Explore el diseño y la funcionalidad exclusivos de los cables coaxiales frente a los cables apantallados estándar. Descubra cómo su construcción especializada permite una transmisión de señal superior y encuentre el cable coaxial perfecto para sus necesidades.
Índice
¿Qué es un cable coaxial?
Un cable coaxial es un tipo de cable eléctrico diseñado para transmitir radiofrecuencia (RF) con una interferencia mínima. El cable coaxial también se conoce como coaxial. Su estructura única consiste en un conductor central rodeado por una capa aislante, una pantalla metálica y una capa aislante exterior. Este diseño permite a los cables coaxiales transportar señales de datos, vídeo y audio a largas distancias con gran eficacia y baja pérdida de señal.Transmite señales eléctricas analógicas y digitales por radiofrecuencias de 20 kHz a 300 GHz. Los cables coaxiales suelen designarse por el tipo de conexión, como "RCA" o "XLR." Así que puede que hayas utilizado más de un tipo de cable coaxial sin darte cuenta.
Estructura del cable coaxial
Los cables coaxiales se caracterizan por su estructura en capas:
- Conductor interno: El cable sólido o trenzado que transporta la señal eléctrica, normalmente de cobre o acero revestido de cobre, es el núcleo que transmite la señal.
- Aislante dieléctrico: Rodeando el conductor interno, este material no conductor evita las fugas de señal y proporciona aislamiento.
- Blindaje exterior: Una trenza de cobre tejida o una capa de papel de aluminio que protege la señal de las interferencias electromagnéticas externas (EMI).
- Cubierta exterior: Capa de plástico o goma que envuelve el cable, no se utiliza para transportar información, sino que proporciona protección física y resistencia ambiental.
¿Cómo funcionan los cables coaxiales?
Los cables coaxiales están formados por capas concéntricas de conductores eléctricos y material aislante que garantizan que las señales estén protegidas y libres de interferencias. El conductor interno, normalmente de cobre sólido o trenzado, transmite las señales eléctricas. Alrededor de este conductor hay una capa dieléctrica, hecha de material aislante con propiedades eléctricas bien definidas, que confina la señal dentro del cable y evita fugas. A continuación, esta capa se envuelve en una pantalla metálica, generalmente de cobre trenzado o lámina metálica, que bloquea las interferencias electromagnéticas externas.
Toda la estructura está envuelta en una cubierta exterior aislante para protegerla de los factores ambientales. La capa de apantallamiento exterior se conecta en ambos extremos mediante conectores para filtrar la transmisión no deseada y garantizar la claridad de la señal. Este diseño permite a los cables coaxiales mantener la integridad de la señal a largas distancias, lo que los hace ideales para aplicaciones como la difusión de televisión, la conectividad a Internet y las telecomunicaciones.
¿Cuáles son los distintos tipos de cables coaxiales?
El diseño de los cables coaxiales varía en función de su uso final: los cables más cortos se suelen utilizar en sistemas domésticos, como equipos audiovisuales o conexiones Ethernet personales. Los cables más largos son ideales para conectar redes extensas, como líneas de radio, televisión o telecomunicaciones de larga distancia. Además, los cables micro y minicoaxiales desempeñan un papel crucial en la electrónica de consumo, los equipos militares, los sistemas aeroespaciales y los dispositivos médicos gracias a su diseño compacto y versátil.
A continuación figuran algunos de los más comunes tipos de cable coaxial y las aplicaciones que soportan.
Cables coaxiales Hardline
Los cables coaxiales de línea dura tienen un conductor exterior rígido de aluminio o cobre, con un diámetro mayor (≥ ½ pulgada) que otros cables coaxiales. Estos cables coaxiales se utilizan habitualmente en telecomunicaciones y en la transmisión de señales de alta potencia debido a su durabilidad y baja pérdida de señal.
