~.}$

Por tanto, el cable es monomodo desde CC hasta esta frecuencia y, en la práctica, podría utilizarse hasta el 90% ^[12] de esta frecuencia.

• Voltaje pico. El voltaje máximo lo establece el voltaje de ruptura del aislador: ^[13]

${\displaystyle V_{\mathsf {p}}=\ E_{\mathsf {d}}\ {\frac {d}{2}}\ \ln \left({\frac {\ D\ }{d}}\right)}$

dónde

V _p es el voltaje pico

E _d es el voltaje de ruptura del aislador en voltios por metro

d es el diámetro interior en metros

D es el diámetro exterior en metros.

La tensión máxima calculada suele reducirse mediante un factor de seguridad.

Elección de impedancia

Las mejores impedancias del cable coaxial se determinaron experimentalmente en los Laboratorios Bell en 1929 como 77 Ω para baja atenuación, 60 Ω para alto voltaje y 30 Ω para alta potencia. Para un cable coaxial con dieléctrico de aire y un blindaje de un diámetro interior determinado, la atenuación se minimiza eligiendo el diámetro del conductor interior para dar una impedancia característica de 76,7 Ω. ^[14] Cuando se consideran dieléctricos más comunes, la impedancia de pérdida de inserción más baja cae a un valor entre 52 y 64 Ω. El manejo de potencia máxima se logra a 30 Ω. ^[15]

La impedancia aproximada requerida para hacer coincidir una antena dipolo con alimentación central en el espacio libre (es decir, un dipolo sin reflexiones en el suelo) es de 73 Ω, por lo que se usaba comúnmente un cable coaxial de 75 Ω para conectar antenas de onda corta a los receptores. Por lo general, estos implican niveles tan bajos de potencia de RF que las características de manejo de energía y ruptura de alto voltaje no son importantes en comparación con la atenuación. Lo mismo ocurre con CATV , aunque muchas instalaciones de transmisión de TV y cabeceras de CATV utilizan antenas dipolo plegadas de 300 Ω para recibir señales del aire, el coaxial de 75 Ω es un conveniente transformador balun 4:1 para estas, además de poseer una baja atenuación.

La media aritmética entre 30 Ω y 77 Ω es 53,5 Ω; la media geométrica es 48 Ω. La selección de 50 Ω como compromiso entre la capacidad de manejo de potencia y la atenuación se cita en general como la razón de este número. ^[14] 50 Ω también funciona bastante bien porque corresponde aproximadamente a la impedancia del punto de alimentación de un dipolo de media onda, montado aproximadamente a media onda por encima del suelo "normal" (idealmente 73 Ω, pero reducido para cables horizontales colgantes) .

RG-62 es un cable coaxial de 93 Ω utilizado originalmente en redes de computadoras centrales en la década de 1970 y principios de la de 1980 (era el cable utilizado para conectar terminales IBM 3270 a controladores de clúster de terminales IBM 3274/3174). Posteriormente, algunos fabricantes de equipos LAN, como Datapoint para ARCNET , adoptaron RG-62 como estándar de cable coaxial. El cable tiene la capacitancia más baja por unidad de longitud en comparación con otros cables coaxiales de tamaño similar.

Todos los componentes de un sistema coaxial deben tener la misma impedancia para evitar reflexiones internas en las conexiones entre componentes (consulte Coincidencia de impedancia ). Tales reflexiones pueden causar atenuación de la señal. Introducen ondas estacionarias, que aumentan las pérdidas e incluso pueden provocar una ruptura dieléctrica del cable con transmisión de alta potencia. En los sistemas de televisión o vídeo analógico, los reflejos provocan imágenes fantasma en la imagen; múltiples reflexiones pueden causar que la señal original sea seguida por más de un eco. Si un cable coaxial está abierto (no conectado en el extremo), la terminación tiene una resistencia casi infinita, lo que provoca reflejos. Si el cable coaxial sufre un cortocircuito, la resistencia terminal es casi nula, lo que provoca reflexiones con polaridad opuesta. Los reflejos casi se eliminarán si el cable coaxial termina en una resistencia pura igual a su impedancia.

Derivación de impedancia característica coaxial

Tomando la impedancia característica a altas frecuencias,

${\displaystyle Z_{0}={\sqrt {\frac {L}{C}}}}$

También se debe conocer la inductancia y capacitancia de los dos conductores cilíndricos concéntricos que constituye el cable coaxial. Por definición y obteniendo el campo eléctrico mediante la fórmula del campo eléctrico de una línea infinita, ${\displaystyle C=Q/V}$

${\displaystyle {\vec {E}}={\frac {Q}{2\pi \epsilon _{o}}}{\frac {\hat {r}}{r}}}$

donde es la carga, es la permitividad del espacio libre , es la distancia radial y es el vector unitario en la dirección que se aleja del eje. El voltaje , V, es ${\displaystyle Q}$ ${\displaystyle \epsilon _{o}}$ ${\displaystyle r}$ ${\displaystyle {\hat {r}}}$

