Coaxial cabo

Guia do idiota para cabo coaxial

O cabo coaxial é um cabo elétrico que consiste em um fio condutor redondo e isolado cercado por uma bainha condutora redonda, geralmente cercada por uma camada isolante final. O cabo é projetado para transportar um sinal de alta frequência ou banda larga, geralmente em frequências de rádio. O cabeamento coaxial é um meio de transmissão fechado de dois condutores que é frequentemente usado para a transmissão de energia de RF. Ele produz excelente desempenho em altas frequências e controle/blindagem EMI superior quando comparado a outros tipos de cabeamento de cobre. O cabeamento coaxial é comumente encontrado em sistemas de transmissão e rede. Abaixo estão listados alguns termos e definições comuns relacionados ao cabeamento coaxial:

Termos usuais, usados em conjunto com cabo coaxial: Atenuação (Perda de Inserção): Perda de potência. A atenuação é geralmente medida em dB de perda por comprimento de cabo (ex. 31,0 dB/100Ft.). A atenuação aumenta à medida que a frequência aumenta. BALUN: Um acrônimo para BALanced/UNbalanced. Um dispositivo comumente usado para mudar um meio de cabeamento para outro (ex. coaxial para balun de par trançado). Condutor central: O fio sólido ou trançado no meio do cabo coaxial. O diâmetro do condutor é medido pelo American Wire Gauge (AWG). Adaptador coaxial: Um dispositivo usado para mudar um tipo de conector para outro ou um gênero para outro (ex. Adaptador BNC para SMA). Cabo coaxial: Uma linha de transmissão cilíndrica de dois condutores tipicamente composta por um condutor central, um material dielétrico isolante e um condutor externo (blindagem). O cabo coaxial pode ser flexível (típico dos conjuntos encontrados neste catálogo), semi-rígido ou rígido por natureza. Conector coaxial: O dispositivo de interconexão encontrado em cada extremidade de um conjunto de cabo coaxial. Existem muitos tipos comuns de conectores coaxiais, como: BNC, SMA, SMB, F, etc. Dielétrico: O material isolante que separa o condutor central e a blindagem. Interferência eletromagnética (EMI): Energia elétrica ou eletromagnética que interrompe os sinais elétricos. Frequência: O número de vezes que uma ação periódica ocorre em um segundo. Medido em Hertz. Impedância: A oposição ao fluxo de corrente alternada ou variável. Medido em Ohms. Jack: O conector fêmea geralmente contendo um soquete central. Plugue: O conector macho geralmente contém um pino central. RG/U: Símbolos usados para representar o cabo coaxial construído de acordo com as especificações do governo dos EUA (R = Radiofrequência, G = Governo, U = Especificação Universal) Blindagem: Envoltório condutor feito de fios ou folha de metal que cobre o dielétrico e o condutor central Biaxial: Um desdobramento do cabeamento coaxial. Dois condutores centrais com uma blindagem dielétrica e trançada. VSWR (Relação de Onda Estacionária de Tensão): Quantidade de potência refletida expressa como uma razão (Ex. 1,25:1) VSWR aumenta à medida que a frequência aumenta.

TIPOS DE CABOS PADRÃO
A maioria dos cabos coaxiais tem uma impedância característica de 50 ou 75 ohms. A indústria de RF usa nomes de tipo padrão para cabos coaxiais. Os militares dos EUA usam o formato RG-# ou RG-#/U (provavelmente para “grau de rádio, universal”, mas existem outras interpretações). Por exemplo:

Comparação detalhada de cabos coaxiais típicos

Tipos adicionais de cabo coaxial

Modelo	Diâm.	Dobrar raio	Criança levada.	Vel.	Kg/100m	pF/m	10	14	28	50	100	144	435	1296	2400
Célula de ar 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 outros	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	__

Como você pode ver, o RG-58 comum da Radio Shack NÃO é o melhor que você pode fazer e diminuirá sua potência efetiva! Use-o apenas para corridas curtas. Então, para onde vai todo esse poder perdido? É dissipado como calor dentro do cabo. Com um transmissor de 100W você já notará seu RG58 esquentando após vários minutos de operação o que definitivamente não é o que você deseja.

A BELDEN faz um coaxial fantástico em várias qualidades e com baixa perda (medido em dBs decibéis por 100m). Perda de 3dB = 1/4 da força do seu sinal – perdido ou ganho. Atente para a impedância correta�RG-8 e RG-58 têm 50 Ohms. RG-59 e RG-6 (versão de baixa perda de RG-59) têm 75 Ohms. A maioria das antenas são de 50 ohms, assim como a maioria dos transmissores.
Não compre mais do que você precisa para chegar à sua antena a longo prazo e não faça alguns “jumpers” entre seu excitador, medidor de VSWR e sua antena, pois tudo o que você fará é criar uma ROE mais alta e mais perdas de linha. Finalmente, não use TV a cabo barata!