Cable coaxial flexible
Los cables coaxiales flexibles son muy adaptables y están diseñados para doblarse y moverse sin comprometer la integridad de la señal. Estos cables tienen un conductor interno rodeado por una capa dieléctrica de polímero flexible, lo que facilita el tendido en espacios reducidos. Suelen utilizarse en aplicaciones que requieren movimientos frecuentes o flexibilidad, como la robótica, la electrónica de consumo y los dispositivos de comunicación portátiles.
Cable coaxial moldeable
Los cables coaxiales conformables son una alternativa a los cables semirrígidos, ya que ofrecen un rendimiento similar con mayor flexibilidad. En lugar de una cubierta exterior rígida de cobre, estos cables utilizan una cubierta metálica flexible que se puede moldear y doblar durante la instalación. Esto los hace ideales para aplicaciones que requieren un tendido preciso, como en la industria aeroespacial, equipos médicos y sistemas de comunicación personalizados.
Cable coaxial radiante
Los cables radiantes, también conocidos como cables con fugas, están diseñados con ranuras en el conductor exterior para permitir fugas de señal. Estos cables son ideales para aplicaciones en túneles, minas y otros entornos en los que las señales inalámbricas normales tienen dificultades para propagarse.
Cable coaxial bifilar
Los cables bifilares constan de dos conductores interiores rodeados por un único blindaje exterior. Suelen utilizarse en aplicaciones de transmisión de datos de corto alcance, como las redes informáticas de alta velocidad.
Cable coaxial triaxial
Los cables triaxiales tienen una capa adicional de aislamiento y apantallamiento, lo que proporciona una mayor protección contra las interferencias. Estos cables se utilizan habitualmente en equipos de vídeo profesional y transmisión de datos de alta seguridad.
Cable coaxial semirrígido
Los cables coaxiales semirrígidos se caracterizan por un conductor exterior metálico sólido que ofrece un apantallamiento y un rendimiento excelentes. Suelen utilizarse en aplicaciones que requieren una transmisión precisa de la señal, como los sistemas aeroespaciales y militares.
Cable coaxial de línea rígida
Los cables coaxiales de línea rígida tienen un conductor exterior de metal sólido y están diseñados para instalaciones permanentes en aplicaciones de alta potencia, como antenas de radiodifusión.
Cable coaxial RG-6
Los cables RG-6 son uno de los tipos más comunes de cables coaxiales, utilizados principalmente para retransmitir señales de televisión por cable. El conductor central es de acero revestido de cobre (CCS) o de cobre sólido desnudo (BC), lo que proporciona un equilibrio entre resistencia y conductividad. Originados a partir de la especificación militar "Radio Guide" de la Segunda Guerra Mundial, los cables RG-6 han evolucionado en cuatro variantes específicas para distintas aplicaciones:
- Estándar: Diseñado para el cableado doméstico interior y exterior típico.
- Inundado: Incorpora gel impermeable adicional, lo que la hace apta para conductos subterráneos.
- Mensajero: Incorpora un cable de acero para soportar la tensión de las caídas aéreas entre postes de servicios públicos.
- Plenum: Envuelto en una cubierta de PTFE (politetrafluoroetileno) para cumplir con los códigos de seguridad contra incendios para su uso en espacios de tratamiento de aire y conductos de ventilación.
Tipos de conectores para cables coaxiales
Hay tantos tipos de conectores coaxiales en el mercado, ¿cómo deben utilizarse juntos? Como son tantos, puede llevar algún tiempo explicarlos uno por uno. Aquí tienes una breve introducción a los diez estilos más utilizados: Tipo F, BNC, TNC, SMB, MCX, SMA, RCA, UHF y 7/16 DIN. Todos estos estilos de conectores se "adaptan" entre sí en forma de macho/hembra, enchufe/jack. Puede tratarse de una clavija macho o hembra, o de un jack macho o hembra. A menudo, macho y hembra también se denominan polaridad.
Conector tipo F
Es el conector "cable" estándar más utilizado para las conexiones de televisión por cable o Internet. Suelen encontrarse en el cable RG-6/U.
