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Linea coaxial

¿Influye el largo del coaxial en la R.O.E. ?

 

Por: XE3RLR Javier Gómez Villalpando.

 

Características de algunos coaxiales

 

 

Antes de realizar la medición de las propiedades eléctricas de la antena que pretendemos instalar, es necesario tener una linea de alimentación que cumpla con la caracteristica, de tener múltiplos de media onda, eso nos permitirá leer en nuestro equipo de medición lecturas correctas, si la linea tiene valores distintos de multiplos media longitud de onda es muy probable que veamos lecturas incorrectas en el analizador de antena.

Una vez teniendo nuestra linea especial para laboratorio, ahora si podemos conectar a ella nuestro analizador de antenas y con ello medir las reactancias capacitivas o inductivas para acortar o alargar la antena hasta que se cancelen estas, ahí es cuando la antena entra en resonancias.

El hecho de que la antena esté en resonancia no quiere decir que esté sin ROE, simplemente nos dice que la antena tiene las dimenciones correctas para trabajar de manera eficiente, más sin embargo pudiera ser que dependiendo del tipo de antena y de la altura sobre el suelo, presentará una impedancia diferenete a los 50 ohms, y eso se corrige con el transformador de impedancias, y con ello se cancelarán las ondas estacionarias que faltaban por solucionar.

La impedancia de la antena se midió primero y antes de colocar cualquier dispositivo entre linea y la antena (gamma, balun, stub, circuito L C ), con el proposito de saber lo que requerimos para transformar impedancias. Notese que estamos hablando de tranformación y no de acolamiento, el hecho que acoplemos la antena con un tunner cerca del radio no resuelve correctamente la situación, simplemente lo que hace es presentarle al radio algo que en la realidad no estamos corrigiendo donde se debería de corregir, para explicar ésto presentaremos varias alternativas que nos ayudarán a entender mejor la problematica que se presenta, con la longitud de las lineas, la afectación a nuestra antena, las pérdidas de potencia, la alteración de las lecturas en nuestro equipos de medición y algunos temas interesantes que en ocaciones algunos experimentados los plantean como si fueran mitos generando más dudas que respuestas.

Ejemplos de como afecta el largo del coaxial a la antena y que lecturas vemos en el analizador.

Pensemos en una antena dipolo horizontal para la frecuencia de 27.665 mhz, construida con tubo de aluminio de 16 mm de diámetro, y colocada horizontalemente a 12 metros de altura.

Esta antena debería tener 2.58 metros por cada brazo o sea 5.16 metros de largo total del dipolo

Esta misma antena si la construimos con alambre desnudo de 1.5 mm de diámetro sus medidas variarían por la diferencia del diámetro de los conductores colocandolos en lugar de los tubos de aluminio y aunque esté montada a la misam altura, pues en lugar de los 2.58 mts por lado ahora deberá tener 2.62 metros por cada brazo es decir la antena para que entrara en resonancia se le agregaron 4 cm mas al largo de cada brazo, ahora imaginemos un dipolo que no es de un solo diámentro sino que sus brazon estan compuestos por varios tubos de diferentes diámetros, armados en forma telescopica, es lógico deducir que cambiarán las medidas de la antena, para que ésta entre en resonancia. En otras palabras la frecucuencia de resonacia se alejaría 400 khz.

Al igual que el diámetro de los conductores influye en la longitud de la antena, el que el conductor que forma los brazos de la antena, esté forrado con algún material aisalnte cambará también el largo de la antena, debido al factor de velocidad de material que aisla los cables o tubos.

Regresando a la antena de 2.58 mts por brazo con tubo de aluminio de 16 mm a 12 metros de altura, para la fecuencia de 27.665mhz

Tenemos una resistencia de radiación de 63.62, reactancia cancelada a casi cero 0.036 ohms y 1.27 de ROE. medidas en el punto de alimentación de la antena.

Ahora la alimentamos LA ANTENA (LOAD) con coaxial de RG 213 de 14.34 mts de largo(dos medias ondas con factor de velocidad de 0.66

Observamos que las lecturas en la entrada de la linea o sea cerca del radio son parecidas a las mediciones en la base de la antena, esto es debido en primer lugar a la longutud de coaxial que tiene multiplos de media longitud de onda, tanto la resistencia como las reactacias son parecidas, en lo referente a las ondas estacionarias la lecura de 1.27 bajo un poco hasta 1.24. debido a las atenuación de 3.07 dB/100metros. Ocacionando también una disminución de la potencia entregada a la antena de 100 watt hasta 89.1 watts 89.1% deeficiencia, que equivale a 0.5 dB de pérdidas.

Si en lugar de los 14.341 metros de coaxila agregaramos otras dos medias ondas el resultado sería lo mismo, lo que si cambiría sería la estacionaria afectada por las pérdidas en el coaxial bajaría a 1.20 en lugar de 1.27 y en lugar de 100 watts solo llegarán a la antena 80.2 watts bajo la eficiencia por pérdidas en la linea de alimentación. llegando solo a 80.2% de eficiencia del sistema linea y antena. A pesar de ser muy eficiente la antena la eficiencia total se ve afectada por las caracteristicas de la linea de alimentación.

Continuando con el experimento ahora usamos un coaxial de 93 ohms de impedancia, con un factor de velocidad de 0.83 y una atenuación de 4.85 dB por cada 100 metros, ademas también los cortamos a dos medias longitudes de onda solo que ahora el largo del coaxial en dos medias ondas será 18 metros por que tiene otro factor de velocidad el coaxial. Los resusltados son los siguentes:

Propiamente no cambia mucho los valores con respecto al analiisis anterior, aqui lo importante es que a pesar de usar un coaxial que no es de 50 ohms sino de 93 ohms de impedancia, los valores medidos en el puntos de aliementación de la antena lado derechos, son los mismo que vemos a 18 metros de distancia cerca del radio y las pérdidas por largo del cable van de 100 watts a 78.9 watts entregados en la antena.

Esto quiere decir que mientras en nuestras lineas tengamos multiplos de medias ondas, las lecturas de los valores en punto de alimentación de la antena se presentarán como imagen del otro lado de la linea, no importando que la linea tenga una impedancia diferente a los 50 ohms.

 

Ahora analicemos un coaxial que no está cortado a media longitud de onda sino una medida arbitraria.

Como podemos apreciar aquí es donde empiezan los engaños, las lecturas del lado izquierdo ya no corresponde con las del lado derecho que son lo que se midio en la antena, La resistencia de 53.77 es diferente de 63.62 ohms, la reactancia que estaba ya cancelada en la antena para hacerla resonante sucede ahora que tiene un valor de -9.46 ohms, es decir es una reactancia capacitiva que nos indica que debemos recortar la antena para que sea resonante a la frecuencia de 27.665, cosa que no es cierto, pues la antena esta resonando de acuerdo a lo que medimos en sus bornes de alimentación.

Esto es muy frecuente medimos las antenas con una linea coaxial sin importat que largo le damos al coaxial y luego sucede que vemos lecturas equivocadas con la realidad y en lugar de mejorar la antena la hechamos a perder, y como va a ser esto posible si ya estoy viendo 53.77 ohms de impedancia y 1.2 de ROE. Aquì el problema es el error en los datos, pues a pesar de verse mejor sucede que la antena está resonando 800 khz más arriba de la frecuencia de 27.665 mhz donde aparentemente está bien la antena. Es común escuchar voces que dicen (Mi antena está sorda y no me dá toda la potencia el equipo, Y al ver esas reactancia optamos por acortar la antena para cancelarla y quede aparentemente resonando en 27.665 mhz falsamente, por no cortar las lineas en multiplos de media longirud de onda, que es lo que genera esas diferencias de lecturas.