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ENTÃO, O QUE É ESSE SWR (VSWR) DE QUE TODOS FALAM?
VSWR é uma medida de quão bem dois dispositivos são compatíveis com a impedância um do outro. Os equipamentos de rádio típicos são projetados para impedância de carga de 50 ohms, portanto, geralmente usamos cabos de 50 ohms e construímos ou compramos antenas especificadas para 50 ohms. Embora a maioria dos cabos tenha uma impedância plana sobre a frequência (eles medem 50 ohm em todas as frequências que você provavelmente usará), o mesmo não acontece com as antenas. Um VSWR 1.0:1 é uma combinação perfeita. Isso significa que a impedância de carga é exatamente 50 ohms. Um VSWR de 2,0:1 é obtido quando a impedância da carga é de 25 ohms ou 100 ohms. Como a maioria dos transmissores fornecerá potência total com uma carga VSWR de até 2,0:1, esse valor geralmente é considerado o limite para operação aceitável. Muitos preferem manter seu VSWR abaixo disso, mas para todos os propósitos práticos, é desnecessário gastar tempo ou dinheiro tentando ficar muito abaixo de um VSWR de 1,5:1. Os benefícios serão difíceis de medir e ainda mais difíceis de notar. Por outro lado, as perdas do cabo coaxial aumentam rapidamente, para uma dada frequência de operação, quando o VSWR da antena excede 2,0:1. Isso pode até mesmo, em alguns casos extremos, resultar na queima do cabo coaxial, mesmo ao executar 100 W. Usar um cabo de grau mais alto definitivamente melhorará as coisas, mas mesmo o cabo coaxial de alta qualidade terá muitas perdas quando o VSWR exceder 3,0:1 em maior Frequências de HF (ou VHF e superiores).

TIPOS DE CONECTORES COMUNS
Conector “UHF”: O conector “UHF” é o antigo modo de espera da indústria para frequências acima de 50 MHz (durante a Segunda Guerra Mundial, 100 MHz era considerado UHF). O conector UHF é principalmente um tipo de parafuso barato para todos os fins que não é realmente 50 Ohms. Portanto, é usado principalmente abaixo de 300 MHz. O manuseio de energia deste conector é de 500 Watts a 300 MHz. A faixa de frequência é de 0-300 MHz.

Conectores “N”: Os conectores “N” foram desenvolvidos na Bell Labs logo após a Segunda Guerra Mundial, por isso é um dos conectores coaxiais de alto desempenho mais antigos. Tem bom VSWR e baixa perda através de 11 GHz. O manuseio de energia deste conector é de 300 Watts a 1 GHz. A faixa de frequência é de 0-11 GHz.

Conector “BNC”: Os conectores “BNC” possuem uma interface de trava de baioneta que é adequada para usos onde são necessárias várias inserções de conexão/desconexão rápida. Os conectores BNC são, por exemplo, usados em vários instrumentos de laboratório e equipamentos de rádio. O conector BNC tem uma frequência de corte muito menor e uma perda maior do que o conector N. Conectores BNC estão normalmente disponíveis nas versões de 50 ohms e 75 ohms. O manuseio de energia deste conector é de 80 Watts a 1 GHz. A faixa de frequência é de 0-4 GHz.

Conectores “TNC” são uma versão melhorada do BNC com uma interface encadeada. O manuseio de energia deste conector é de 100 Watts a 1 GHz. A faixa de frequência é de 0-11 GHz.

Conector “SMA”: Os conectores “SMA” ou miniaturas tornaram-se disponíveis em meados da década de 1960. Eles são projetados principalmente para cabos revestidos de metal semi-rígidos de pequeno diâmetro (0,141″ OD e menos). O manuseio de energia deste conector é de 100 Watts a 1 GHz. A faixa de frequência é de 0-18 GHz.

Conector “7-16 DIN”: Os conectores “7-16 DIN” foram desenvolvidos recentemente na Europa. O número da peça representa o tamanho em milímetros métricos e especificações DIN. Esta série de conectores bastante cara foi projetada principalmente para aplicações de alta potência onde muitos dispositivos são colocados juntos (como postes de celular). O manuseio de energia deste conector é de 2500 Watts a 1 GHz. A faixa de frequência é de 0 a 7,5 GHz.

Conector “F”: Os conectores “F” foram projetados principalmente para aplicações de 75 Ohm de alto volume e baixo custo, como TV e CATV. Neste conector, o fio central do coaxial torna-se o condutor central.

“Conector de antena IEC”: Este é um conector de 75 ohms de alto volume e baixo custo usado para conexões de antenas de TV e rádio em toda a Europa.
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