Cables coaxiales se utilizan ampliamente en la transmisión de señales de radiofrecuencia (RF) en diversas aplicaciones, como telecomunicaciones, radiodifusión y sistemas militares. Su diseño garantiza un rendimiento fiable, por lo que son esenciales para la transmisión de señales de alta calidad. Esta guía explora los distintos tipos de cable coaxial, sus estructuras y sus aplicaciones específicas, junto con una comparación detallada para ayudarle a tomar decisiones informadas.
Índice
¿Qué es un cable coaxial?
Estructura del cable coaxial
A los usuarios les gustan los cables coaxiales, por supuesto, porque tienen un excelente rendimiento de transmisión de señal, alta frecuencia de transmisión, buena capacidad antiinterferencias y calidad de señal estable. Especialmente en los sistemas de audio, los cables coaxiales pueden garantizar la claridad y precisión del proceso de transmisión de la señal.
Todos los cables coaxiales son inseparables de la estructura "conductor central-capa de aislamiento-capa de apantallamiento-vaina exterior".
El conductor central es la parte central del cable coaxial, principal responsable de la transmisión de señales eléctricas, y suele estar hecho de cobre, cobre plateado y otros materiales. Alrededor del conductor central hay una capa aislante cuya función principal es separar el conductor central de la capa de apantallamiento externa y mantener la impedancia característica del cable.
En el exterior de la capa aislante hay una capa metálica de apantallamiento, que desempeña una función de blindaje contra las interferencias electromagnéticas y las interferencias de radiofrecuencia, que puede evitar la fuga de señales de transmisión del cable y evitar que las señales externas interfieran con las señales de transmisión coaxial. La capa de apantallamiento está hecha de diversos materiales, como papel de aluminio trenzado metálico, papel de cobre, alambre de cobre, etc.
Por último, está la protección de la capa exterior del cable coaxial, que está en contacto directo con el entorno exterior para proteger el interior del cable de interferencias y daños externos. Al igual que otros tipos de cables, la protección de la capa exterior suele estar hecha de PVC, PE y otros materiales.
¿Cómo funcionan los cables coaxiales?
La corriente de alta frecuencia transmitida por el conductor central del cable coaxial puede considerarse como una antena que emite ondas de radio hacia el exterior, lo que es esencialmente un tipo de "corriente alterna". Recordemos los conocimientos de física de secundaria, "la dirección de la corriente alterna cambiará periódicamente, y se invertirá varias veces en un segundo". Para reducir el impacto de la incertidumbre de la dirección de la corriente, el diseño de la línea coaxial añade "aislamiento de la capa conductora de malla", es decir, la capa de blindaje, que puede controlar las ondas de radio emitidas por el conductor central mediante la conexión a tierra.
Sin embargo, el proceso de transmisión actual no es tan suave. Si una sección del cable coaxial se encuentra con una extrusión o distorsión relativamente grande, es probable que las ondas de radio internas se reflejen en la fuente de transmisión de la señal, afectando a la calidad de la señal en el extremo receptor. Por lo tanto, para superar este problema, es necesario añadir una capa de aislante entre el conductor central y la capa de apantallamiento para garantizar que la distancia entre ellos sea consistente y mantener la estabilidad de la transmisión de la señal de corriente.
Tipos de cables coaxiales
La variedad de tipos de cables coaxiales disponibles permite adaptarlos a aplicaciones específicas. A continuación se detallan los tipos más comunes:
Cables serie RG
Los cables de la serie RG (Radio Guide) son tipos de cables coaxiales normalizados desarrollados originalmente para aplicaciones militares. Cada tipo tiene unas características específicas optimizadas para diferentes usos y entornos. a continuación se describen en detalle varios de los tipos de cables coaxiales RG utilizados:
RG-6/U
RG-6 es un cable coaxial de 75 ohmios de alto rendimiento diseñado principalmente para instalaciones de TV digital por cable y satélite. Presenta un blindaje superior con un diseño de blindaje cuádruple y un conductor de 18 AWG, por lo que es más grande que el RG-59. Su construcción permite una excelente transmisión de señales digitales de alta frecuencia con pérdidas mínimas, lo que lo hace especialmente adecuado para largas tiradas de cable en aplicaciones digitales modernas.