Ahora vamos a se mas dràsticos usando una linea que no se ni 50 ohms ni tenga media longitud de onda.

Ahora usamos una linea de 300 ohms de 7.96 metros de largo con factor de velocidad de 1.0 y .73 longitud de onda.

En el principio de la linea vemos valores muy diferentes a los medidos en la antena, nos dice que tenemos una resistencia de 1196 ohms y una reactancia de 497.4 ohms es decir no s indica que la impedancia de la antena vista desde el radios Z= 1295 ohms, incorrectamente, es decir para tranformar esa impedancia tendriamos que usar un a linea adicional bifilar de 255 ohms de 1/4 de onda inteercalada entre la linea de alimentación y la antena, también nos indica que tenemos 4.72 de estacionarias cuanod la realidad es que solo tenemos 1.27 de ROE.

También la reactancia inductiva de + 497.4 nos indica que la antena de 2.58 mts de largo es muy largo cada brazo es decir tedriamos que acortarlo mas de un metro por lado .

Si enviamos 100 watts solo llegarán a la antena 13.3 watts, todo se perdio en la linea de 13.3 % de eficiencia.

Ahora resulta que estaríamos recortando la antena para 48 mhz y usandola en 27.665 mhz , los motivos estan a la vista no tiene multiplos de media longitud de onda, aparte que no estamos usando linea de 50 ohms, requerida desde el equipo hasta la antena.

 

Ahora imaginemos una antena que tiene sus medidas correctas está en resonancia, y tiene una impedancia de 200 ohms, lógico esta antena ocupa un transformador de 4 a 1, esto sería lo correcto, sucede que la alimentamos con linea bifilar para no tener tantas pérdidas como se argumenta en muchos forors.

Los datos leidos cerca del radio en la entrada de la linea no corresponden con los datos obtenidos en la base de la antena

Las estacionarias que nos indicaría el watt metro de 2.25 es incorrecta pues tenemos que 200/50 = 4 de ROE.

De los 100 watts solo llegan a la antena 17.9 watts, y no estamos hablando de eficiencia de antena de antena sino de la linea.

Si en el equipo vemos 1012 ohms /50 ohms = la estacionaria sería altisima nuevo datos incorrecto.

A pesar de esta usando una linea de 0.00 dB en pérdidas tiene solo 17.9 % de eficiencia por no tomar en cuenta las medias ondas, y no estamos hablando que sea una linea muy larga pues solo tiene 10.63 mts, cantidad que usan en algunas antenas multibanda.

Es importante tomar en cuenta la frecuencia para cortar a determindo largo las lineas de alimentación de pronto en algunas bandas no se apreciará tan claro estos problemas , pero de que existen existen en todas.

Las menores perdidas se producen cuando los conductores estan separados por aire o en el vacio.

Con estos ejempos la idea principal era como se comportan las lineas de alimentación, su influencia sobre las lecturas de las propiedades antena en lo equipos de medición.

Conociendo estos detalles sobre las lineas de alimentación, se pueden usar también en otras aplicaciones como pueden la transformación de impeedancias, que no está tratado en artículo.

 

 

PRIMERA ETAPA ADAPTACIÓN DE IMPEDANCIAS ENTRE ANTENA Y LINEA DE ALIMENTACIÓN

En el internet existen muchas respuestas a ésta pregunta y lamentablemente, las opiniones que he encontrado son muy diversas con opiniones totalmente encontradas. O en otras ocasiones bien sustentadas pero como la información es extremadamente llena de algoritmos y ecuaciones los lectores o experimentadores, lo abandonan y no llegan a una buena conclusión. Para ubicarnos sobre el tema, analicemos a la línea de alimentación, no como dos simples conductores que trasmiten corriente directa, sino que en realidad deberemos ver a la línea como un circuito complejo, en donde tiene características, inductivas, capacitivas, y demás propiedades eléctricas alineadas, en serie y paralelo, con una magnitud por metro lineal. A manera de simplificación analicemos los siguientes asuntos. te sugiero descargues el archivo que viene adjunto a este articulo en donde se explica con ejemplos como afecta las lecturas de tu medidor de ROE la longitud de la linea de alimentación. y la imporancia de tener lineas con multiplos de media longitud de onda. afectada por su factor de velocidad del calble de alimentación.

A.- La línea de alimentación tienen la función de enviar la señal desde el trasmisor a la antena o al contrario, recoger la señal de la antena hasta el receptor.

O en otras ocaciones aprovechando las diferentes impedencias de las lineas tambien pueden utilizarse como elementos para adaptar impedancias entre dos sistemas, para ello es necesario analizar por etapas nuestro sistema, en el cual tenemos lo que es el generador o transceptor, equipos de medición, linea de alimentación, transformador de impedancias y la antena (encargada de convertir las señales en ondas radio eléctricas).

Antes de instalar o medir cualquier antena, lo primero que se debe de tomar en cuenta es hacer los estudios sobre nuestra linea de alimentación:

a01.- busca una linea con las menores pérdidas posibles o atenuación para la frecuencia donde será utilizada.

a02.-Es importante investigar cual es el voltaje máximo que soporta, de ello dependerá que potencia soportará la linea en watts.

a03.- Investiga las propiedades de su aislante, dependiendo del tipo de material, cambia el factor de velocidad de la linea, existen lineas coaxiales con factor de velocidad de 0.66 hasta de 0.82, éste factor es importantisimo, Si colocas lineas de media longitud de onda o multiplos de media longitud de onda, entre la antena y tu equipo de medición, el equipo de medicioón que pongas al inicio de la linea te dará los valores reales como si los midieras en el punto de alimentación de tu antena, caso contrario con otras medidas se presentarán resultandos engañosos en tu equipo de medición,

 

Por ejemplo tenemos que ocupar unos 25 metros de coaxial con factor de velocidad de 0.66, para alimentar una antena de 14.200 mhz.

Dividimos 300/2 = 150, luego dividimos 150/14.200= nos da 10.56 mts que será media longitud de onda, pero esta media longitud de onda seria aplicable solo para el espacio libre, por lo que tendremos de afectarla por el factor de velocidad de la linea, para este caso 10.56 mts multiplicado por 0.66 nos dará la cantidad de 6.97 mts que es la medida de media longitud de onda en el coaxial con factor de velocidad de 0.66.

Ahora como ocupamos aproximadamente 25 metros, multiplicamos 6.97 metros por 4 medias ondas , tenemos comor resultado 27.88 mts. que es la medida correcta que usariamos en lugar de los 25 mts, 3 medias ondas nos darán 6.97 x 3=20.91metros , la medida que más se acerca a los 25 mts que requerimos es 27.88 mts, cualquier otro valor intermedio entre 20.91 y 27.88 metros nos genera un error en las lecturas del watt metro o analizador de antenas. Además cortando la linea de alimentación en medias longitudes de onda nos evita el tener que estar subiendo hasta el punto de alimentación de la antena para medir las reactancias o impedancias de la antena, pudiendolas medir cerca de nuestro radio.