${\displaystyle V=-\int _{d/2}^{D/2}E\cdot {\hat {r}}dr=-\int _{d/2}^{D/2}{\frac {Q}{2\pi \epsilon _{o}r}}dr={\frac {Q}{2\pi \epsilon _{o}}}\ln {\frac {D}{d}}}$

donde es el diámetro interior del conductor exterior y es el diámetro del conductor interior. La capacitancia se puede resolver entonces mediante sustitución, ${\displaystyle D}$ ${\displaystyle d}$

${\displaystyle C={\frac {Q}{V}}={\frac {2\pi \epsilon _{o}}{\ln {\frac {D}{d}}}}}$

y la inductancia se toma de la Ley de Ampere para dos conductores concéntricos (cable coaxial) y con la definición de inductancia ,

${\displaystyle B={\frac {\mu _{o}I}{2\pi r}}}$y ${\displaystyle L={\frac {\phi }{I}}=\int {\frac {B}{I}}dS}$

donde es la inducción magnética , es la permeabilidad del espacio libre , es el flujo magnético y es la superficie diferencial. Tomando la inductancia por metro, ${\displaystyle B}$ ${\displaystyle \mu _{o}}$ ${\displaystyle \phi }$ ${\displaystyle dS}$

${\displaystyle L=\int \limits _{d}^{D}{\frac {\mu _{o}}{2\pi r}}dr={\frac {\mu _{o}}{2\pi }}\ln {\frac {D}{d}}}$,

Sustituyendo la capacitancia e inductancia derivadas y generalizándolas al caso en el que se usa un dieléctrico de permeabilidad y permitividad entre los conductores internos y externos, ${\displaystyle \mu }$ ${\displaystyle \epsilon }$

${\displaystyle Z_{0}={\sqrt {\frac {L}{C}}}={\frac {1}{2\pi }}{\sqrt {\frac {\mu }{\epsilon }}}\ln {\frac {D}{d}}}$^[dieciséis]

Asuntos

Fuga de señal

La fuga de señal es el paso de campos electromagnéticos a través del blindaje de un cable y se produce en ambas direcciones. El ingreso es el paso de una señal externa al cable y puede provocar ruido e interrupción de la señal deseada. La salida es el paso de una señal destinada a permanecer dentro del cable hacia el mundo exterior y puede provocar una señal más débil al final del cable e interferencias de radiofrecuencia en los dispositivos cercanos. Las fugas graves suelen deberse a conectores instalados incorrectamente o a fallos en el blindaje del cable.

Por ejemplo, en Estados Unidos, la fuga de señales de los sistemas de televisión por cable está regulada por la FCC, ya que las señales de cable utilizan las mismas frecuencias que las bandas aeronáuticas y de radionavegación. Los operadores de CATV también pueden optar por monitorear sus redes en busca de fugas para evitar el ingreso. Las señales externas que ingresan al cable pueden causar ruidos no deseados y imágenes fantasma. El ruido excesivo puede saturar la señal, haciéndola inútil. El ingreso al canal se puede eliminar digitalmente mediante cancelación de ingreso .

Un blindaje ideal sería un conductor perfecto sin agujeros, huecos ni protuberancias conectado a una tierra perfecta. Sin embargo, un escudo liso, sólido y altamente conductor sería pesado, inflexible y costoso. Este tipo de cable coaxial se utiliza para transmisiones en línea recta a torres de transmisión de radio comerciales. Los cables más económicos deben hacer concesiones entre la eficacia del blindaje, la flexibilidad y el costo, como la superficie corrugada de los blindajes flexibles de línea dura, trenzados flexibles o de lámina. Dado que los escudos no pueden ser conductores perfectos, la corriente que fluye por el interior del escudo produce un campo electromagnético en la superficie exterior del escudo.

Considere el efecto de la piel . La magnitud de una corriente alterna en un conductor decae exponencialmente con la distancia debajo de la superficie, siendo la profundidad de penetración proporcional a la raíz cuadrada de la resistividad. Esto significa que, en un blindaje de espesor finito, una pequeña cantidad de corriente seguirá fluyendo por la superficie opuesta del conductor. Con un conductor perfecto (es decir, resistividad cero), toda la corriente fluiría en la superficie, sin penetración dentro ni a través del conductor. Los cables reales tienen una pantalla hecha de un conductor imperfecto, aunque normalmente muy bueno, por lo que siempre debe haber alguna fuga.

Los huecos o agujeros permiten que parte del campo electromagnético penetre hacia el otro lado. Por ejemplo, los escudos trenzados tienen muchos espacios pequeños. Los espacios son más pequeños cuando se utiliza un blindaje de aluminio (metal sólido), pero todavía hay una costura a lo largo del cable. La lámina se vuelve cada vez más rígida a medida que aumenta su espesor, por lo que una fina capa de lámina suele estar rodeada por una capa de metal trenzado, lo que ofrece una mayor flexibilidad para una sección transversal determinada.

La fuga de señal puede ser grave si hay un contacto deficiente en la interfaz con los conectores en cualquiera de los extremos del cable o si hay una rotura en el blindaje.

Para reducir en gran medida la fuga de señal dentro o fuera del cable, en un factor de 1.000, o incluso 10.000, los cables superpantallados se utilizan a menudo en aplicaciones críticas, como los contadores de flujo de neutrones en reactores nucleares .