- Impedancia: 75 Ohm
- Tamaño del núcleo: 1,024 mm
- Tipo dieléctrico: PF
- Atenuación nominal por MHz (dB/100 pies):850/8,5 dB; 1900/13,6 dB
RG-8
RG-8 es un cable coaxial de 50 ohmios de alto rendimiento con un conductor central de 13 AWG, optimizado para aplicaciones de RF exigentes. Su robusta construcción proporciona un excelente manejo de la potencia y una baja pérdida de señal. Con un apantallamiento superior y opciones de conductor sólido y trenzado, es ideal para estaciones base de radioaficionados e instalaciones profesionales de RF.
- Impedancia: 50 Ohm
- Tamaño del núcleo: 2,17 mm
- Tipo dieléctrico: PF
- Atenuación nominal por MHz (dB/100 pies): 850/6,4 dB; 1900/10,4 dB
RG-11
El RG-11 es un cable coaxial de 75 ohmios de calidad profesional que se distingue por el gran tamaño de su conductor 14 AWG y su capacidad superior de transporte de señales. Con un apantallamiento cuádruple completo y la menor pérdida de señal entre los cables comunes, destaca en aplicaciones de HDTV y vídeo profesional. Su robusta construcción lo convierte en la opción preferida para la transmisión de señales a larga distancia cuando se requiere el máximo rendimiento.
- Impedancia: 75 Ohm
- Tamaño del núcleo: 1,67 mm
- Tipo dieléctrico: PF
- Atenuación nominal por MHz (dB/100 pies):850/6,25 dB
RG-59
El RG-59 es un cable coaxial de 75 ohmios ampliamente utilizado en sistemas de vídeo analógico y CCTV. Su conductor de 23 AWG y su diseño de apantallamiento flexible se adaptan a instalaciones con limitaciones de espacio, ofreciendo una transmisión de señales analógicas rentable para tramos cortos.
- Impedancia: 75 Ohm
- Tamaño del núcleo: 0,64 mm
- Tipo dieléctrico: PF
- Atenuación nominal por MHz (dB/100 pies):N/A
Cables de la serie LMR
Los cables de la serie LMR, fabricados por Sistemas de microondas Timesson cables coaxiales flexibles de bajas pérdidas diseñados para comunicaciones de RF. Estos cables son adecuados para instalaciones exteriores e interiores, ofrecen una excelente resistencia a la intemperie y un alto rendimiento en diversas aplicaciones. A continuación se ofrece una comparación detallada de los distintos cables LMR:
| Tipo de cable | Impedancia (Ohmios) | Tamaño del núcleo (mm) | Tipo dieléctrico | Atenuación nominal por MHz (dB/100 pies) | Aplicaciones |
|---|---|---|---|---|---|
| LMR®200 | 50 | 1.12 | PF | 850/9,6 dB; 1900/14,6 dB | Recorridos cortos del alimentador de antena, aplicaciones de bajo PIM |
| LMR®240 | 50 | 1.42 | PF | 850/7,2 dB; 1900/11,2 dB | GPS, WLAN, antenas móviles |
| LMR®400 | 50 | 2.74 | PF | 850/3,8 dB; 1900/5,8 dB | Conjuntos de puentes, sistemas inalámbricos |
| LMR®600 | 50 | 4.47 | PF | 850/2,4 dB; 1900/3,8 dB | Largos recorridos de antena, sistemas de microondas |
| LMR®900 | 50 | 6.65 | PF | 850/1,6 dB; 1900/2,6 dB | Recorridos de alimentación de antena medianos, configuraciones de RF flexibles |
| LMR®1200 | 50 | 8.66 | PF | 850/1,2 dB; 1900/1,9 dB | Instalaciones de RF a gran escala |
| LMR®1700 | 50 | 13.39 | PF | 850/0,9 dB; 1900/1,5 dB | Comunicaciones a larga distancia |
Aspectos destacados de los cables LMR:
- LMR®200: Compacto y flexible, este cable es perfecto para conexiones de corto alcance, como tramos de alimentación de antenas y aplicaciones que requieren un PIM bajo.