Conectores Bayoneta Neil-Concelman (BNC)
La abreviatura de Bayoneta Neil-Concelman, utilizada para describir su estilo de conexión, porque el estilo bayoneta es adecuado para conexiones rápidas por torsión. De tamaño miniatura a subminiatura, estos conectores coaxiales de RF le permiten conectarse y desconectarse rápidamente de equipos de televisión, radio, RF e instrumentos de prueba.
Conectores roscados Neil-Concelman (TNC)
Algunos pueden pensar que este conector funciona con BNC debido a los nombres similares, pero TNC es la abreviatura de Threaded Neil-Concelman, que es simplemente una versión roscada y resistente a la intemperie de BNC. Funciona a 12 GHz y es adecuado para crear conexiones de RF/antenas y teléfonos móviles minimizando los problemas de estabilidad y fugas.
Conectores subminiatura versión B (SMB)
Conectores compactos de fácil encaje a presión, ideales para cables semirrígidos en aplicaciones que requieren conexiones poco frecuentes. Proporcionan un excelente rendimiento eléctrico de CC a 4 GHz.
7/16 DIN
Conectores 7/16 Deutsches Institut für Normung (DIN). Este estilo se define como DIN de 7 mm y 16 mm. DIN se refiere a la organización que originalmente estandarizó los estilos de conectores - Deutsches Institute Fur Normung (Instituto Alemán de Estandarización). Este estilo es el más popular en aplicaciones de antenas de telefonía móvil.
Conectores microcoaxiales (MCX)
Este es otro estilo que tiene múltiples variaciones. MCX son las siglas de Micro Coaxial Connectors, que están estrechamente relacionados con conectores como MMCX (Micro-Miniature Coaxial Connector), MMBX, SMB (Sub Miniature Version B), SSMB (Smaller SMB), SMC, SSMC, SSMCX, etc. Todos los conectores anteriores tienen una conexión a presión y no suelen tener conexiones cruzadas.
Conectores Radio Corporation of America (RCA)
En Conector RCA recibe su nombre de la empresa que lo diseñó, Radio Corporation of America. Se trata de un conector muy común utilizado para conexiones básicas y rápidas de vídeo y audio. Verás estos cables rojo, blanco y amarillo en la parte trasera de tu televisor. También llamado conector cinch, el conector RCA es fácilmente reconocible por el anillo que rodea el extremo macho del conector.
Conector UHF
El conector UHF, comúnmente conocido como conector coaxial Amphenol, es un conector RF estandarizado de 50 Ohm diseñado específicamente para aplicaciones de radio de baja frecuencia. Este versátil conector se ha adoptado ampliamente en diversos sistemas de radiocomunicación, incluidas las operaciones de radioaficionados, equipos de radio de banda ciudadana (CB) e instalaciones de radio VHF marítimas. Si bien demuestra un rendimiento fiable en estas aplicaciones, es importante señalar que su rango de funcionamiento efectivo normalmente se extiende hasta 300 MHz, lo que lo hace especialmente adecuado para los requisitos de transmisión de RF de baja frecuencia en estos dominios.
Conector SMA
Los conectores SMA (Subminiature Version A) representan una interfaz compacta diseñada para conexiones de cables coaxiales con un sistema de acoplamiento roscado. Estos conectores mantienen una impedancia nominal constante de 50 ohmios y demuestran una notable versatilidad, ya que funcionan eficazmente en una gama de frecuencias que va desde CC (0 Hz) hasta 18 GHz. Su fiabilidad y reducido tamaño los hacen especialmente adecuados para diversas aplicaciones, como instalaciones de equipos de microondas, dispositivos de radio portátiles y sistemas de antenas de telefonía móvil. La combinación de eficiencia de tamaño y amplias capacidades de frecuencia del conector SMA lo ha establecido como una elección estándar en la ingeniería de RF y microondas.