Los cables superpantallados para uso nuclear se definen en IEC 96-4-1, 1990; sin embargo, como ha habido grandes lagunas en la construcción de centrales nucleares en Europa, muchas instalaciones existentes utilizan cables superpantallados según la norma del Reino Unido AESS(TRG) 71181. ^[17] al que se hace referencia en IEC 61917. ^[18]

Bucles de tierra

Una corriente continua, aunque sea pequeña, a lo largo del blindaje imperfecto de un cable coaxial puede provocar interferencias visibles o audibles. En los sistemas CATV que distribuyen señales analógicas, la diferencia de potencial entre la red coaxial y el sistema eléctrico de puesta a tierra de una casa puede provocar un "zumbido" visible en la imagen. Esto aparece como una amplia barra de distorsión horizontal en la imagen que se desplaza lentamente hacia arriba. Estas diferencias de potencial se pueden reducir mediante una conexión adecuada a una base común en la casa. Ver bucle de tierra .

Ruido

Los campos externos crean un voltaje a través de la inductancia del exterior del conductor externo entre el emisor y el receptor. El efecto es menor cuando hay varios cables en paralelo, ya que esto reduce la inductancia y, por tanto, la tensión. Debido a que el conductor exterior lleva el potencial de referencia para la señal en el conductor interior, el circuito receptor mide el voltaje incorrecto.

Efecto transformador

El efecto transformador se utiliza a veces para mitigar el efecto de las corrientes inducidas en el blindaje. Los conductores internos y externos forman el devanado primario y secundario del transformador, y el efecto se mejora en algunos cables de alta calidad que tienen una capa externa de mu-metal . Gracias a este transformador 1:1, el voltaje antes mencionado a través del conductor exterior se transforma en el conductor interior para que el receptor pueda cancelar los dos voltajes. Muchos emisores y receptores tienen medios para reducir aún más la fuga. Aumentan el efecto transformador al pasar todo el cable a través de un núcleo de ferrita una o más veces.

Corriente y radiación en modo común.

La corriente de modo común ocurre cuando las corrientes parásitas en el blindaje fluyen en la misma dirección que la corriente en el conductor central, lo que hace que el coaxial irradie. Son lo opuesto a las corrientes de señalización diferencial "push-pull" deseadas, donde las corrientes de señal en el conductor interior y exterior son iguales y opuestas.

La mayor parte del efecto de protección en el cable coaxial resulta de corrientes opuestas en el conductor central y la protección que crean campos magnéticos opuestos que se cancelan y, por lo tanto, no irradian. El mismo efecto ayuda a la línea de escalera . Sin embargo, la línea de escalera es extremadamente sensible a los objetos metálicos circundantes, que pueden ingresar a los campos antes de que se cancelen por completo. Coax no tiene este problema, ya que el campo está encerrado en el escudo. Sin embargo, aún es posible que se forme un campo entre el blindaje y otros objetos conectados, como la antena que alimenta el coaxial. La corriente formada por el campo entre la antena y el blindaje coaxial fluiría en la misma dirección que la corriente en el conductor central y, por tanto, no se cancelaría. La energía irradiaría desde el propio coaxial, afectando el patrón de radiación de la antena. Con suficiente potencia, esto podría suponer un peligro para las personas que se encuentren cerca del cable. Un balun correctamente colocado y del tamaño adecuado puede evitar la radiación de modo común en coaxial. Se puede utilizar un transformador de aislamiento o un condensador de bloqueo para acoplar un cable coaxial al equipo, donde es deseable pasar señales de radiofrecuencia pero bloquear la corriente continua o la energía de baja frecuencia.

Mayor impedancia en frecuencias de audio.

La fórmula de impedancia característica anterior es una buena aproximación en frecuencias de radio ; sin embargo, para frecuencias inferiores a 100 kHz (como el audio ), resulta importante utilizar la ecuación del telegrafista completa :

${\displaystyle Z_{\text{o}}={\sqrt {{\frac {R+j\omega L}{G+j\omega C}}\ }}}$

Al aplicar esta fórmula a un coaxial típico de 75 ohmios, encontramos que la impedancia medida en todo el espectro de audio oscilará entre ~150 ohmios y ~5K ohmios, mucho más alta que la nominal. La velocidad de propagación también disminuye considerablemente. Por lo tanto, podemos esperar que las impedancias del cable coaxial sean consistentes en las frecuencias de RF pero variables en las frecuencias de audio. Este efecto se manifestó al intentar enviar una señal de voz simple a través del cable telegráfico transatlántico , con malos resultados. ^{[19] [20]}

Estándares

La mayoría de los cables coaxiales tienen una impedancia característica de 50, 52, 75 o 93 Ω. La industria de RF utiliza nombres de tipos estándar para cables coaxiales. Gracias a la televisión, el RG-6 es el cable coaxial más utilizado para uso doméstico, y la mayoría de conexiones fuera de Europa son mediante conectores F.