 

a04.- La malla exterior de la linea coaxial es la encargada de blindarnos del ruido, entre más porcentaje de malla o mayor cobertura del tejillo menor será el ruido captado en nuestro receptor, ya que dicha malla se encuentra con toma a tierra, contrario a las lineas bifilares que no deben de estar aterrizados ninguno de sus conductores, pues en caso de querer blindar una linea bifilar se debería contemplar un tercer conductor o malla que haga esta función en las lineas bifilares o abiertas para que no pierdan el principio de simetría tanto electro magnetica como simetría físisca, que alteren los campos de las linea.

a05.- Todo conductor que conduce una corriente va acompañado de un campo mágnetico, al igual que al generar un campo mágnetico éste genera una corriente, por ello perpendicularmente al sentido de un conductor o hilo se genera una pequeña inductacia por metro lineal y la separación entre hilos genera también una capacitacia por metro lineal, por eso no debemos de ver la lineas como dos simples conductores sino como un circuito complejo en el cual se presentan valores por unidad lineal, El el caso de corriente alterna dichos parametros van cambiando generando ondas senoidales que se repiten en funcion de la frecuencia de operación, creando reactancias inductivas y capacitivas dependiendo el largo de la linea de alientación, y son estas las causales de afectar nuestro equipo de medición o a la antena donde se conecta la linea. Además son causas comunes de interferencias a otros sistemas de radio frecuencia.

B.-La línea de alimentación no debe ser un elemento radiante, una línea no debe ser resonante (esto se logra cortando la linea en multiplos media longiud de onda , la función de resonancia le corresponden completamente a las antenas y no a las líneas que las alimentan, en el caso de trasmisión o como elemento para recoger las señales desde el espacio, en la frecuencia de diseño. Caso común es usar una linea bifilar no como acoplamiento de impedancias, sino más bién usada para completar el largo de una antena corta. Con ello conseguimos captar más ruido al no estar blindada la linea bifilar.

 

C.-Las ondas en el espacio libre se propagan a la velocidad de la luz, en otros materiales sufren un cambio en su velocidad de propagación, es decir están afectadas por un factor de velocidad que depende del medio o aislante sobre el que transitan, su valor va desde cero a la unidad, y no puede ser mayor que la unidad, debido a que es una comparativa con relación a la velocidad más alta que es la velocidad de la luz.

D.-La señal enviada por cualquier medio o elemento sufre de una atenuación, en el espacio libre se generan grandes atenuaciones de una señal enviada entre dos estaciones, esta señal disminuirá dramáticamente con el cuadrado de la distancia que las separa. No confundir el factor de velocidad de un cable con sus factores de atenuación. Lo mismo que ocurre en el espacio, ocurre en las líneas, sufren una atenuación, cuanto mayor sea la distancia recorrida menor será la amplitud de la señal, la longitud de cada onda no varía, puesto que la longitud de onda depende de la frecuencia y por lo tanto permanece constante en todo el trayecto. La frecuencia influye notablemente, a mayor frecuencia mayor atenuación,

E.- Existen una gran variedad de líneas de transmisión, dependiendo para que frecuencias se utilicen, y aprovechando cualidades y defectos es el uso y aplicación que se les otorga. Ahora como estamos hablando de frecuencias de radio aficionados, no trataré de describir esos detalles.

F.-Es frecuente decir que las líneas abiertas tienen menos pérdidas que las líneas coaxiales, si comparas las pérdidas y datos que suministran los proveedores diríamos que es muy poca la diferencia cuando el aislante entre los hilos no es aire, la principal ventaja que veo en las líneas coaxiales a diferencia de las líneas abiertas es el gran esfuerzo en tecnología que desarrollaron durante años para ahora ser más utilizados en comparación con las líneas abiertas que aunque nos invada la nostalgia retro, no superan en ventajas, más ello no significa que en algunos casos se utilicen las líneas abiertas para solucionar y/o resolver algunas situaciones especiales. Por ejemplo pueden utilizarse como elementos acopladores de impedancias cuando son cortadas a 1/4 de onda y afectadas por factor de velocidad, otro uso es para enfasamiento de un conjunto o sistema de antenas, acoplando las sumas de las impedancias de cada antena para llegar a los 50 ohms de nuestras lineas de alimentacion.

Con el desarrollo de esa tecnología se pudo comprobar que la impedancia de los cables coaxiales dependía de la relación existente entre los diámetros de conductor externo e interno, al variar esa relación de diámetros se puede cambiar la impedancia del coaxial. Se experimentó que en determinads impedancia era esa la más óptima para trnsferiri la máxima potencia, en otra impedancia era ideal para optimizar la recepción, y en otro valor de impedancia se procucian las menores pérdidas en la linea. Ese rango de impedancia no se presentró en el rango de impedancias de las linea abiertas que van de 200 hasta arriba de los 600 ohms, sino que se presento en el rango de impedancias en que operan las lineas coaxiales.

La impedancia en la que es la más optima para transmitir la mayor potencia esta en los 30 ohms.

La impedancia más optima para recibir mejor una determinada señal está en los 75 ohms.

La impedancia donde reducian a mínimo la atenuación en una linea es 60 ohms.

Derivado de todo ello, es que los receptores de T.V. Y cable tienen una impedancia normativa de 75 ohms, Ahora como la mejor transferencia de potencia se lograba cerca de los 30 ohms, pero la menor atenuación se presentaba en las mediaciones de los 60 ohms, es por ello y con el fin de estandarización se diseñaron los equipos de radio modernos en un valor promedio de esos dos valores, y actualmente son de 50 ohms de impedancia. Y derivado de ello los coaxiales que rondan esas impedancias.

Actualmente podemos encontrar lineas con diferentes impedancias, los coaxiales van desde los 30 ohms hasta los 125 ohms, esos se debe a que la impedancia de estas lineas de alimentación depende de los diámetros de los conductores y su separación, las lienas bifillares o abiertas pueden ir desde los 200 ohms hasta arriba de los 600 ohms, porque dependen del diámetro de sus conductores y las separación entre ellos, Pero no olvidemos que independientemente de la frecuencia, la mejor recepción, la mejor transferencia de potencia y la menor atenuación está en el rango de las impedancias con las que estan diseñandas las lineas coaxiales y no las lineas abiertas.

G.-La antena. Para que una antena irradie eficazmente toda la potencia entregada desde la línea, la antena debe ser resonante en su frecuencia de diseño, es decir debe de tener canceladas sus reactancias, eso no implica que la antena tenga una R.O.E. De 1 de estacionarias, puede haber antenas de resonantes de 200 ohms, y ésta tiene cancelada su reactancia aún así tendremos 200 ohms / 50 ohm = 4 de estacionarias, pero es resonante, solo que tenemos que cancelar esos 4 de estacionarias con un transformador de 4 a 1, de 200 a 50 ohms para que la R.O.E. finalmente quede en 1 de estacionarias.

H.-En diversas ocasiones las líneas son aprovechadas cortándolas a ¼ de onda para transformar impedancias, por medio de inserciones tipo stub, colocados entre la línea y el punto de alimentación de la antena. El no cortar estos arreglos a la medida correcta, genera ondas estacionarias. Que en realidad no tienen que ver con la antena, sino con las incorrectas dimensiones del stub.

Es decir si tienes una antena de 112 ohms y una linea de 50 ohms = raiz(112 x 50 ) = 74.83 ohms.

