Câbles coaxiaux sont largement utilisés pour la transmission de signaux de radiofréquence (RF) dans diverses applications, notamment les télécommunications, la radiodiffusion et les systèmes militaires. Leur conception garantit des performances fiables, ce qui les rend essentiels pour la transmission de signaux de haute qualité. Ce guide présente les différents types de câbles coaxiaux, leurs structures et leurs applications spécifiques, ainsi qu'une comparaison détaillée pour vous aider à prendre des décisions éclairées.
Table des matières
Qu'est-ce qu'un câble coaxial ?
Structure du câble coaxial
Les utilisateurs apprécient les câbles coaxiaux, bien sûr, parce qu'ils ont d'excellentes performances en matière de transmission de signaux, une fréquence de transmission élevée, une bonne capacité anti-interférence et une qualité de signal stable. Dans les systèmes audio en particulier, les câbles coaxiaux peuvent garantir la clarté et la précision du processus de transmission du signal.
Tous les câbles coaxiaux sont indissociables de la structure "conducteur central-couche d'isolation-couche de blindage-gaine extérieure".
Le conducteur central est la partie centrale du câble coaxial, qui est principalement responsable de la transmission des signaux électriques et est généralement constitué de cuivre, de cuivre argenté et d'autres matériaux. Le conducteur central est entouré d'une couche isolante dont la fonction principale est de séparer le conducteur central de la couche de blindage externe et de maintenir l'impédance caractéristique du câble.
À l'extérieur de la couche isolante se trouve une couche de blindage métallique, qui joue un rôle de blindage contre les interférences électromagnétiques et les interférences de radiofréquence, ce qui peut empêcher la fuite des signaux de transmission du câble et empêcher les signaux externes d'interférer avec les signaux de transmission coaxiaux. La couche de blindage est composée de divers matériaux, tels que des feuilles d'aluminium tressées, des feuilles de cuivre, des fils de cuivre, etc.
Enfin, il y a la couche extérieure de protection du câble coaxial, qui est en contact direct avec l'environnement extérieur pour protéger l'intérieur du câble des interférences et des dommages extérieurs. Comme pour les autres types de câbles, la couche extérieure de protection est généralement constituée de PVC, de PE et d'autres matériaux.
Comment fonctionnent les câbles coaxiaux ?
Le courant haute fréquence transmis par le conducteur central du câble coaxial peut être considéré comme une antenne qui émet des ondes radio vers l'extérieur, ce qui est essentiellement une sorte de "courant alternatif". Rappelons les connaissances de physique du collège : "le sens du courant alternatif change périodiquement et s'inverse plusieurs fois en une seconde". Afin de réduire l'impact de l'incertitude du sens du courant, la conception de la ligne coaxiale ajoute une "isolation de la couche conductrice de la maille", c'est-à-dire la couche de blindage, qui peut contrôler les ondes radio émises par le conducteur central en le mettant à la terre.
Toutefois, le processus de transmission actuel n'est pas aussi fluide. Si une section du fil coaxial présente une extrusion ou une distorsion relativement importante, les ondes radio internes risquent d'être renvoyées vers la source de transmission du signal, ce qui affecte la qualité du signal à l'extrémité réceptrice. Par conséquent, pour résoudre ce problème, il est nécessaire d'ajouter une couche d'isolant entre le conducteur central et la couche de blindage afin de garantir que la distance entre eux est cohérente et de maintenir la stabilité de la transmission du signal de courant.
Types de câbles coaxiaux
La variété des types de câbles coaxiaux disponibles permet une utilisation adaptée à des applications spécifiques. Vous trouverez ci-dessous une présentation détaillée des types les plus courants :
Câbles de la série RG
Les câbles de la série RG (Radio Guide) sont des types de câbles coaxiaux normalisés développés à l'origine pour des applications militaires. Chaque type possède des caractéristiques spécifiques optimisées pour des utilisations et des environnements différents. Plusieurs des types de câbles coaxiaux RG utilisés sont décrits en détail ci-dessous :
RG-6/U
RG-6 est un câble coaxial haute performance de 75 ohms conçu principalement pour les installations de télévision numérique par câble et par satellite. Il est doté d'un blindage supérieur avec une conception à quadruple blindage et un conducteur de 18 AWG, ce qui le rend plus grand que le RG-59. Sa construction permet une excellente transmission des signaux numériques à haute fréquence avec une perte minimale, ce qui le rend particulièrement adapté aux longs parcours de câbles dans les applications numériques modernes.