Se especificaron una serie de tipos estándar de cable coaxial para usos militares , en la forma "RG-#" o "RG-#/U". Datan de la Segunda Guerra Mundial y figuraban en la lista MIL-HDBK-216 publicada en 1962. Estas designaciones ahora están obsoletas. La designación RG significa Radio Guía; la designación U significa Universal. El estándar militar actual es MIL-SPEC MIL-C-17. Los números MIL-C-17, como "M17/75-RG214", se proporcionan para cables militares y números de catálogo del fabricante para aplicaciones civiles. Sin embargo, las designaciones de la serie RG fueron tan comunes durante generaciones que todavía se utilizan, aunque los usuarios críticos deben tener en cuenta que desde que se retiró el manual no existe ningún estándar que garantice las características eléctricas y físicas de un cable descrito como "RG-# tipo". Los designadores RG se utilizan principalmente para identificar conectores compatibles que se ajustan a las dimensiones del conductor interno, el dieléctrico y la cubierta de los cables antiguos de la serie RG.

Códigos de materiales dieléctricos

• FPE es polietileno espumado
• PE es polietileno sólido
• PF es espuma de polietileno
• PTFE es politetrafluoroetileno ;
• ASP es polietileno del espacio aéreo ^[42]

VF es el factor de velocidad; está determinada por la eficacia y ^[43] ${\displaystyle \epsilon _{r}}$ ${\displaystyle \mu _{r}}$

• El VF para PE sólido es aproximadamente 0,66
• El VF para espuma de PE es de aproximadamente 0,78 a 0,88
• VF para aire es aproximadamente 1,00
• El VF para PTFE sólido es de aproximadamente 0,70
• El VF para espuma de PTFE es aproximadamente 0,84

También existen otros esquemas de designación para cables coaxiales como las series URM, CT, BT, RA, PSF y WF.

Cable coaxial RG-6

Cable coaxial RG-142

Cable coaxial semirrígido RG-405

Cable de audio coaxial de alta gama ( S/PDIF )

Usos

Los cables coaxiales cortos se utilizan comúnmente para conectar equipos de video domésticos , en configuraciones de radioaficionados y en NIM . Si bien anteriormente eran comunes para implementar redes informáticas , en particular Ethernet ( 10BASE5 "grueso" y 10BASE2 "delgado" ), los cables de par trenzado los han reemplazado en la mayoría de las aplicaciones, excepto en el creciente mercado de módems por cable de consumo para acceso a Internet de banda ancha .

El cable coaxial de larga distancia se utilizó en el siglo XX para conectar redes de radio , redes de televisión y redes telefónicas de larga distancia , aunque ha sido reemplazado en gran medida por métodos posteriores ( fibra óptica , T1 / E1 , satélite ).

Los coaxiales más cortos todavía transmiten señales de televisión por cable a la mayoría de los receptores de televisión, y este propósito consume la mayor parte de la producción de cable coaxial. En la década de 1980 y principios de la de 1990, el cable coaxial también se utilizó en redes de computadoras , sobre todo en redes Ethernet , donde fue reemplazado más tarde, a finales de la década de 1990 y principios de la de 2000, por cables UTP en América del Norte y cables STP en Europa Occidental, ambos con conectores modulares 8P8C.

Los cables microcoaxiales se utilizan en una variedad de dispositivos de consumo, equipos militares y también en equipos de escaneo por ultrasonido.

Las impedancias más comunes que se utilizan son 50 o 52 ohmios y 75 ohmios, aunque hay otras impedancias disponibles para aplicaciones específicas. Los cables de 50/52 ohmios se utilizan ampliamente para aplicaciones de radiofrecuencia bidireccionales industriales y comerciales (incluidas radio y telecomunicaciones), aunque los de 75 ohmios se utilizan comúnmente para transmisiones de radio y televisión.

El cable coaxial se utiliza a menudo para transportar datos/señales desde una antena a un receptor: desde una antena parabólica a un receptor de satélite, desde una antena de televisión a un receptor de televisión , desde un mástil de radio a un receptor de radio , etc. el mismo cable coaxial único transporta energía en la dirección opuesta, a la antena, para alimentar el amplificador de bajo ruido . En algunos casos, un solo cable coaxial transporta energía (unidireccional) y datos/señales bidireccionales, como en DiSEqC .

Tipos

Línea dura

1+Línea flexible de 5 ⁄ 8  pulg. (41 mm) con (principalmente) dieléctrico de aire

1+Cable coaxial Heliax de 5 ⁄ 8  pulg. (41 mm) con dieléctrico de polietileno espumado FPE