El acoplamiento de una antena de 112 ohms a la linea coaxial de 50 ohms es 1/4 de onda de 75 ohms tomando en cuenta su factor de velocidad del cable de 75 ohms. Esto me recuerda a la antena G5RV en la que sus diseñandores no tomaron en cuenta ésta situación, y que cuando la construyas lo tomes en cuenta. Una buena antena se estropea por un mal acoplamiento de impedancias. Es parte de los conceptos mal empleados en la elección de nuestras lineas.

Es por ello que no es bueno generalizar procedimientos, cada antena tiene sus propias particularidades y la manera más correcta es medir esas caracteristicas en campo con un analizador de antenas y no simplemente medir la ROE (RELACIÓN DE ONDAS ESTACIONARIAS).

La eficiencia de una antena depende de: La resistencia pura o de radiación de la antena Rc dividida entre (Rc + resistencias de pérdidas). Que es propieamente lo mismo si en lugar de resistencia utilizamos como paramentros la potencia entregada y las pérdidas de potencia.

Las resistencias por pérdidas serán todas aquellas que no favorecerán la radiación, generalmente estas pérdidas se transfoman en calor.(Rp). Sin tratar de entrar en tantos detalles sobre pérdidas.

La ROE o SWR del inglés, relación de ondas estacionarias, es en realidad una comparativa de voltajes o impedancias, al comparar la impedancia de la linea que debe ser la misma que la del genereador o radio, entre la impedancia o resistencia de radiación copleja de nuestra antena, es decir si la antena es resonate solo presentará una resistencia pura resistiva pues tiene cancelada sus reactancias. Por lo tanto:

Ejemplo: Tenemos una carga fantasma de 50 ohms, conectadada a un radio de 50 ohms ,calculamos la ROE con la fórmula que describimos anteriormente y encontramos que ROE = 50 ohms radio / 50 ohms ant fantasma)= 1

Vemos en el indicarcdor de ROE de nuestro equipo 1 de estacionarias, pero con esas estacionarias al mínimo no sale ninguan señal. Explico el motivo. Y partiendo de la fórmula de % de eficiencia tendremos que Rc=0.00, puesto que la resistencia de radiación de lla carga fantasma no irradia, pero tenemos una resistencia de pérdidas Rp= 50 ohms, que todo lo transforma en calor, sustituimos valores:

% de eficiencia = (0.00 / (0.00+ 50 ohms) )x 10 = 0.00 %

Conclusión tenemos un 0 % de eficiencia, no iradia todo se disipa en calor.

Ahora analicemos una antena o carga de 112 ohms que no tiene perdidas Rp=0. Antenea resonante , con reactancias canceladas.

% eficiencia = (112 / 112 + 0)x100 = 1 x 100 = 100% eficiente con una ROE = 112/50 = 2.24 ROE.

Se preguntarán como con 2.24 de ROE es más eficiente, es sencillo de explicar, cancelar esas estacionarias tenemos que realizar un acoplamiento de impedancias de 112 ohms a 50 ohms, existen muchas maneras de hacerlo.

A.- Podriamos fabricar un balun de 112 a 50 ohms con nucleo de aire.

B.- Otra manera es usar un acoplamiento gama.

C.- Podemos unar una linea como la calculada de 1/4 de onda de 75 ohms de impedanciad.

D.- Usar un acoplamiento tipo L C (inductor , capacitaor).

E.- Construir un transformador de impedancias con nucleo de ferrita, nada más hay que tener cuidado con los materiales a utilizar, y el ancho de banda que poseen dichos nucleos, no se confien de aquellos que prometen ser multibanda, acabarán disipando su energía en calor y con grandes pérdidas.

La cuestión es cual de todos usar , la respuesta es tan simple como usar aquel que nos genere menos pérdidas, pero los mas importante es colocarlo, lo más cercano a la antena, es decir entre la antena y la linea de alimentación de 50 ohms, y no colocarlo en otro lugar, pues con ellos no estariamos haciendo la transformación de inpedandias entre antena y linea de alimentación.

En esta primera estapa ya vimos el porqué de la importancia de la transformación de impedancias y las maneras de hacerlo, existne infinidad de softwre que les ayudarán a realizar los cálculos necesarios para cada uno de esos tipos, más sin embargo a veces por desconocimiento o por no informarnos correctamente caemos en la simplicidad de poner un tunner junto al radio y lo único que hacemos es proteger al equipo de las ondas estacionarias sin atender correctamente el problema. y con ello generando grandes deficiencias tanto recepción como en transmisión o provocando interferencias a otros sistemas, o captando ruidos indeceables por mal diseño de nuestro sistema.

EFECTOS DE LA ROE.

El primer efecto de la ROE es que la carga no absorbe toda la energía suministrada por la línea (y por tanto por el generador). Si la carga es una antena, una parte de la energía del transmisor no es radiada y por tanto no se aprovecha.

Otro efecto es que el transmisor se puede encontrar con unos valores de tensión e intensidad superiores a los que puede soportar con seguridad, con el consiguiente peligro de destrucción. Este peligro es más importante en el caso de emisores a transistores que en los de válvulas, ya que éstas tienen un margen de tolerancias más alto, y, por la misma construcción de su circuito de salida, se pueden adaptar mejor que los equipos transistorizados para cargas distintas de las previstas.

La tercera consecuencia desfavorable de la ROE es que la línea de transmisión aumenta sus pérdidas. Las líneas reales (hasta ahora se ha analizado una línea ideal, que no tenía pérdidas), tienen siempre un cierto grado de pérdidas de potencia. Si la ROE es elevada, estas pérdidas aumentan, reduciendo aún más la potencia que llega a la carga.

De todas formas, una cierta ROE existen en casi todas las instalaciones ya que resulta casi imposible realizar un acoplamiento perfecto entre línea y carga. Una ROE de 1,5:1 es perfectamente admisible en cualquier instalación. Una ROE de 2:1 puede empezar a ser un problema con equipos transistorizados y una ROE 3:1 es ya desaconsejada para cualquier equipo.

MODIFICACION DE LA ROE

Para modificar la ROE, la única operación en una línea es adaptar la carga. Cualquier modificación realizada en el lado del generador no suprimirá la ROE en la línea.

El uso de los llamados "acopladores de antena" entre el transmisor y la línea, evita el problema de destrucción del equipo, pero la línea sigue teniendo ROE y, por tanto, las pérdidas de energía radiada siguen existiendo, agravadas por el propio acoplador que, si no es de excelente calidad, también tiene pérdidas.

Si conociendo este hecho se emplea un sistema de línea y antena con ROE porque no queda otro remedio y conscientes de que el rendimiento es bajo, entonces sí que un "acoplador" evita al menos, los daños al equipo.

Supóngase que mediante un acopiador de antena conseguimos introducir 100 watios a una línea que tiene unas pérdidas de 3 dB y una ROE de 5.8. Las pérdidas a añadir a causa de la ROE serían de otros 3 dB, o sea, que en la antena sólo habría 50 watios, aun suponiendo que el acoplador no absorbe una parte de la potencia debido a sus propias pérdidas.

Por lo tanto y salvo casos especiales, resulta muy práctico mantener la menor ROE posible en la línea.

SEGUNDA ETAPA LONGITUD DE LA LINEA DE ALIMENTACIÓN.

Ahora que hemos visto la importancia y aplicación de las lineas abiertas y coaxiales con sus respectivas impedancias y su forma de usarlos para transfomar la impedancia de la carga o antena a la impedancia de la linea de alimentación, en esta estapa vamos a analizar la linea de alimentación.

