Coaxial câble

Guide de l'idiot sur le câble coaxial

Câble coaxial

Le câble coaxial est un câble électrique constitué d'un fil conducteur rond et isolé entouré d'une gaine ronde et conductrice, généralement entourée d'une couche isolante finale. Le câble est conçu pour transporter un signal à haute fréquence ou à large bande, généralement à des fréquences radio. Le câblage coaxial est un support de transmission fermé à deux conducteurs qui est souvent utilisé pour la transmission d'énergie RF. Il offre d'excellentes performances à hautes fréquences et un contrôle/blindage EMI supérieur par rapport aux autres types de câblage en cuivre. Le câblage coaxial se trouve couramment dans les systèmes de diffusion et de mise en réseau. Vous trouverez ci-dessous quelques termes et définitions courants liés au câblage coaxial :

Termes usuels, utilisés conjointement avec câble coaxial :

Atténuation (perte d'insertion): Perte de puissance. L'atténuation est généralement mesurée en dB de perte par longueur de câble (ex. 31,0 dB/100 pieds). L'atténuation augmente à mesure que la fréquence augmente.
BALUN: Acronyme de BALanced/UNbalanced. Un appareil couramment utilisé pour changer un support de câblage en un autre (ex. balun coaxial à paire torsadée).
Conducteur central: Le fil plein ou toronné au milieu du câble coaxial. Le diamètre du conducteur est mesuré par l'American Wire Gauge (AWG).
Adaptateur coaxial: Un appareil utilisé pour changer un type de connecteur en un autre ou un genre en un autre (ex. Adaptateur BNC vers SMA).
Câble coaxial: Une ligne de transmission cylindrique à deux conducteurs généralement composée d'un conducteur central, d'un matériau diélectrique isolant et d'un conducteur extérieur (blindage). Le câble coaxial peut être flexible (typique des assemblages trouvés dans ce catalogue), semi-rigide ou rigide par nature.
Connecteur coaxial: Dispositif d'interconnexion situé à chaque extrémité d'un ensemble de câbles coaxiaux. Il existe de nombreux types courants de connecteurs coaxiaux tels que : BNC, SMA, SMB, F, etc.
Diélectrique: Le matériau isolant qui sépare le conducteur central et le blindage.
Interférence électromagnétique (EMI): Énergie électrique ou électro-magnétique qui perturbe les signaux électriques.
La fréquence: Le nombre de fois qu'une action périodique se produit en une seconde. Mesuré en Hertz.
Impédance: L'opposition au passage du courant alternatif ou variable. Mesuré en Ohms.
Jack: Le connecteur femelle contenant généralement une prise centrale.
Prise de courant: Le connecteur mâle contenant généralement une broche centrale.
RG/U: Symboles utilisés pour représenter un câble coaxial construit selon les spécifications du gouvernement américain (R=Radio Frequency, G=Government, U=Universal Specification)
Blindage: Enveloppe conductrice constituée de fils ou de feuille métallique recouvrant le diélectrique et le conducteur central
Biaxial: Une ramification du câblage coaxial. Deux conducteurs centraux avec un blindage diélectrique et tressé.
VSWR (rapport d'onde stationnaire de tension) : La quantité de puissance réfléchie exprimée sous forme de rapport (Ex. 1,25:1) VSWR augmente à mesure que la fréquence augmente.

TYPES DE CÂBLES STANDARDS
La plupart des câbles coaxiaux ont une impédance caractéristique de 50 ou 75 ohms. L'industrie RF utilise des noms de type standard pour les câbles coaxiaux. L'armée américaine utilise le format RG-# ou RG-#/U (probablement pour "radio grade, universal", mais d'autres interprétations existent). Par example:

Comparaison détaillée des câbles coaxiaux typiques

Taper RG-316 RG-174 RG-58/U RG-59 RG-213/UBX MOUSSE RG-213 AIRCELL 7 BELDEN
H-155
BELDEN
H-500
__
Impédance 50 50 50 75 50 50 50 50 50 Ohm
Diamètre extérieur 2,6 2,6 5,8 6,2 10,3 10,3 7,3 5,4 9,8 millimètre
Perte à 30 MHz 18 20 9,0 6,0 1,97 3,7 __ 3,4  1,95 dB/100m
144 MHz 32 34 19 13,5 8,5 4,94 7,9 11,2 4,9 dB/100m
432 MHz 60 70 33 23 15,8 9,3 14,1 19,8 9,3 dB/100m
1296 MHz 100 110 64,5 __ 28 18,77 26,1 34,9 16,8 dB/100m
2320 MHz 140 175 __ __ __ 23,7 39   24,5 dB/100m
Facteur de vitesse 0,7 0,66 0,66 __ 0,66 0,8 0,83 0,79 0,81 __
Max. charger à 10 MHz 900 200 __ __ __ 2000 2960 550 6450 O
145 MHz 280 9 __ __ __ 1000 1000 240 1000 O
1000 MHz 120 30 __ __ __ 120 190 49 560 O

