Cable Coaxial

Cable Coaxial

Definición:

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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:

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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:

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

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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.

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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.

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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.

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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.

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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

Tabla de RG: Dieléctrico Tipo

Impedancia [Ω]

Diámetro

Núcleo

1.0 mm

   tipo   

[in]

[mm]

[in]

[mm]

Sólido PE

0.185

4.7

0.332

8.4

0.298

7.62

0.405

10.3

0.420

10.7

Trenzado

Velocidad

doble

0.75

RG-6/U

75

RG-6/UQ

75

RG-8/U

50

RG-9/U

51

RG-11/U

75

1.63 mm

Sólido PE

0.285

7.2

0.412

10.5

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

Sólido PE

2.17 mm

Sólido PE

0.285

7.2

Sólido PE

0.66

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.