- LMR®240: Equilibra flexibilidad y baja atenuación, por lo que es ideal para sistemas GPS, WLAN y configuraciones de antenas móviles.
- LMR®400: Diseñado como sustituto de los cables RG-8, destaca en montajes de puentes y sistemas de comunicación inalámbricos que requieren una flexión repetida.
- LMR®600: Conocido como el cable de "media pulgada", proporciona una calidad de señal superior para tendidos de RF de largo alcance y es más fácil de manejar que los cables dieléctricos de aire.
- LMR®900: De mayor tamaño y diseñado para tramos medios de alimentación de antenas, este cable ofrece bajas pérdidas y gran flexibilidad para una amplia gama de aplicaciones.
- LMR®1200 Y LMR®1700: Ideales para aplicaciones de RF a gran escala y de ultra larga distancia, estos cables ofrecen un rendimiento y una durabilidad excepcionales para instalaciones exigentes.
Cable coaxial de línea dura
Los cables coaxiales de línea dura están diseñados para transmisiones de alta resistencia y se utilizan habitualmente en señales militares, radiodifusión y conexión de transmisores a nivel del suelo a receptores aéreos. Estos tipos de cable coaxial presentan diámetros gruesos (≥ ½ pulgada) y están fabricados con materiales como cobre, plata, aluminio o acero para el conductor central y la pantalla. A menudo se añade un amortiguador dieléctrico, como espuma de polietileno o nitrógeno presurizado, para evitar la formación de arcos y la contaminación por humedad. El apantallamiento puede variar desde tubos rígidos hasta materiales corrugados, lo que los hace adecuados para aplicaciones robustas que requieren durabilidad y fiabilidad.
Cable coaxial radiante
Los cables coaxiales radiantes, también conocidos como "cables con fugas", tienen un diseño único que incorpora ranuras cortadas en la pantalla. Estas ranuras están sintonizadas con longitudes de onda específicas, lo que permite una fuga controlada de la señal. Estos tipos de cable coaxial son ideales para entornos en los que las antenas tradicionales son poco prácticas, como túneles, ascensores o instalaciones subterráneas. Al permitir una cantidad predeterminada de transmisión de señal entre el transmisor y el receptor, los cables radiantes proporcionan una cobertura constante y fiable.
Cable coaxial bifilar
Los cables bifilares, o "Twinax", son un tipo especializado de cable coaxial que presenta dos conductores centrales en lugar de uno. Estos tipos de cable coaxial se utilizan ampliamente para aplicaciones de señalización de alta velocidad y corto alcance, como en centros de datos o hardware de red con interfaces SFP+. El diseño de doble conductor permite a los cables Twinax alcanzar velocidades de transmisión de datos más rápidas manteniendo unas interferencias mínimas, lo que los convierte en una opción popular para los sistemas de red modernos.
Cable coaxial semirrígido
Los cables coaxiales semirrígidos presentan un dieléctrico soportado por PTFE y un blindaje de conductor sólido, ofreciendo propiedades dieléctricas superiores para aplicaciones de alta frecuencia. Estos tipos de cables coaxiales están limitados en cuanto a tamaño y transmisión de frecuencias, pero ofrecen un rendimiento excelente en entornos que requieren precisión y una pérdida de señal mínima. Su estructura rígida los hace adecuados para sistemas aeroespaciales y de defensa.
Cable coaxial triaxial
Los cables triaxiales o "Triax" son una variación avanzada de los tipos de cables coaxiales que incluyen una capa adicional de aislamiento y una segunda cubierta conductora. Este diseño proporciona un ancho de banda superior y una mayor protección contra interferencias, lo que hace que estos cables sean ideales para aplicaciones en la producción de televisión y entornos con altas interferencias electromagnéticas. Aunque son más caros que los cables coaxiales estándar, los cables Triax ofrecen un rendimiento y una fiabilidad excepcionales en casos de uso exigentes.