Câble coaxial

Autres types de câbles coaxiaux

Taper Diam. Pliant
rayon
Lutin. Vel. Kg/100m pF/m 10 14 28 50 100 144 435 1296 2400
Cellule à air 7
7.3
25
50
0.83
7.2
74
 
3.4
3.7
4.8
6.6
7.9
14.0
26.1
38.0
Aircom Plus
10.8
55
50
0.85
15.0
84
0.9

__

__
 
3.3
4.5
8.2
14.5
23.0
H-2000 Flex
10.3
50
50
0.83
14.0
80
 
1.4
2.0
2.7
3.9
4.8
8.5
15.7
23.0
H-1000
10.3
75
50
0.83
14.0
80
 
1.4
2.0
2.7
3.9
4.8
8.5
15.7
23.0
H-500
9.8
75
50
0.81
13.5
82
1.3

__
__
2.9
4.1

__
9.3
16.8
24.5
H-100
9.8
__
50
0.84
__
80
 
__
__

__
4.5

__

__

__
__
H-43
9.8
100
75
0.85
9.1
52
1.2
__

__
2.5
3.7
__
8.0
14.3
23.7
LCF 12-50
16.2
70
50
?
22
?
0.67
__
< 1,17

__
2.16
< 3
< 4,7
< 9
< 13
LCF 58-50
21.4
90
50
?
37
?
0.5

__
< 0,88

__
1.64
< 2,2
< 3,5
< 7
< 10
LCF 78-50
28
120
50
?
53
?
0.35
 
< 0,62

__
1.15
< 1,6
< 2,5
< 5
< 7
RG-223
5.4
25
50
0.66
6.0
101
 
6.1
7.9
11.0
15.0
17.6

__

__

__
RG-213U
10.3
110
50
0.66
15.5
101
2.2
 
3.1
4.4
6.2
7.9
15.0
27.5
47.0
RG-174U
2.8
15
50
0.66
__
101

__

__
 
 
30.9
__
__
__
__
RG-59
6.15
30
75
0.66
5.7
67

__
__
 
 
12.0

__
25.0
33.6
__
RG-58CU
5.0
30
50
0.66
4.0
101

__
6.2
8.0
11.0
15.6
17.8
33.0
65.0
100.0
RG-58 autres
4.9
32
50
0.78
3.2
82

__

__

__
8.3
11.0
__
23.0
44.8
__
RG-11
10.3
50
75
0.66
13.9
67

__
__

__
4.6
6.9

__
18.0
30.0
__

Comme vous pouvez le voir, le RG-58 commun de Radio Shack n'est PAS le meilleur que vous puissiez faire et réduira votre puissance de sortie effective ! Utilisez-le uniquement pour de courtes séries. Alors, où va toute cette puissance perdue ? Il se dissipe sous forme de chaleur à l'intérieur du câble. Avec un émetteur de 100W, vous remarquerez déjà que votre RG58 chauffe après plusieurs minutes de fonctionnement, ce qui n'est certainement pas ce que vous souhaitez.

BELDEN fabrique d'excellents câbles coaxiaux de différentes qualités et avec une faible perte (mesurée en dB�s�décibels par 100 m). Perte de 3 dB = 1/4 de la puissance de votre signal - soit perdu, soit gagné. Faites attention à la bonne impédance� RG-8 et RG-58 ont 50 Ohms. RG-59 et RG-6 (version à faible perte de RG-59) ont 75 Ohms. La plupart des antennes sont de 50 ohms, de même que la plupart des émetteurs.
N'achetez pas plus que ce dont vous avez besoin pour faire le long terme jusqu'à votre antenne et ne faites pas quelques "cavaliers" pour aller entre votre excitateur, votre compteur VSWR et votre antenne car tout ce que vous ferez est de créer un SWR plus élevé et plus pertes en ligne. Enfin, n'utilisez pas de câble TV bon marché !