- Impédance : 75 Ohm
- Taille du noyau : 1,024 mm
- Type diélectrique : PF
- Atténuation nominale par MHz (dB/100 ft) :850/8,5 dB ; 1900/13,6 dB
RG-8
RG-8 est un câble coaxial haute performance de 50 ohms avec un conducteur central de 13 AWG, optimisé pour les applications RF exigeantes. Sa construction robuste offre une excellente tenue en puissance et une faible perte de signal. Avec un blindage supérieur et des options de conducteur solide et toronné, il est idéal pour les stations de base de radio amateur et les installations RF professionnelles.
- Impédance : 50 Ohm
- Taille du noyau : 2,17 mm
- Type diélectrique : PF
- Atténuation nominale par MHz (dB/100 ft) : 850/6,4 dB ; 1900/10,4 dB
RG-11
RG-11 est un câble coaxial 75 ohms de qualité professionnelle qui se distingue par la taille de son conducteur 14 AWG et sa capacité supérieure de transport du signal. Doté d'un blindage quadruple complet et de la perte de signal la plus faible parmi les câbles courants, il excelle dans les applications HDTV et vidéo professionnelles. Sa construction robuste en fait le choix privilégié pour la transmission de signaux sur de longues distances lorsque des performances maximales sont requises.
- Impédance : 75 Ohm
- Taille du noyau : 1,67 mm
- Type diélectrique : PF
- Atténuation nominale par MHz (dB/100 ft) :850/6,25dB
RG-59
RG-59 est un câble coaxial de 75 ohms largement utilisé dans les systèmes vidéo analogiques et de télévision en circuit fermé. Son conducteur de calibre 23 AWG et son blindage flexible conviennent aux installations à espace restreint, offrant une transmission de signaux analogiques rentable pour les trajets courts.
- Impédance : 75 Ohm
- Taille du noyau : 0,64 mm
- Type diélectrique : PF
- Atténuation nominale par MHz (dB/100 ft) :N/A
Câbles de la série LMR
Les câbles de la série LMR, fabriqués par Times Microwave Systemssont des câbles coaxiaux flexibles à faible perte conçus pour les communications RF. Ces câbles conviennent aux installations intérieures et extérieures, offrant une excellente résistance aux intempéries et des performances élevées dans diverses applications. Vous trouverez ci-dessous une comparaison détaillée des différents câbles LMR :
| Type de câble | Impédance (Ohms) | Taille du noyau (mm) | Type de diélectrique | Atténuation nominale par MHz (dB/100 ft) | Applications |
|---|---|---|---|---|---|
| LMR®200 | 50 | 1.12 | PF | 850/9,6 dB ; 1900/14,6 dB | Courts trajets d'alimentation d'antenne, applications à faible PIM |
| LMR®240 | 50 | 1.42 | PF | 850/7,2 dB ; 1900/11,2 dB | GPS, WLAN, antennes mobiles |
| LMR®400 | 50 | 2.74 | PF | 850/3,8 dB ; 1900/5,8 dB | Assemblages de cavaliers, systèmes sans fil |
| LMR®600 | 50 | 4.47 | PF | 850/2,4 dB ; 1900/3,8 dB | Longues antennes, systèmes à micro-ondes |
| LMR®900 | 50 | 6.65 | PF | 850/1,6 dB ; 1900/2,6 dB | Alimentation d'antennes moyennes, installations RF flexibles |
| LMR®1200 | 50 | 8.66 | PF | 850/1,2dB ; 1900/1,9dB | Installations RF à grande échelle |
| LMR®1700 | 50 | 13.39 | PF | 850/0,9dB ; 1900/1,5dB | Communications à très longue distance |
Points forts des câbles LMR :
- LMR®200 : Compact et flexible, ce câble est parfait pour les connexions à courte portée telles que les parcours d'alimentation d'antenne et les applications nécessitant un faible PIM.