Cable coaxial de línea rígida
Los cables coaxiales rígidos se construyen con dos tubos de cobre y un tampón dieléctrico de PTFE soportado a intervalos a lo largo del cable. Estos tipos de cable coaxial son bastante más grandes, con diámetros que van de ⅘-pulgada a 8/₁₆-pulgada, y están diseñados para capacidades de alta potencia. Las líneas rígidas se utilizan habitualmente para frecuencias de TV y FM, ya que admiten la transmisión multicanal con pérdidas mínimas. Gracias a su robusto diseño, son ideales para aplicaciones industriales y de radiodifusión a gran escala.
Factores a tener en cuenta al elegir un tipo de cable coaxial
La selección del cable coaxial adecuado requiere una cuidadosa consideración de la aplicación, los factores ambientales, las especificaciones de impedancia y los atributos físicos del cable. La combinación de estos factores garantiza una transmisión óptima de la señal, una larga vida útil y un rendimiento fiable del sistema. Evalúe los requisitos específicos de su proyecto para tomar una decisión bien informada y eficaz.
| Factor | Consideraciones |
|---|---|
| Impedancia | Adapte la impedancia de su equipo para evitar la reflexión y la pérdida de señal. |
| Atenuación | Una atenuación más baja es mejor para largas distancias y señales de alta frecuencia. |
| Gama de frecuencias | Asegúrese de que el cable soporta la frecuencia de su aplicación. |
| Durabilidad | Seleccione un cable con el material de cubierta adecuado para su entorno. |
| Flexibilidad | Para espacios reducidos o instalaciones móviles, elige cables flexibles como RG-58 o LMR-240. |
| Blindaje | El doble apantallamiento es preferible en entornos con muchas interferencias. |
| Longitud | Los tramos más largos requieren cables con menor atenuación (por ejemplo, LMR-400 o RG-11). |
Algunas preguntas frecuentes
¿Cuáles son los tres tipos de cable coaxial?
Los tres tipos de cable coaxial más comunes son:
- Cables de la serie RG: Versátiles para aplicaciones residenciales y comerciales.
- Cables de línea dura: Utilizados para transmisiones de alta potencia como la radiodifusión.
- Cables radiantes: Diseñados para controlar las fugas de señal en entornos en los que las antenas no son prácticas.
¿Qué es mejor, el cable coaxial RG6 o el RG11?
El RG11 es mejor para transmisiones a larga distancia debido a la menor pérdida de señal, mientras que el RG6 es más flexible y adecuado para tramos cortos, como conexiones interiores para televisión por cable e Internet.
¿Para qué se utilizan los cables coaxiales RG-8 y RG11?
- RG-8: Comúnmente utilizado para aplicaciones de RF de alta potencia, incluyendo radioaficionados y conexiones de antena.
- RG-11: Ideal para instalaciones de larga distancia, como conexiones exteriores de TV por cable o satélite.
¿Cómo sé qué tipo de cable coaxial tengo?
Comprueba las marcas impresas del cable, que suelen incluir su tipo (por ejemplo, RG6, RG11). También puedes medir su diámetro y compararlo con las especificaciones, o examinar su construcción (por ejemplo, el tamaño del conductor, el apantallamiento y el material de la cubierta).
Conclusión
La elección del tipo de cable coaxial adecuado depende de la aplicación específica, las condiciones ambientales y los requisitos de rendimiento. Los cables de la serie RG son adecuados para uso general, mientras que los de la serie LMR y los coaxiales especializados, como los cables de línea dura, radiantes y Twinax, están pensados para instalaciones profesionales. Conocer las diferencias entre los distintos tipos de cables coaxiales garantiza un rendimiento y una vida útil óptimos para sus sistemas de comunicación.
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