Dependiendo de las frecuencias a utilizar deberías de seleccionar tu linea de aliementación, no es lo mismo hablar de frecuencias de micro ondas o hablara de uhf , vhf, o hf. Las pérdidas juegan un pale fundamental en todo ello.

Imagina que tengas una antena de VHF para 146 mhz. y tengas 6.256 dB de atenución en 100 metros de coaxial, Y si por cada -3 dB se perde la mitad de la potencia, es el momento de tomar medidas necesarias para corregir ese problema debido a la gran longitud del coaxial para alimentar la antena de vhf. Las pérdidas cambian de acuerdo a la frecuencia y a la longituid de la linea de alimentación.

Pérdidas

Toda línea de transmisión tiene pérdidas, parte de la energía que transporta se transforma en calor y por tanto no es utilizable. Las pérdidas se producen por dos motivos: resistencia óhmica y pérdidas en el dielectrico.

Resistencia óhmica

Todo conductor tiene una resistencia. Al circular corriente eléctrica por él, una parte de la potencia es disipada en calor por esa resistencia. Cuanto más larga sea la línea, mayor será la resistencia y mayores las pérdidas. Las pérdidas resistivas son fijas e independientes de la frecuencia. Pérdidas en el dielectrico. Cualquier dielectrico a pesar de ser un aislante tiene un cierto grado de pérdidas.

Las pérdidas en el dielectrico dependen de su espesor, tipo y de la frecuencia a la que se emplee.

Cuanto más fino sea el dielectrico y más alta la frecuencia, mayores serán las pérdidas. El mejor dielectrico es el aire, tiene unas pérdidas muy bajas.

Tabla de atenuación del cable coaxial

Atténuation en db/100pieds(30 mètres) au centre de la bande. 
(données approximatives)
Câble coaxial 160m 80m 40m 30m 20m 17m 15m 12m 10m 6m 2m 1.25m 70cm
RG-174, 174A 1,8 2,5 3,3 4,0 4,6 5,1 5,5 5,9 6,4 7,1 -- -- --
RG-58A, 58C ,55 ,79 1,2 1,4 1,7 1,9 2,1 2,3 2,5 3,6 6,5 8,4 --
RG-58, 58B ,47 ,70 1,0 1,3 1,5 1,8 1,9 2,1 2,3 3,2 5,8 7,5 --
RG-59, 59A, 59B (58 Foam) ,51 ,73 1,0 1,3 1,4 1,6 1,7 1,8 2,0 2,8 4,5 5,6 8,0
RG-62,62A. 71,71A,71B (59 Foam) ,40 ,58 ,79 ,97 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 2,1 3,4 4,1 5,6
RG-8, 9, 11, 12, 13, 213, 214, 215, 216 ,27 ,39 ,58 ,71 ,83 ,96 1,1 1,2 1,3 1,8 3,1 4,0 6,0
RG-17,17A. 18,18A. -- ,13 ,19 ,26 ,30 ,36 ,39 ,43 ,48 ,70 1,3 1,7 2,5
RG-8 Foam ,21 ,30 ,42 ,53 ,60 ,70 ,75 ,80 ,89 1,3 2,0 2,6 3,8
Belden 9913 ,17 ,27 ,38 ,46 ,51 ,59 ,63 ,68 ,73 1,3 1,7 2,1 3,0
160m 80m 40m 30m 20m 17m 15m 12m 10m 6m 2m 1.25m 70cm

Atenuación en los cables en 30 metros de longitud de calbde acuerdo a la banda de operación

Las pérdidas en una línea se expresan en decibelios por unidad de longitud. La longitud que suele tomarse como referencia es de 100 pies ( aproxim 30 m), ya que casi todos los cables son de fabricación estadounidense.

De todas formas, muchos fabricantes empiezan a dar las pérdidas de los cables, tomando como referencia 100 metros (tabla 2).

Cuando se comparan dos cables se debe tener en cuenta este dato.

Las conclusiones que se pueden obtener son:

a) Cuanto mayor sea el diámetro de una línea coaxial, menores son las pérdidas.

b) Cuanto mejor es el dielectrico, menores son las pérdidas. La espuma de poliuretano es mejor que el politeno y el aire, mejor todavía. Las líneas de hilos paralelos tienen una atenuación muchísimo más baja que cualquiera de las coaxiales.

La eficacia del blindaje en los cables coaxiales.

La difusión y proliferación de nuevos servicios de telecomunicación, sobre todo, en el sector de la telefonía móvil y de las emisiones radiotelevisivas, ha comportado la aparición de lo que se ha llamado contaminación electromagnética, y ha puesto de actualidad el problema de cómo protegerse contra los campos de interferencia de los componentes electrónicos, activos o pasivos.

Estos campos, si poseen una intensidad lo suficientemente elevada, pueden perjudicar el correcto funcionamiento de los aparatos electrónicos e, incluso, llegar a destruir la información transportada. En los cables coaxiales es fundamental que la señal transmitida no sufra alteraciones en la banda de las frecuencias empleadas, que está continuamente expandiéndose debido a la incorporación de nuevos servicios.

En concreto, el empleo de la banda de retorno (return path) en los servicios de televisión de pago(PTV) o de pago por programas (PPV) requiere una protección específica en las frecuencias comprendidas entre 5 y 42 MHz. Entre los componentes pasivos, el cable coaxial es uno de los más expuestos a las perturbaciones ya que está tendido, por largos tramos, en espacios abiertos.

También en el caso de los cables enterrados, la contigüidad con otros conductos de transmisión puede provocar interferencias recíprocas. Sin embargo, el cable coaxial posee una barrera protectora contra estas perturbaciones: el conductor externo. Este conductor sirve para transportar la señal y protegerla contra las interferencias externas. El grado de protección depende del tipo de material conductor y del porcentaje de cobertura.

Si el cable se proyecta para lograr un buen blindaje sin reducir la flexibilidad, su inmunidad a las interferencias será elevada y funcionará sin problemas, incluso en ambientes con una fuerte contaminación electromagnética.

 

 

 

Ruido Blanco (metálico) y Ruido A Tierra

 

Se define como ruido metálico, al ruido que se produce internamente en los pares por problemas de desequilibrio, este ruido se manifiesta como diafonía, normalmente se escuchan señales de otra comunicación interna en el cable, los valores aceptables de este tipo de ruido es - 78 dBm, aplicando una señal de 1600Hz.