Las variedades más grandes de línea dura pueden tener un conductor central construido con tubos de cobre rígidos o corrugados. El dieléctrico en línea dura puede consistir en espuma de polietileno, aire o un gas presurizado como nitrógeno o aire desecado (aire seco). En las líneas cargadas de gas, se utilizan plásticos duros como el nailon como espaciadores para separar los conductores internos y externos. La adición de estos gases al espacio dieléctrico reduce la contaminación por humedad, proporciona una constante dieléctrica estable y reduce el riesgo de formación de arcos internos . Las líneas duras rellenas de gas generalmente se usan en transmisores de RF de alta potencia, como transmisiones de radio o televisión, transmisores militares y aplicaciones de radioaficionados de alta potencia , pero también se pueden usar en algunas aplicaciones críticas de menor potencia, como las de las bandas de microondas. Sin embargo, en la región de las microondas, la guía de ondas se utiliza con más frecuencia que la línea dura para aplicaciones de transmisor a antena o de antena a receptor. Los distintos escudos utilizados en línea dura también difieren; algunas formas usan tubos o tuberías rígidos, mientras que otras pueden usar tubos corrugados, lo que facilita el doblado y reduce las torceduras cuando el cable se dobla para adaptarse. Se pueden usar variedades más pequeñas de línea dura internamente en algunas aplicaciones de alta frecuencia, en particular en equipos dentro del rango de microondas, para reducir la interferencia entre las etapas del dispositivo.

irradiando

El cable radiante o con fugas es otra forma de cable coaxial que se construye de manera similar a la línea dura, sin embargo, se construye con ranuras sintonizadas cortadas en el blindaje. Estas ranuras están sintonizadas a la longitud de onda de RF específica de operación o sintonizadas a una banda de radiofrecuencia específica. Este tipo de cable proporciona un efecto de fuga "deseado" bidireccional sintonizado entre el transmisor y el receptor. A menudo se utiliza en huecos de ascensores, buques de la Armada de EE. UU., túneles de transporte subterráneo y en otras áreas donde no es factible una antena. Un ejemplo de este tipo de cable es Radiax ( CommScope ). ^[44]

RG-6

RG-6 está disponible en cuatro tipos diferentes diseñados para diversas aplicaciones. Además, el núcleo puede ser de acero revestido de cobre (CCS) o de cobre sólido desnudo (BC). El RG-6 "simple" o "doméstico" está diseñado para cableado doméstico interior o exterior. El cable "inundado" está impregnado de gel bloqueador de agua para uso en conductos subterráneos o entierro directo. "Messenger" puede contener algo de impermeabilización, pero se distingue por la adición de un cable mensajero de acero a lo largo de su longitud para soportar la tensión involucrada en una caída aérea desde un poste de servicios públicos. El cableado " plenum " es costoso y viene con una cubierta exterior especial a base de teflón diseñada para usarse en conductos de ventilación para cumplir con los códigos contra incendios. Se desarrolló porque los plásticos utilizados como cubierta exterior y aislamiento interior en muchos cableados "simples" o "domésticos" desprenden gases venenosos cuando se queman.

cable triaxial

El cable triaxial o triax es un cable coaxial con una tercera capa de blindaje, aislamiento y revestimiento. El blindaje exterior, que está conectado a tierra, protege el blindaje interior de interferencias electromagnéticas de fuentes externas.

Semi rígido

Conjunto coaxial semirrígido

Coaxial semirrígido instalado en un analizador de espectro Agilent N9344C de 20 GHz

El cable semirrígido tiene una forma coaxial que utiliza una cubierta exterior de cobre sólido. Este tipo de coaxial ofrece un apantallamiento superior en comparación con los cables con un conductor exterior trenzado, especialmente a frecuencias más altas. La principal desventaja es que el cable, como su nombre lo indica, no es muy flexible y no está diseñado para flexionarse después del conformado inicial. (Ver § Línea dura)

El cable conformable es una alternativa flexible y reformable al cable coaxial semirrígido que se utiliza cuando se requiere flexibilidad. El cable adaptable se puede pelar y formar a mano sin necesidad de herramientas especializadas, similar al cable coaxial estándar.

linea rigida

La línea rígida es una línea coaxial formada por dos tubos de cobre mantenidos concéntricos cada dos metros mediante soportes de PTFE. Las líneas rígidas no se pueden doblar, por lo que a menudo necesitan codos. La interconexión con línea rígida se realiza con una bala interior/soporte interior y una brida o kit de conexión. Normalmente, las líneas rígidas se conectan mediante conectores EIA RF estandarizados cuyos tamaños de bala y brida coinciden con los diámetros de línea estándar. Para cada diámetro exterior se pueden obtener cámaras de aire de 75 o 50 ohmios. La línea rígida se usa comúnmente en interiores para la interconexión entre transmisores de alta potencia y otros componentes de RF, pero en exteriores se usa una línea rígida más resistente con bridas resistentes a la intemperie en mástiles de antenas, etc. Para ahorrar peso y costos, en mástiles y estructuras similares. la línea exterior suele ser de aluminio y se debe tener especial cuidado para evitar la corrosión. Con un conector de brida también es posible pasar de una línea rígida a una línea dura. Muchas antenas de radiodifusión y divisores de antena utilizan la interfaz de línea rígida con bridas incluso cuando se conectan a cables coaxiales flexibles y líneas duras. La línea rígida se produce en varios tamaños diferentes:

Interferencias y solución de problemas

El aislamiento del cable coaxial puede degradarse y requerir el reemplazo del cable, especialmente si ha estado expuesto a los elementos de forma continua. El blindaje normalmente está conectado a tierra, y si incluso un solo hilo de la trenza o filamento de lámina toca el conductor central, la señal se cortocircuitará y provocará una pérdida de señal significativa o total. Esto ocurre con mayor frecuencia en conectores finales y empalmes instalados incorrectamente. Además, el conector o empalme debe estar correctamente conectado al blindaje, ya que este proporciona el camino a tierra para la señal de interferencia.