Factores clave para elegir un cable coaxial
Elegir el cable coaxial adecuado implica evaluar la aplicación, las condiciones ambientales, los requisitos de impedancia y las propiedades físicas del cable. Un cable bien adaptado garantiza una transmisión eficaz de la señal, durabilidad y fiabilidad del sistema. Tenga siempre en cuenta las necesidades específicas de su proyecto para tomar una decisión informada.
Longitud y grosor del cable coaxial
La longitud y el grosor del cable coaxial afectan significativamente a su rendimiento. Los cables más largos pueden provocar pérdidas de señal, por lo que es esencial elegir una longitud de cable que minimice la atenuación y, al mismo tiempo, satisfaga sus necesidades. Los cables más gruesos suelen ofrecer menor resistencia y son más adecuados para transmisiones de largo alcance.
Impedancia del cable coaxial (ohmios)
La impedancia, medida en ohmios, es la resistencia que presenta un cable a la corriente alterna. Adaptar la impedancia a todo el sistema de cables (por ejemplo, 50 ohmios para aplicaciones de RF o 75 ohmios para vídeo) es crucial para evitar la degradación de la señal, los ecos y las imágenes fantasma en las señales de TV.
Intermodulación pasiva (PIM) del cable coaxial
El PIM es una forma de interferencia de la señal que puede degradar el rendimiento de los sistemas de comunicación. Los cables con bajo PIM son fundamentales en aplicaciones en las que es esencial una alta calidad de la señal, como las redes celulares.
Capacidad de la cubierta del cable coaxial
La cubierta exterior del cable coaxial lo protege de los factores ambientales. Dependiendo de su aplicación, puede necesitar cables con revestimientos específicos, como resistentes a los rayos UV, impermeables o ignífugos. Tenga en cuenta el entorno en el que se instalará el cable (por ejemplo, en exteriores, bajo tierra o en zonas con altas temperaturas).
Conectores de cable coaxial
El tipo de conectores de cable coaxial utilizados es vital para la compatibilidad y la integridad de la señal. Asegúrese de que los conectores coinciden con la impedancia del cable y los dispositivos que va a conectar. Los conectores de alta calidad pueden reducir la pérdida de señal y mejorar el rendimiento general del sistema.
Aplicación del cable coaxial
Los distintos cables coaxiales están diseñados para usos específicos, como operaciones militares, radiodifusión o electrónica de consumo en general. Determine el rango y los requisitos de frecuencia de su aplicación antes de seleccionar un cable. Por ejemplo:
Las necesidades de corto alcance y baja frecuencia pueden requerir sólo cables RG6 básicos.
Las aplicaciones de alta frecuencia o largo alcance pueden requerir cables especializados con blindaje adicional.
Entorno del cable coaxial
Factores ambientales como la humedad, la luz solar y los elementos corrosivos pueden afectar a la vida útil y el rendimiento del cable:
Los cables subterráneos deben alojarse en conductos impermeables.
Los cables de exterior pueden requerir cubiertas resistentes a los rayos UV o blindadas.
En entornos difíciles, los cables con revestimiento de estaño o plata ofrecen mayor protección.
Tensión de trabajo y potencia nominal
Los cables coaxiales tienen una tensión nominal máxima, determinada por el material dieléctrico y el conductor. Elija siempre un cable con una tensión de trabajo superior a los requisitos de su sistema para garantizar la seguridad y la fiabilidad.
Pérdida de señal en frecuencias específicas
Las frecuencias altas (VHF y UHF) pueden experimentar una pérdida significativa de señal. Los fabricantes suelen utilizar blindaje de lámina o trenzado para minimizar las interferencias y mantener la calidad de la señal. Revisa las especificaciones del cable para asegurarte de que cumple tus requisitos de frecuencia con una pérdida mínima.
Aplicaciones comunes - ¿Para qué se utilizan los cables coaxiales?
Los cables coaxiales son componentes cruciales en numerosas aplicaciones de telecomunicaciones y transmisión de señales. Su diseño único, con un conductor central rodeado de aislamiento y apantallamiento, los hace ideales para transportar diversos tipos de señales minimizando las interferencias y la pérdida de señal.