Se define como ruido a tierra la  potencia electromagnética, que interfiere el par por efecto externo al cable, sonidos de radio, antenas, semaforos,  transformadores ect. este efecto se produce  basicamente, por problemas  de pantallas  cortadas y tierras  con alta resistencia , los valores aceptables son de -40dBm

 

 

Oferta CAVEL de cables de alta eficacia de blindaje

 

 

En el campo de los cables de elevada inmunidad contra las interferencias, ha creado la gama de cables coaxiales de la serie DG, que completan la tradicional gama con blindajes de 75 dB. Estos cables se caracterizan por proporcionar una atenuación del blindaje superior a 85 dB (clase A), obtenida combinando una lámina de aluminio y una malla cuya cobertura es mayor que la de los cables tradicionales. Esta serie comprende: productos de diferentes tamaños para satisfacer cualquier exigencia de instalación, cables marcados con cintas de color para facilitar la identificación , y un modelo adecuado para el uso enterrado. Para mayor información, véase la correspondiente tabla. La última creación es un cable con un blindaje muy eficaz, llamado RP913B, fruto de la evolución natural de los cables de la serie DG. Lleva una cinta especialmente estudiada para ofrecer una atenuación del blindaje superior a 105 dB, sin perjudicar la flexibilidad del cable. -140 -130 -120 -110 -100 -90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 0,1 1 10 100 1000 10000 Frequenza (MHz) Attenuazione di schermatura (dB) triplo schermo solo treccia serie DG treccia + nastro solo treccia Atenuación de blindaje (dB) Frecuencia (MHz) sólo malla trenzada 94% serie DG malla trenzada + lámina sólo malla trenzada 39% triple blindaje Gráfico comparativo para diferentes tipos de blindaje externo

 

Fórmula para calcular la impedancia de una linea coaxial

 

uhf44125_n.jpg (15870 bytes)

Longitud cable coaxial =( 150/frecuencia), multiplicado por el factor de velocidad del cable, multiplicado N veces

Si checas en la tabla entre 27 y 28 metros de longitud de coaxial, es multiplo de medias ondas para varias bandas.

 

 

Factores de velocidad de los coaxiales de acuerdo al material utilizado como aislante entre el centro y la malla

Una consideración importante en aplicaciones de líneas de transmisión es que la velocidad de la señal en la línea de transmisión es más lenta que la velocidad de una señal en el espacio libre. La velocidad de propagación de una señal en un cable es menor que la velocidad de propagación de la luz en el espacio libre, por una fracción llamada factor de velocidad.Que dependerá de dieléctrico que separa los dos conductores.

Material Aislante
Velocidad de Propagación %
Dieléctrico Relativo (er )
Polietileno Sólido
66.2
2.28
Polietileno Celular
81.5
1.50
Polietileno Pelicular
79.0
1.60
Polietileno con Aire
84.5
1.40
Polietileno a la Flama
62.0
2.60
Polipropileno Sólido
66.6
2.25
Polipropileno Celular
81.6
1.50
Aire
100
1.00
Teflón
70.0
2.04
Plástico
72.0
1.90

 

 

Ahora analizaremos una antena que este en resonancia con sus reactancias inductivas y capacitivas canceladas.

 

 

 

Como afecta el largo del coaxial en elL rendimiento de tu antena y la ROE, descarga la información

 

 

 

 

Conclusiones:

PRIMERO: La mejor antena es la que tiene canceladas sus reactancias Jx (canceladas), indicando que la antena no es demasiado corta o larga para la frecuencia de diseño. Desde luego para comprobarlo es necesario, medir las características de la antena en sus puntos de alimentación.El elemento que debe radiar es la antena no la línea de alimentación.

SEGUNDO: Una antena resonante no necesariamente tiene que tener una R.O.E. DE 1, en su punto de alimentación y esta puede presentarse por diferencia de impedancias entre línea de alimentación y antena.

TERCERO: Cuando una antena tiene una impedancia diferente a la línea de alimentación, se corregirá con un transformador de impedancias, que debe estar colocado, lo más cerca posible de sus terminales, además se deberá de tomar en cuenta que la antena es una carga balanceada y la línea coaxial es una línea des-balanceada, en contra parte una antena de móvil es de tipo des-balanceada y alimentada con línea coaxial que es des-balanceada es correcto, y es importante tener en cuenta también la longitud del coaxial, por lo antes expuesto.

CUARTA: La longitud de cable coaxial si afecta el largo físico de la antena, desfasándose de la frecuencia de resonancia a manera de engaño, y provocando engaños en los equipos de medición. Con ello una buena antena la podríamos descomponer totalmente de sus propiedades.

QUINTO: El mejor coaxial es el que tenga la impedancia característica correcta, que corresponda con el equipo transmisor (de 50 ohms), y debe tener multiplos ½ longitudes de onda afectdas por su factor de velocidad del calble, para tener valores más correctos en nuestros equipos de medición.

SEXTO: La longitud del coaxial no afecta, solo y siempre y cuando la antena, tenga canceladas sus reactancias, puede tener cualquier longitud, en caso de ser una antena no resonante, los valores que veremos en nuestros equipos de medición cercano al radio serán afectados por las inductancias lineales del coaxial y sus respectivas capacitancias lineales que presenta la línea. Afectando con ello la eficiencia de todo el sistema.

SEPTIMO: Existe softwware y programas que no contemplan estos aspectos, luego entonces, hay que revisar que alcances y propiedades tiene cada uno en particular, las fórmulas y matemáticas no fallan, lo que falla es no tener acceso en ocasiones a las cualidades y defectos de cada uno de ellos, y sobre todo para que frecuencias los están diseñandos. Obtener algunos de ellos nos evitarán mucha pérdida de tiempo para entender que pasa con nuestra estación de radio

OCTAVO: Puedes tener una lectura incorrecta sobre la información de tu antena, por no tener el cuidado correcto de donde y como tomar la información te puede generar ineficiencia en tu sistema de antenas, por ello es común escuchar a personas decir está sorda mi antena aunque tiene 1 de ondas estacionarias, una buena antena mal alimentada pero mal tratada en su línea de alimentación, no es culpa del diseño de la antena. O de otra manera una antena aparentemente buena no sirvió para nada por simular que todo parecía excelente, es sorprendente como desajustamos la antena aparentemente con una línea de alimentación mal calculada.

NOVENO: Para medir las características de tu antena en el punto de alimentación no es necesario subirte a la torre y ahí colocar tu analizador y obtener los parámetros, basta con conectar una línea de multiplos media longitud de onda, desde tu antena hasta tu equipo para que se presenten a manera de espejo las mismas características que leerías en la base de la antena, y una vez hecho estas lecturas, podrás tomarlas en cuenta para realizar los acoplamientos de impedancias necesarios en la base de alimentación de tu antena y con ello lograr la mayor eficiencia de tu sistema radiante. El no hacer este procedimiento te dará; datos erróneos en las lecturas de tu watt metro o analizador de antenas, por lo que las lecturas de estacionarias también serán incorrectas.

Ventajas de las líneas planas

La primera ventaja es su bajísimo nivel de pérdidas, incluso para frecuencias elevadísima.

La segunda ventaja es que podemos realizarla para cualquier impedancia (mediante la fórmula), y para cualquier potencia, por grande que sea, aumentando el diámetro del conductor o en casos extremos utilizando tubos de cobre.

Desventajas de las líneas planas

Siempre existe una cierta radiación a lo largo de la propia línea, debido a que los campos de cada conductor no se cancelan exactamente, sobre todo a pequeñas distancias de la línea, lo que puede causar problemas de interferencia a la televisión u otros servicios.

Si la línea no está equilibrada y existe una ROE fuerte en ella, estos problemas pueden ser muy graves. Las líneas planas tienden a captar ruidos eléctricos de los sitios por donde pasan. En las ciudades o edificios con muchos vecinos, el nivel de ruido eléctrico es muy alto debido a la gran cantidad de electrodomésticos existentes. Si una línea tiene que pasar por esas zonas, su captación de ruido será muy alta.

El último inconveniente, es que, las líneas planas se las debe construir uno mismo.

De acuerdo al calculo de parametros realizado se puede concluir que la consideración de alta frecuencia si tiene validez, debido a que los parámetros hallados con ecuaciones matemáticas coniciden con los que da el distribuidor de la linea.