A pesar de estar blindados, pueden producirse interferencias en las líneas de cable coaxial. La susceptibilidad a la interferencia tiene poca relación con las designaciones generales de tipos de cables (por ejemplo, RG-59, RG-6), pero está fuertemente relacionada con la composición y configuración del blindaje del cable. Para la televisión por cable , con frecuencias que se extienden hasta el rango UHF, normalmente se proporciona un blindaje de aluminio que proporcionará una cobertura total y una alta eficacia contra las interferencias de alta frecuencia. El blindaje de lámina suele ir acompañado de un blindaje trenzado de cobre estañado o aluminio, con una cobertura del 60 al 95%. La trenza es importante para la efectividad del blindaje porque (1) es más efectiva que la lámina para prevenir interferencias de baja frecuencia, (2) proporciona una mayor conductividad a tierra que la lámina y (3) hace que conectar un conector sea más fácil y confiable. El cable de "cuádruple blindaje", que utiliza dos blindajes trenzados de aluminio de baja cobertura y dos capas de lámina, se utiliza a menudo en situaciones que implican interferencias problemáticas, pero es menos efectivo que una sola capa de lámina y un solo blindaje trenzado de cobre de alta cobertura, como se encuentra en cables de vídeo de precisión con calidad de transmisión.

En Estados Unidos y algunos otros países, los sistemas de distribución de televisión por cable utilizan extensas redes de cable coaxial exterior, a menudo con amplificadores de distribución en línea. La fuga de señales dentro y fuera de los sistemas de televisión por cable puede causar interferencias a los suscriptores de cable y a los servicios de radio por aire que utilizan las mismas frecuencias que las del sistema de cable.

Historia

Primera línea de alimentación de antena coaxial deEstación de radio de 50 kW WNBC , Nueva York, años 30

Línea troncal de cable coaxial de AT&T instalada entre la costa este y el medio oeste en 1948. Cada uno de los 8 subcables coaxiales podía transportar 480 llamadas telefónicas o un canal de televisión.

• 1858: cable coaxial utilizado en el primer cable transatlántico (1858) . ^[45]
• 1880: cable coaxial patentado en Inglaterra por Oliver Heaviside , patente núm. 1.407. ^[46]
• 1884: Cable coaxial patentado por Siemens & Halske en Alemania (Patente nº 28.978, 27 de marzo de 1884). ^[47]
• 1894: Nikola Tesla (patente estadounidense 514.167)
• 1929: primer cable coaxial moderno patentado por Lloyd Espenschied y Herman Affel de Bell Telephone Laboratories de AT&T . ^[48]
• 1936: Primera transmisión en circuito cerrado de imágenes de televisión por cable coaxial, desde los Juegos Olímpicos de Verano de 1936 en Berlín hasta Leipzig . ^[49]
• 1936: Se instala un cable coaxial submarino entre Apollo Bay , cerca de Melbourne , Australia, y Stanley, Tasmania . El cable de 300 km (190 millas) puede transportar un canal de transmisión de 8,5 kHz y siete canales telefónicos. ^[50]
• 1936: AT&T instala un cable coaxial experimental de teléfono y televisión entre Nueva York y Filadelfia , con estaciones de refuerzo automáticas cada diez millas (16 km). Terminado en diciembre, puede transmitir 240 llamadas telefónicas simultáneamente. ^{[51] [52]}
• 1936: Cable coaxial tendido por la Oficina General de Correos (ahora BT ) entre Londres y Birmingham , proporcionando 40 canales telefónicos. ^{[53] [54]}
• 1941 — Primer uso comercial en EE. UU. por parte de AT&T, entre Minneapolis , Minnesota y Stevens Point, Wisconsin. Sistema L1 con capacidad de un canal de TV o 480 circuitos telefónicos.
• 1949 — El 11 de enero, ocho estaciones de la costa este de EE. UU. y siete estaciones del medio oeste se conectan mediante un cable coaxial de larga distancia. ^[55]
• 1956: Tendido del primer cable coaxial telefónico transatlántico, TAT-1 . ^{[56] [57]}

• 1962: se pone en servicio el cable coaxial Sydney-Melbourne de 960 km (600 millas) , que transporta 3 x 1260 conexiones telefónicas simultáneas o transmisión de televisión interurbana simultánea. ^{[58] [59]}

Ver también

• linea balanceada
• Conector BNC
• Conector LEMO
• Transmisión de energía por radiofrecuencia
• Cableado twinaxial