- LMR®240 : équilibre entre flexibilité et faible atténuation, ce qui le rend idéal pour les systèmes GPS, les réseaux locaux sans fil (WLAN) et les configurations d'antennes mobiles.
- LMR®400 : Conçu pour remplacer les câbles RG-8, il excelle dans les assemblages de cavaliers et les systèmes de communication sans fil qui nécessitent des flexions répétées.
- LMR®600 : Connu sous le nom de câble "Half-Inch", il offre une qualité de signal supérieure pour les parcours RF à longue portée et est plus facile à manipuler que les câbles à diélectrique d'air.
- LMR®900 : Plus grand et conçu pour les lignes d'alimentation d'antennes moyennes, ce câble offre une faible perte et une grande flexibilité pour une gamme d'applications.
- LMR®1200 & LMR®1700 : Idéaux pour les applications RF à grande échelle et à très longue distance, ces câbles offrent des performances et une durabilité exceptionnelles pour les installations exigeantes.
Câble coaxial Hardline
Les câbles coaxiaux hardline sont conçus pour une transmission à haute résistance et sont couramment utilisés pour les signaux militaires, la diffusion radio et la connexion d'émetteurs au sol à des récepteurs aériens. Ces types de câbles coaxiaux présentent des diamètres épais (≥ ½ pouce) et sont construits avec des matériaux tels que le cuivre, l'argent, l'aluminium ou l'acier pour le conducteur central et le blindage. Un tampon diélectrique, tel que de la mousse de polyéthylène ou de l'azote sous pression, est souvent ajouté pour éviter les arcs électriques et la contamination par l'humidité. Le blindage peut varier d'un tube rigide à des matériaux ondulés, ce qui les rend adaptés à des applications robustes exigeant durabilité et fiabilité.
Câble coaxial rayonnant
Les câbles coaxiaux rayonnants, également connus sous le nom de "câbles à fuite", ont une conception unique qui incorpore des fentes découpées dans le blindage. Ces fentes sont adaptées à des longueurs d'onde spécifiques, ce qui permet de contrôler la fuite du signal. Ces types de câbles coaxiaux sont idéaux pour les environnements où les antennes traditionnelles ne sont pas pratiques, comme les tunnels, les ascenseurs ou les installations souterraines. En permettant une quantité prédéterminée de transmission de signaux entre l'émetteur et le récepteur, les câbles rayonnants assurent une couverture cohérente et fiable.
Câble coaxial double
Les câbles bi-axiaux, ou "Twinax", sont un type spécialisé de câble coaxial qui comporte deux conducteurs centraux au lieu d'un seul. Ces types de câbles coaxiaux sont largement utilisés pour les applications de signalisation à haut débit et à courte portée, comme dans les centres de données ou le matériel de réseau doté d'interfaces SFP+. La conception à deux conducteurs permet aux câbles Twinax d'atteindre des taux de transmission de données plus rapides tout en maintenant une interférence minimale, ce qui en fait un choix populaire pour les systèmes de réseau modernes.
Câble coaxial semi-rigide
Les câbles coaxiaux semi-rigides sont dotés d'un diélectrique à base de PTFE et d'un blindage solide, offrant des propriétés diélectriques supérieures pour les applications à haute fréquence. Ces types de câbles coaxiaux sont limités en taille et en transmission de fréquence, mais offrent d'excellentes performances dans les environnements exigeant précision et perte minimale de signal. Leur structure rigide les rend adaptés aux systèmes aérospatiaux et de défense.
Câble coaxial triaxial
Les câbles triaxiaux sont une variante avancée des types de câbles coaxiaux qui comprennent une couche d'isolation supplémentaire et une seconde gaine conductrice. Cette conception offre une bande passante supérieure et une meilleure protection contre les interférences, ce qui rend ces câbles idéaux pour les applications de production télévisuelle et les environnements à fortes interférences électromagnétiques. Bien que plus chers que les câbles coaxiaux standard, les câbles Triax offrent des performances et une fiabilité exceptionnelles dans les cas d'utilisation exigeants.