La forma de la gráfica de la atenuacióon que nos entrega el fabricante, nos indica que, a medida en que la frecuencia de trabjao del cable aumenta, aumenta también el valor de la atenuación, lo que nos indica que hay un posible aumento de pérdidas de datos que estemos enviando o recibiendo.

Los parámetros geométricos del cable, influyen directamente en las propiedades eléctricas del mismo (capacitancia, inductancia, resistividad y conductivivdad), entonces es importante considerar estas medidas geométricas en el momento de diseñar un cable coaxial con las propiedades eléctricas necesarias para cumplir con dicho diseño.

Una adecuada eleción del medio dieléctrico y del medio conductivo, es decir de sus materiales permiten que el cable tenga un mejor desempeño en su frecuencia de trabajo, pues hace que el cable tienda a un comportamiento ideal.

En el momento de escoger un cable para una aplicación específica, es importante saber las características de la información que vamos a transmitir, es decir si es de alta o baja frecuencia, de alta o de baja potencia o de la distancia que vaya a recorrer el cable para entregar o transmitir la información,entre otras.

De esto depende el buen desempeño del cable, por ejemplo el cable coaxial M17/84 RG-223 que se trata en este artículo cumple con la transmisióon de altas frecuencias pero en largas distancias comienza a perder sus características ideales. por lo que su uso es limitado en este sentido.

 

 

 

 

 

 

 

Tomado de artículos varios en revistas especializadas, Internet y una traducción parcial del libro "Ser Radioaficionado" INTERNATIONAL AMATEUR RADIO STUDY GUIDE de Paul L. Rinaldo, (W4RI), editada por The American Radio Relay League (ARRL).

Rodolfo Neri Vela, Publisher, Mc Graw- Hill, Title, Lineas de Tranmisióon, Year, 1999 Author, TIMES - Microwaves Systems, Title,Complete Coaxial Cable Catalog And Handbook, Volume, update 2007, Year, 2004 Author, amonawa.com, Title,= Interactive smith chart lossless line, Url , http://www.amanogawa.com/archive/transmissionA.html

 

 

 

ANALISIS DE LA ANTENA:

 

 

a.- Calcula tu antena de acuerdo a la fórmula correspondiente. ya sea de 1/4 de onda, media onda, 3/4 de onda, onda completa, 2 o más ondas etc.

 

Un dipolo tiene 1/4 de onda por cada brazo de la antena o múltiplo impar de 1/4de onda (1/4.3/4, 5/4, 7/4)

 

Una vertical de 1/4 de onda tiene un elemento vertical de 1/4 de onda o múltiplo impar de 1/4de onda (1/4.3/4, 5/4, 7/4) y varios radiales de 1/4 de onda. Esta antena tiene una impedancia en teoría cerca de los 36 ohms, inclinando sus radiales unos 45 grados se puede logar llegar a los 50 ohms.

 

En la práctica, la presencia de objetos conductores vecinos y la calidad de la tierra real como reflector de ondas electromagnéticas harán que la impedancia sea distinta de la impedancia ideal.

Un dipolo plegado tiene una onda completa

 

 

 

La antena 1 (dipolo simple), antena 2(dipolo de 3/4 de onda), antena 3(dipolo asimetríco 2 bandas) , antena 4 dipolo asimetrico de alta ganancia) y antena 5(dipolo plegado). Para que resuenen este tipo de antenas se alimentan donde la curva de corriente es máxima y el voltaje es mínimo ver la gráfica anterior.

 

Una antena de cuadro tiene una onda completa, al igual que una delta loop en su elemento existado

 

Antena de cuadro su ángulo de radiación es alto, muy buena para comunicados locales

Antena de cuadro de varios elementos,. ángulo de radiación bajo, alta ganancia, buena para Dx.

 

Una yagui tiene un elemento exitado que tiene 1/4 de onda por cada lado o múltiplo impar de 1/4de onda (1/4.3/4, 5/4, 7/4)

 

Una antena doble bazuca es una combinación que tiene una onda completa de coaxial multiplicada por su factor de velociad y un largo total de extremo a extemo de 1/4 de onda por cada lado.

 

 

Medidas en pies, un pie equivale a 0.3048 mts


 


 

Todas las antenas parten del mismo principio, la longitud de tu antena tiene que ver con la longuitud de onda. lo que muchas veces confunde a las personas es el ponerle nombre a las antenas, las antenas ya están inventadas, no hay nada novedoso. solo es cuestión de interpretar la información.

Como puedes ver no hemos hablado de lineas de balum, ni de tunners. pues aunque forman parte de tus antenas no son elementos que intervengan en su cálculo por el momento.

 

Para calcular una longitud de onda usaremos la siguiente fórmula.

 

 

 

Es preciso aclarar que la longitud física o geométrica de un elemento varía ligeramente con respecto a la longitud eléctrica del mismo. La longitud eléctrica se ve afectada debido a: La presencia de elementos metálicos, su cercanía con respecto al suelo, y fundamentalmente a causa del diámetro del elemento usado para construir la antena. Un elemento de gran diámetro afecta de manera diferente que uno de menor diámetro debido a la presencia de variables capacitivas invisibles Por ejemplo una antenas de alambre o tubo, etc.)

 

El alambre de la antena se comporta como un inductor formando un capacitor invisible con el suelo.

 

En el estudio de las líneas de tx se observó que la longitud de onda en la línea era menor que la longitud de onda correspondiente a una señal de la misma frecuencia, pero viajando en el espacio libre. Y esta diferencia era provocada por las distintas velocidades de propagación. En la antena sucede una situación similar, provocada por la presencia misma de la antena en la vecindad del suelo y otros conductores, contribuyendo también los soportes de aislamiento, con lo cual se introducen capacitancias que afectan la velocidad de la onda en la antena. Se denomina longitud eléctrica a la calculada utilizando la longitud de onda en el espacio libre. La longitud física es la longitud real que debe tener la antena, de acuerdo a la explicación anterior. Obviamente ésta es más corta que la longitud eléctrica. Este acortamiento es a menudo referido como efecto del borde (end effect).

Si a esta fórmula la dividimos entre 2 y la multiplicamos por un factor de acortamiento tenemos que: La longitud física de una antena dipolo de media onda se puede expresar mediante: L = k (300 / 2f )

Por lo tanto para un dipolo la longitud física será: L = k (150 / f )

Donde: L = Longitud física del dipolo de media onda [metros].

f = frecuencia empleada [Mega Hertz].

k = Factor de relación semi longitud diámetro del elemento de antena.

El resultado será el siguiente:

 

Como puede apreciarse en la gráfica siguiente los valores de k son variables de acuerdo a la relación longitud del dipolo entre el diámetro del mismo. L/d . Por ejemplo un dipolo para la banda de 40 metros tiene una longitud de aproximadamente 20 metros, si usamos un conductor muy grueso, digamos de 2 metros de diametro, dividimos 20 que es la longitud del dipolo en 2 = nos dá una relación de 10 y vamos a la tabla y buscamos el valor de 10 y nos representa un factor de acortamiento de 0.925 o séa que será 92.5% -100% =7.5% mas chico que los 20 metros originales planteados. Lo que se resume en a mayor diámetro del conductor más corta será la antena , si utilizas un cable del no. 12 que tiene un diámetro de 2.05 milimetros que equivalen a 0.00205 metros dividimos 20 que es la longitud del dipolo entre 0.00205 nos da una relación sercana a 9000 cun un factor de acortamiento de 0.98, o bien 100-98=2% o sea que la antena tendrá en lugar de 20 metros 2% más corta o sea 19.60 metros en lugar de 20 metros del dipolo para la banda de 40 metros.

