Cable Coaxial

Definición:

Coaxial: En geometría, coaxial significa que dos o más formas comparten un eje en común.

Se define como cable coaxial al medio físico formado por dos conductores concéntricos « tienen el mismo eje », utilizados para transportar señales eléctricas de alta frecuencia y sin la interferencia de otras señales.

El empleo de cables coaxiales permite confinar la señal y limitar las pérdidas que se verifican por radiación cuando las frecuencias de las señales transmitidas sobrepasan los cientos de kHz.

Estructura:

• Vivo: Núcleo de cobre encargado de transportar señales electrónicas que forman la información.

• Dieléctrico: Capa que aísla el núcleo de la malla debido a su mala conducción eléctrica.

• Malla o Blindaje: Conductor entrelazado que sirve como referencia de tierra y como conductor de retorno.

• Cubierta protectora: Cubierta de plástico usada para reducir las emisiones eléctricas.

Elaboración:

Un cable coaxial consta de un núcleo de hilo de cobre rodeado por un aislante, un apantallamiento de metal trenzado y una cubierta externa.

El núcleo puede ser sólido (normalmente de cobre) o de hilos, en materiales como:

Cobre electrolítico: Pureza superior al 99%.

Cobre estañado: Buenas condiciones de soldabilidad. Cobre plateado: Mejorar la atenuación a altísima frecuencia

Acero cobreado (Copperweld): Conductividad casi idéntica a la del cobre y más resistente.

La capa aislante dieléctrica entre el núcleo y la malla, hecha en materiales como:

Polietileno compacto: El plástico es el material más empleado a raíz de su excelente constante dieléctrica relativa y rigidez dieléctrica.

Policloruro de vinilo (PVC): Se obtiene introduciendo en el polietileno sustancias como el cloro, obteniendo características eléctricas superiores.

El plenum contiene materiales especiales en su aislamiento y en una clavija del cable. Estos materiales son resistentes al fuego y producen una mínima cantidad de humos tóxicos, materiales como:

Tefzel : Se emplea para temperaturas entre -50°C a +155 °C, con una constante dieléctrica de 2,6 y una rigidez dieléctrica de 80 kV/mm.

Teflón FEP : Se emplea para temperaturas entre -70 °C y +200 °C, con constante dieléctrica de 2,1 y rigidez dieléctrica de 50 kV/mm.

El apantallamiento tiene que ver con el trenzado que rodea el dieléctrico, éste protege los datos que se transmiten, absorbiendo el ruido, de forma que no pasa por el cable y no existe distorsión de datos. Esta pantalla está hecha de materiales como:

Cobre, cobre estañado o cobre plateado para la malla.

Cintas de aluminio/poliester y aluminio/polipropileno: Aplicadas debajo de la trenza reducen notablemente el efecto radiante y disminuyen la penetración de señales externas.

Una cubierta exterior no conductora rodea todo el cable, para evitar las posibles descargas eléctricas, esta cubierta se fabrica de PVC o de polietileno negro.

Parámetros característicos:

Impedancia característica (Ohm): Es la relación tensión aplicada/corriente absorbida por el núcleo del cable.La impedancia característica no depende de la longitud del cable ni de la frecuencia.

Los valores nominales para los cables coaxiales son 50, 75 y 93 Ohm.

Impedancia transferencia (Ohm/m): Define la eficiencia del blindaje del conductor externo. Expresada habitualmente en miliohm por metro.

Capacidad (F/m): Es el valor de la capacidad eléctrica, medida entre el conductor central y el conductor externo, dividida por la longitud del cable.

Velocidad de propagación (%): Es la relación, expresada porcentualmente, entre la velocidad de propagación de la señal en el cable y la velocidad de propagación de la luz en el vacío.

Atenuación (dB/m): Es la pérdida de potencia, a una determinada frecuencia, expresada generalmente en decibel cada 100 metros.

Potencia transmisible (W): Es la potencia que se puede transmitir a una determinada frecuencia sin que la temperatura del cable afecte el funcionamiento del mismo.

Tensión de trabajo (kV): Es la máxima tensión entre el conductor externo e interno a la cual puede trabajar constantemente el cable sin que se generen las nocivas consecuencias.

Structural return loss (S.R.L.): Son las pérdidas por retorno ocasionadas por falta de uniformidad en la construcción (variación de los parámetros dimensionales) y en los materiales empleados.

Aplicaciones tecnológicas:

Algunas de las aplicaciones entre las que se cuenta el cable coaxial son las siguientes:

En las redes urbanas de televisión por cable (CATV) e Internet

Entre un emisor y su antena de emisión (equipos de radioaficionados)

En las líneas de distribución de señal de vídeo (se suele usar el RG-59)

En las redes de transmisión de datos como Ethernet en sus antiguas versiones 10BASE2 y 10BASE5

En las redes telefónicas interurbanas y en los cables submarinos

Estándar de aplicación:

La especificación más difundida que rige la fabricación de los cables coaxiales es la norma militar del gobierno de los Estados Unidos MIL-C-17 que, además de las características dimensionales y eléctricas, define una sigla que identifica a cada tipo de cable.

Todos los cables coaxiales están definidos con las letras RG (radiofrecuencia - gobierno) seguida por un número (numeración progresiva del tipo) y de la letra U (especificación universal) o A/U, B/U, etc. que indican sucesivas modificaciones y sustituciones al tipo original.

Tipo Impedancia [Ω] Núcleo

Dieléctrico Diámetro

Trenzado Velocidad   tipo    [in] [mm] [in] [mm]

RG-6/U 75 1.0 mm Sólido PE 0.185 4.7 0.332 8.4 doble 0.75

RG-6/UQ 75 Sólido PE 0.298 7.62

RG-8/U 50 2.17 mm Sólido PE 0.285 7.2 0.405 10.3

RG-9/U 51 Sólido PE 0.420 10.7

RG-11/U 75 1.63 mm Sólido PE 0.285 7.2 0.412 10.5 0.66

RG-58 50 0.9 mm Sólido PE 0.116 2.9 0.195 5.0 simple 0.66

RG-59 75 0.81 mm Sólido PE 0.146 3.7 0.242 6.1 simple 0.66

RG-62/U 92 Sólido PE 0.242 6.1 simple 0.84

RG-62A 93 ASP 0.242 6.1 simple

Tabla de RG:

Costo Azbox: Cable RG 6: $14.00 el metro.

Genérico: Cable RG 59: $32.00 el metro.

Ventajas:

El cable coaxial no es habitualmente afectado por interferencias externas y atenuaciones, además es capaz de lograr altas velocidades de transmisión en largas distancias.

Tecnología y estándares maduros, lo cual indica que existe compatibilidad e interoperabilidad entre diferentes marcas de equipo.

Se considera un medio activo, ya que la energía se obtiene de los componentes de soporte de la red y no de las estaciones del usuario conectado

Desventajas:

Su mayor defecto es su grosor, el cual limita su utilización en pequeños conductos eléctricos y en ángulos muy agudos.

Algunos tipos de cable son más caros que el que el par trenzado y el cable UTP.