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QU'EST-CE QUE CE SWR (VSWR) DONT TOUT LE MONDE PARLE ?
Le VSWR est une mesure de la qualité de l'impédance de deux appareils. L'équipement radio typique est conçu pour une impédance de charge de 50 ohms, nous utilisons donc généralement des câbles de 50 ohms et construisons ou achetons des antennes spécifiées pour 50 ohms. Alors que la plupart des câbles ont une impédance plate sur la fréquence (ils mesurent 50 ohms à toutes les fréquences que vous êtes susceptible d'utiliser), il n'en va pas de même pour les antennes. Un VSWR de 1,0: 1 est une correspondance parfaite. Cela signifie que l'impédance de charge est exactement de 50 ohms. Un VSWR de 2,0: 1 est obtenu lorsque l'impédance de charge est de 25 ohms ou de 100 ohms. Étant donné que la plupart des émetteurs fourniront la pleine puissance avec une charge VSWR allant jusqu'à 2,0: 1, cette valeur est généralement considérée comme la limite d'un fonctionnement acceptable. Cependant, beaucoup préfèrent garder leur VSWR en dessous de cela, mais à toutes fins pratiques, il n'est pas nécessaire de perdre du temps ou de l'argent à essayer d'obtenir bien en dessous d'un VSWR de 1,5: 1. Les avantages seront difficiles à mesurer et encore plus difficiles à remarquer. D'autre part, les pertes du câble coaxial augmentent rapidement, pour une fréquence de fonctionnement donnée, lorsque le VSWR de l'antenne dépasse 2,0:1. Cela peut même, dans certains cas extrêmes, entraîner la combustion du câble coaxial, même lorsqu'il fonctionne à 100 W. L'utilisation d'un câble de qualité supérieure améliorera certainement les choses, mais même un câble coaxial de haute qualité devient très perdant lorsque le VSWR dépasse 3,0: 1 à plus haut Fréquences HF (ou VHF et supérieures).

TYPES DE CONNECTEURS COMMUNS
Connecteur "UHF": Le connecteur "UHF" est l'ancienne industrie de secours pour les fréquences supérieures à 50 MHz (pendant la Seconde Guerre mondiale, 100 MHz était considéré comme UHF). Le connecteur UHF est principalement un type à vis tout usage peu coûteux qui n'est pas vraiment de 50 Ohms. Par conséquent, il est principalement utilisé en dessous de 300 MHz. La gestion de la puissance de ce connecteur est de 500 watts à 300 MHz. La gamme de fréquences est de 0 à 300 MHz.

Connecteurs "N": Les connecteurs "N" ont été développés dans les laboratoires Bell peu après la Seconde Guerre mondiale, c'est donc l'un des plus anciens connecteurs coaxiaux hautes performances. Il a un bon VSWR et une faible perte jusqu'à 11 GHz. La gestion de la puissance de ce connecteur est de 300 watts à 1 GHz. La gamme de fréquences est de 0 à 11 GHz.

Connecteur « BNC » : Les connecteurs "BNC" ont une interface à verrouillage à baïonnette qui convient aux utilisations où de nombreuses insertions de connexion/déconnexion rapide sont nécessaires. Les connecteurs BNC sont par exemple utilisés dans divers instruments de laboratoire et équipements radio. Le connecteur BNC a une fréquence de coupure beaucoup plus faible et une perte plus élevée que le connecteur N. Les connecteurs BNC sont généralement disponibles en versions 50 ohms et 75 ohms. La tenue en puissance de ce connecteur est de 80 Watts à 1 GHz. La gamme de fréquences est de 0 à 4 GHz.

Connecteurs "TNC" sont une version améliorée du BNC avec une interface filetée. La gestion de la puissance de ce connecteur est de 100 watts à 1 GHz. La gamme de fréquences est de 0 à 11 GHz.

Connecteur « SMA » : Les connecteurs "SMA" ou miniatures sont devenus disponibles au milieu des années 1960. Ils sont principalement conçus pour les câbles semi-rigides à gaine métallique de petit diamètre (0,141″ OD et moins). La gestion de la puissance de ce connecteur est de 100 watts à 1 GHz. La gamme de fréquences est de 0 à 18 GHz.

Connecteur « 7-16 DIN » : Les connecteurs « 7-16 DIN » sont récemment développés en Europe. Le numéro de pièce représente la taille en millimètres métriques et les spécifications DIN. Cette série de connecteurs assez coûteuse a été principalement conçue pour les applications à haute puissance où de nombreux appareils sont co-localisés (comme les poteaux cellulaires). La gestion de la puissance de ce connecteur est de 2500 Watts à 1 GHz. La gamme de fréquences est de 0 à 7,5 GHz.

Connecteur « F » : Les connecteurs "F" ont été principalement conçus pour des applications 75 Ohm à très faible coût et à volume élevé, telles que la télévision et la CATV. Dans ce connecteur, le fil central du coaxial devient le conducteur central.

"Connecteur d'antenne IEC": Il s'agit d'un connecteur de 75 ohms à volume élevé très peu coûteux utilisé pour les connexions d'antennes TV et radio dans toute l'Europe.
Lecture supplémentaire ici.

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