Câble coaxial rigide
Les câbles coaxiaux rigides sont constitués de deux tubes en cuivre et d'un tampon diélectrique en PTFE supporté à intervalles réguliers le long du câble. Ces types de câbles coaxiaux sont beaucoup plus grands, avec des diamètres allant de ⅘ pouces à 8/₁₆ pouces, et sont conçus pour des capacités de haute puissance. Les lignes rigides sont couramment utilisées pour les fréquences TV et FM, supportant la transmission multicanal avec une perte minimale. Grâce à leur conception robuste, elles sont idéales pour la radiodiffusion à grande échelle et les applications industrielles.
Facteurs à prendre en compte lors du choix d'un type de câble coaxial
Le choix d'un câble coaxial approprié nécessite une attention particulière à l'application, aux facteurs environnementaux, aux spécifications d'impédance et aux caractéristiques physiques du câble. L'adéquation de ces facteurs garantit une transmission optimale des signaux, la longévité et la fiabilité des performances du système. Évaluez les exigences propres à votre projet pour faire un choix éclairé et efficace.
| Facteur | Considérations |
|---|---|
| Impédance | Adaptez l'impédance de votre équipement pour éviter la réflexion et la perte de signal. |
| Atténuation | Une atténuation plus faible est préférable pour les longues distances et les signaux à haute fréquence. |
| Gamme de fréquences | Assurez-vous que le câble supporte la fréquence de votre application. |
| Durabilité | Choisissez un câble dont le matériau de la gaine est adapté à votre environnement. |
| Flexibilité | Pour les espaces restreints ou les installations mobiles, choisissez des câbles flexibles tels que RG-58 ou LMR-240. |
| Blindage | Un double blindage est préférable dans les environnements à fortes interférences. |
| Longueur | Les trajets plus longs nécessitent des câbles à faible atténuation (par exemple, LMR-400 ou RG-11). |
Quelques questions fréquemment posées
Quels sont les trois types de câbles coaxiaux ?
Les trois types de câbles coaxiaux les plus courants sont les suivants :
- Câbles de la série RG : Polyvalents pour les applications résidentielles et commerciales.
- Câbles de ligne dure : Utilisés pour les transmissions à haute puissance comme la radiodiffusion.
- Câbles rayonnants : Conçus pour contrôler les fuites de signaux dans les environnements où les antennes ne sont pas pratiques.
Quel est le meilleur câble coaxial, RG6 ou RG11 ?
RG11 est mieux adapté aux transmissions sur de longues distances en raison d'une perte de signal plus faible, tandis que RG6 est plus souple et convient aux courtes distances, telles que les connexions intérieures pour la télévision par câble et l'internet.
A quoi servent les câbles coaxiaux RG-8 et RG11 ?
- RG-8 : couramment utilisé pour les applications RF de haute puissance, y compris les connexions d'antennes et de radio amateur.
- RG-11 : Idéal pour les installations longue distance, telles que les connexions extérieures de télévision par câble ou de satellite.
Comment puis-je savoir quel type de câble coaxial j'ai ?
Vérifiez les marques imprimées du câble, qui indiquent généralement son type (par exemple, RG6, RG11). Vous pouvez également mesurer son diamètre et le comparer aux spécifications, ou examiner sa construction (par exemple, la taille du conducteur, le blindage et le matériau de la gaine).
Conclusion
Le choix du bon type de câble coaxial dépend de votre application spécifique, des conditions environnementales et des exigences de performance. Les câbles de la série RG conviennent à un usage général, tandis que les câbles de la série LMR et les câbles coaxiaux spécialisés, tels que les câbles à lignes dures, les câbles rayonnants et les câbles Twinax, sont destinés à des installations de qualité professionnelle. Comprendre les différences entre les types de câbles coaxiaux permet d'optimiser les performances et la longévité de vos systèmes de communication.
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