Referencias

1. Nahin, Paul J. (2002). Oliver Heaviside: la vida, la obra y la época de un genio eléctrico de la época victoriana . Prensa JHU. ISBN 0-8018-6909-9.
2. "Definiciones del artículo 100". NFPA 70 Código Eléctrico Nacional . Quincy, Massachusetts: Asociación Nacional de Protección contra Incendios. 2017 . Consultado el 9 de octubre de 2023 . Cable coaxial: conjunto cilíndrico compuesto por un centro conductor dentro de un tubo o blindaje metálico, separado por un material dieléctrico y generalmente cubierto por una camisa aislante.
3. Plata, H. Ward; Wilson, Mark J., eds. (2010). "Capítulo 20: Líneas de Transmisión". El manual de la ARRL para comunicaciones por radio (87ª ed.). La Liga Estadounidense de Retransmisiones de Radio . ISBN 978-0-87259-144-8.
4. van der Burgt, Martin J. "Cables coaxiales y aplicaciones" (PDF) . Belden. pag. 4. Archivado desde el original (PDF) el 28 de julio de 2011 . Consultado el 11 de julio de 2011 .
5. "5: Medios de transmisión". Manual del experimentador de microondas / UHF de ARRL . Newington, CT: Liga Estadounidense de Retransmisiones de Radio. 1990, págs. 5,19 a 5,21. ISBN 0-87259-312-6.
6. "Especificaciones del producto CommScope-LDF4-50A" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 13 de julio de 2017 . Consultado el 25 de mayo de 2017 .
7. Jackson, John David (1962). Electrodinámica clásica (PDF) . Nueva York: John Wiley & Sons, Inc. pág. 244. Archivado (PDF) desde el original el 27 de octubre de 2021.
8. "Trimetal de bronce blanco, cobre, estaño y zinc: aplicaciones en expansión y nuevos desarrollos en un panorama cambiante" (PDF) . Asociación Nacional de Acabados de Superficies . Junio ​​de 2013. Archivado (PDF) desde el original el 6 de marzo de 2022.
9. Pozar, David M. (1993). Ingeniería de Microondas . Compañía editorial Addison-Wesley. ISBN 0-201-50418-9.
10. Ott, Henry W. (1976). Técnicas de Reducción de Ruido en Sistemas Electrónicos . Wiley. ISBN 0-471-65726-3.
11. Elmore, William C.; Salud, Mark A. (1985). Física de Ondas . Corporación de mensajería. ISBN 0-486-64926-1.
12. Kizer, George Maurice (1990). Comunicación por microondas. Prensa de la Universidad Estatal de Iowa. pag. 312.ISBN​ 978-0-8138-0026-4.
13. "Manejo de potencia coaxial". Archivado desde el original el 14 de julio de 2014.
14. "¿Por qué 50 ohmios?". Microondas 101. 13 de enero de 2009. Archivado desde el original el 14 de julio de 2014.
15. "Manejo de potencia coaxial". Microondas 101. 14 de septiembre de 2008. Archivado desde el original el 28 de enero de 2012.
16. "Fórmulas de ecuaciones de cable coaxial". Café RF. Archivado desde el original el 19 de enero de 2012 . Consultado el 25 de enero de 2012 .
17. "Cables coaxiales superpantallados para la industria nuclear". Organismo Internacional de Energía Atómica (registro de catálogo). Mayo de 1977.
18. "Cables, conjuntos de cables y conectores IEC 61917 - Introducción a las mediciones de apantallamiento electromagnético (EMC) Primera edición 1998-06" (PDF) .^{[ enlace muerto permanente ]}
19. Plata, H. Ward; Ford, Steven R.; Wilson, Mark J., eds. (2015). "23.1.2". Libro de antenas ARRL para comunicaciones por radio (23ª ed.). Netwon, CT: ARRL. ISBN 978-1-62595-044-4.
20. Marrón, Jim (2008). "Líneas de transmisión en frecuencias de audio y un poco de historia" (PDF) . El grupo de sistemas de audio, Inc. Consultado el 16 de enero de 2023 .
21. "Especificaciones del cable coaxial para RG-6". madaboutcable.com. Archivado desde el original el 13 de agosto de 2010 . Consultado el 28 de junio de 2011 .
22. "Calculadora de pérdidas coaxiales de microondas" . Consultado el 26 de octubre de 2011 .
23. "Especificaciones técnicas - 9258" (PDF) . estático.dxengineering.com . Consultado el 3 de octubre de 2023 .
24. "Especificaciones del cable coaxial para RG-11". madaboutcable.com. Archivado desde el original el 11 de agosto de 2010 . Consultado el 29 de marzo de 2011 .
25. "Belden 7731A RG11 coaxial" (PDF) . belden.com. Archivado desde el original (PDF) el 24 de febrero de 2018 . Consultado el 23 de febrero de 2018 .
26. "Especificaciones del cable coaxial para RG-58". madaboutcable.com. Archivado desde el original el 9 de agosto de 2010 . Consultado el 29 de marzo de 2011 .
27. "Especificaciones del cable coaxial para RG-59". madaboutcable.com. Archivado desde el original el 11 de agosto de 2010 . Consultado el 29 de marzo de 2011 .
28. "Factor de velocidad del cable y datos de pérdida". febo.com.