Sistemas de televisión y vídeo
- Distribución de TV por cable desde los proveedores a los hogares y empresas mediante cables RG-6 de 75 ohmios
- Instalaciones de HDTV con cables RG-11 para mejorar la capacidad de la señal
- Sistemas de CCTV con cables RG-59 y RG-6
- Conexión de televisores a antenas y receptores de satélite
- Transmisión de vídeo, con RG-6 preferido para señales digitales y RG-59 para transmisión analógica sin pérdidas.
Internet y transmisión de datos
- Prestación de servicios de Internet de banda ancha de los proveedores de cable a los hogares
- Conexión entre módems de cable y líneas principales de cable
- Transmisión de datos a alta velocidad con mínimas pérdidas por atenuación
- Conectividad de última milla a residencias y oficinas individuales
Comunicaciones móviles
Amplificadores de señal de telefonía móvil, que comprenden:
- Conexiones entre antenas exteriores y amplificadores
- Enlaces entre amplificadores y antenas interiores
- Evitar los materiales de construcción que bloquean las señales
- Mejora de la recepción celular en interiores
Comunicaciones por radio
- Conexiones de antena de radioaficionado para una transmisión de señal más potente
- Sistemas básicos de RF (radiofrecuencia)
- Instalaciones de equipos radioeléctricos
- Transmisión de señales en lugares remotos sin necesidad de infraestructura de Internet
La elección del tipo de cable coaxial depende de la aplicación:
- RG-6: Utilizado habitualmente para señales digitales en aplicaciones de televisión, Internet y vídeo.
- RG-59: Preferido para transmisión de vídeo analógico y sistemas CCTV
- RG-11: Especializado para aplicaciones HDTV que requieren mayor capacidad de señal
Ventajas y desventajas del cable coaxial
Ventajas del cable coaxial
- Gran ancho de banda y capacidad de transmisión de señales.
- Blindaje eficaz contra las interferencias electromagnéticas.
- Duradera y rentable.
Desventajas del cable coaxial
- Voluminoso y menos flexible que otros cables.
- Pérdida de señal en distancias muy largas sin amplificación.
- Escalabilidad limitada para aplicaciones de datos de alta velocidad.
Algunas preguntas frecuentes
¿Cuál es la velocidad de transmisión de un cable coaxial?
Los cables coaxiales pueden transmitir datos a velocidades de hasta 1 Gbps o superiores, según el tipo de cable y la aplicación.
¿Cuáles son las principales ventajas del cable coaxial?
Los cables coaxiales ofrecen un gran ancho de banda, un blindaje excelente y una transmisión fiable de la señal a largas distancias.
¿Cuál es la diferencia entre el cable coaxial RG-6 y el RG-59?
- RG-6: Aislante dieléctrico más grueso y mejor apantallamiento, adecuado para frecuencias más altas y distancias más largas.
- RG-59: Más fino y menos apantallado, mejor para aplicaciones de corta distancia y baja frecuencia como los sistemas de CCTV.
¿Se pueden instalar cables coaxiales en el exterior?
Sí, pero las instalaciones exteriores requieren cables resistentes a la intemperie con protección UV y conectores impermeables.
¿Cómo identifico el tipo de cable coaxial?
Compruebe el etiquetado de la cubierta del cable, que suele incluir el tipo de cable (por ejemplo, RG-6, RG-59) y las especificaciones.
Conclusión
Los cables coaxiales son versátiles y se utilizan ampliamente en diversas aplicaciones, desde la radiodifusión y la conectividad a Internet hasta la transmisión de datos a alta velocidad. Conocer los distintos tipos, estructuras y usos de los cables coaxiales le ayudará a elegir el que mejor se adapte a sus necesidades. Por su fiabilidad y durabilidad, los cables coaxiales siguen siendo la piedra angular de los sistemas de comunicación modernos.
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