29. "Especificaciones del cable coaxial para RG-62". madaboutcable.com. Archivado desde el original el 11 de agosto de 2010 . Consultado el 29 de marzo de 2011 .
30. "Especificaciones del cable coaxial para RG-178". madaboutcable.com. Archivado desde el original el 28 de septiembre de 2011 . Consultado el 11 de abril de 2011 .
31. "Minicoaxial RG178".
32. "Especificaciones del cable coaxial para RG-179 de 5 núcleos (RGBHV)". madaboutcable.com. Archivado desde el original el 30 de marzo de 2012 . Consultado el 28 de junio de 2011 .
33. "Especificación del cable coaxial Harbour RG-188" (PDF) . Bien espectáculo . Consultado el 3 de octubre de 2023 .
34. "Cable coaxial RG195 | Cables y alambres aliados". Archivado desde el original el 17 de agosto de 2021 . Consultado el 17 de agosto de 2021 .
35. "Especificaciones del cable coaxial para RG-213". madaboutcable.com. Archivado desde el original el 26 de septiembre de 2011 . Consultado el 28 de junio de 2011 .
36. "Especificaciones del cable coaxial para RG-214". madaboutcable.com. Archivado desde el original el 8 de octubre de 2010 . Consultado el 29 de marzo de 2011 .
37. "Especificaciones del cable coaxial para RG-316". madaboutcable.com. Archivado desde el original el 11 de agosto de 2010 . Consultado el 28 de junio de 2011 .
38. "Especificaciones del cable coaxial para RG-400". madaboutcable.com. Archivado desde el original el 28 de septiembre de 2011 . Consultado el 28 de junio de 2011 .
39. "H500PE" (PDF) . dnd.hu. ​26 de agosto de 1996 . Consultado el 3 de octubre de 2023 .
40. "Hoja de datos del Times Microwave LMR-240" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 18 de octubre de 2011 . Consultado el 26 de octubre de 2011 .
41. "Radio City Inc". Archivado desde el original el 7 de diciembre de 2008 . Consultado el 6 de febrero de 2009 .
42. "Tabla de cables de especificaciones de cables coaxiales". Café RF. Archivado desde el original el 3 de enero de 2012 . Consultado el 25 de enero de 2012 .
43. "Velocidad de fase". Microondas 101. 2010-03-30. Archivado desde el original el 14 de enero de 2012 . Consultado el 25 de enero de 2012 .
44. "CommScope Radiax". Archivado desde el original el 30 de mayo de 2016 . Consultado el 28 de junio de 2016 .
45. "Cable coaxial utilizado en el primer cable telegráfico transatlántico". Harper's Weekly (38): 447–448. 12 de mayo de 1894. ISBN 978-0-8018-6909-9.
46. Nahin, Paul J. (13 de noviembre de 2002). "3: La primera teoría del telégrafo eléctrico". Oliver Heaviside . Prensa JHU. ISBN 978-0-8018-6909-9.
47. Feldenkirchen, Wilfried (1994). Werner von Siemens - Inventor y empresario internacional . Prensa de la Universidad Estatal de Ohio. ISBN 0-8142-0658-1.
48. Patente estadounidense 1.835.031
49. "La primera televisión electrónica: los Juegos Olímpicos de Berlín de 1936". earlytelevision.org . Archivado desde el original el 3 de diciembre de 2007.
50. Huurdeman, Anton A. (31 de julio de 2003). "Transmisión por línea de cobre". La historia mundial de las telecomunicaciones . John Wiley e hijos. ISBN 978-0-471-20505-0.
51. "Debut coaxial". Tiempo . 14 de diciembre de 1936. Archivado desde el original el 13 de octubre de 2007.
52. "Galería: Una historia ilustrada del cable transoceánico". Boing Boing .
53. Tozer, Edwin Paul J. (2004). Libro de referencia del ingeniero de radiodifusión. Taylor y Francisco. ISBN 978-0-240-51908-1.
54. "Alimentador coaxial o cable coaxial RF". Radio-electrónica.com .
55. Enseñanza, Terry. "La crisis de los nuevos medios de 1949". Wall Street Journal . Consultado el 19 de enero de 2015 .
56. "Plato conmemorativo de plata TAT-1 de 1956". Atlantic-cable.com .
57. Huurdeman, Anton A. (31 de julio de 2003). La historia mundial de las telecomunicaciones. John Wiley e hijos. ISBN 978-0-471-20505-0.
58. "Primeros Ministros de Australia". Archivos Nacionales de Australia. Archivado desde el original el 4 de agosto de 2017 . Consultado el 14 de septiembre de 2013 .
59. El ingeniero de Australasia . 1962. pág. 33.

enlaces externos

• Líneas de Transmisión RF y Accesorios . Manual de estandarización militar MIL-HDBK-216, Departamento de Defensa de EE. UU., 4 de enero de 1962. [1]
• Cables, radiofrecuencia, detalles flexibles y rígidos Especificación MIL-DTL-17H, 19 de agosto de 2005 (que reemplaza a MIL-C-17G, 9 de marzo de 1990). [2]
• "La teoría electromagnética de líneas de transmisión coaxiales y escudos cilíndricos". Revista técnica del sistema Bell . 13 (4). Octubre de 1934.
• Brooke Clarke, "Línea de transmisión Zo versus frecuencia"