Ahora: si el área transversal del conductor que conforma la antena aumenta, también lo hace su permeabilidad (m), y por lo tanto la velocidad de la onda disminuye, y con esto también la longitud física. Solo en el caso ideal de un conductor aislado en el espacio libre y con un grosor despreciable, las dos longitudes tenderían a igualarse. Como L/ 2 = 150 / f, si f se expresa en MHz, la longitud física de una antena dipolo de media onda se puede expresar mediante: L = k x 150 / f

Coeficiente de acortamiento de la antena para calcular la longitud eléctrica de un elemento radiante.

 

Influencia del material utilizado para la construcción de la antena

1.-La resistencia al paso de la corriente en los diversos materiales influye en el rendimiento de la antena, Por ejemplo si tenemos una antena con alambre de cobre tendrá 0.1 dB más ganancia que una hecha con alambre de aluminio y si está se construye con acero bajará su rendimiento en más de 3 dB. 2.- Ahora el diámetro del conductor influye también en la ganancia de la antena. Si tenemos una antena de alambre y otra hecha con tubo se notará que en la antena hecha con tubos tendrá más ancho de banda a cambio de perder 0.15 dB, lo cuál es muy poco sobre todo si la antena la usamos para frecuencias bajas, puesto que si tenemos una antena para altas frecuencias con un conductor muy grueso o sea que su relación longitud diámetro sea muy pequeña ahí si es contraproducente utilizar diámetros muy gruesos.

3.- Como conclusión las antenas de alambre son más económicas, tienen mejor ganancia de acuerdo a lo antes expuesto y la ventaja de las antenas hechas con tubos de aluminio tienen la ventaja de ser mas ligeras en peso que las hechas con tubo de cobre y sobre todo el costo del aluminio es mas barato que el cobre. A partir de este análisis podrás decidir que tipo de material utilizaras para la construcción de tus antenas en función de: propiedades, costo y frecuencia del espectro.

Especificaciones de alambre de cobre AWG de diferentes calibres

Espeficiciones y características de los tubos de aluminio marca CUPRUM

 

Ahora bién si tomamos un factor k de acortamiento de 0.95 con una relación longitud L/d de tenemos que las longitudes de la antenas de acuerdo a determinadas frecuencias tedrán los siguientes valores

 

Ejemplo: Un dipolo para 7.080 mhz construido con tubo de 0.05 mts de diámetro

Tenemos L = k (150 / f ) Longitud del dipolo L= (150 / 7.080) = 21.18 metros Díametro =0.05 mts Relación longitud diámetro = 21.18 / 0.05 = 423 Buscamos el valor L/d mas cercano en la tabla a 423 y encontramos el de 400 que nos da un valor de k =0.969 por lo que sustituimos en la fórmula L = k (150 / f ) L = 0.969 x (150 / 7.080) = 20.52 mts será la longitud de nuestro dipolo de 5 cm de diámetro para 7.080 Mhz. Ahora si ese mismo dipolo lo hiciéramos con un alambre de 2.5 mm Tenemos L = k (150 / f ) Longitud del dipolo L= (150 / 7.080) = 21.18 metros Diámetro 0.0025 mts Relación longitud diámetro = 21.18 / 0.0025 = 8,472 Buscamos el valor L/d mas cercano en la tabla a 8,472 y encontramos el de 8,000 que nos da un valor de k =0.979 por lo que sustituimos en la fórmula L = 0.979 x (150 / 7.080) = 20.74 mts será la longitud de nuestro dipolo de 2.5 mm de diámetro para 7.080 Mhz. Como podemos apreciar el dipolo tubo de 5 cm de diámetro tiene menor longitud que el dipolo de alambre de 2.5 mm esto se debe a que presenta mayor capacitancia con respecto al suelo. Al tener mayor diámetro el elemento. Por lo tanto este efecto comprueba que la longitud física y la longitud eléctrica de la antena tienen diferentes valores. Aunque físicamente tiene una longitud menor eléctricamente tiene ½ longitud de onda. Por lo tanto k = (velocidad de la onda en la antena / velocidad en el espacio libre; 3 x 108 m/seg).

Tabla de medidas para construir antenas usando un factor de acortamieto de k=0.95, cable calibre no. 12

 

 

Para frecuencias inferiores a 30 MHz, el factor de velocidad (o de acortamiento) se considera para propósitos prácticos, de 0.95 (un 5 % más corta). Realmente se debe tomar en cuenta el diámetro del conductor con el que se fabrica la antena, sobre todo a frecuencias mayores. La siguiente figura da una idea de dicho factor en función de la relación: longitud eléctrica del dipolo / diámetro del conductor.

 

 

 

 

Resonancia

 

Para que una antena tenga buen rendimiento, tiene que resonar en la frecuencia de trabajo (es decir, tener cancelada la componente reactiva XL o Xc). la reactancia inductiva y capacitiva debe de ser cero. XL+Xc=0, Para el caso del dipolo extendido tendremos una impedancia aproximada a los 70 ohm y para el caso de la V invertida oscilará dentro de los 50 ohm (ambos valores son teóricos). Nota: ¿ Por qué teórico?. Porque hasta que no midamos en el centro de la antena con un analizador o un puente de ruido, no podemos aseverar que el valor de la impedancia medido en nuestra antena . Lo mismo vale para la resonancia. Si queremos saber dónde resuena, debemos medir en el centro de nuestra antena con un analizador o un dip meter (Medir implica tomar los datos en el centro de antena sin el balun, sin gamma, sin linea)..Medir las X = cero en la frecuncia de resonancia, no importa que la impedancia de un valor diferente a los 50 ohms, pués despues nos encargaremos de de balancear ésta impedancia.

 

Dependiendo del valor de la energía y la reactancia se dice que el circuito presenta: " Si , reactancia Inductiva(WL > 1 / WC). Esto es la reactancia tiene signo positivo mayor que cero. Lo cual indica que la antena esta larga con respecto a la frecuencia pues presenta + jx > 0. " Si , no hay reactancia y la impedancia es puramente Resistiva (WL = 1 / WC) se dice que la antena esta en resonancia, es decir no hay componente en el eje de las "Y", solo en el eje "X". puesto que presenta jx=0 Si , reactancia Capacitiva (1 / WC > WL). Esto es la reactancia tiene signo negativo, lo cual indica que la antena esta corta con respecto a la frecuencia pues presenta -jx < 0. Por definición: La reactancia capacitiva (XC) es la propiedad que tiene un capacitor para reducir la corriente en un circuito de corriente alterna. Como la corriente en un circuito capacitivo aumenta según se incrementa la frecuencia de la corriente alterna, se observa que la reactancia capacitiva (XC) actúa en forma inversa a la inductiva. reactancia inductiva (XL), pues la corriente en un circuito inductivo disminuye de acuerdo con el aumento de la frecuencia. A la diferencia entre XL- XC se le da simplemente el nombre de reactancia (X) y se expresa como: X = XL- XC Cuando la antena tiene cancelada la reactancia (X), en otras palabras la antena está en resonancia tenemos que para una misma potencia disponible en el transmisor circulará una corriente mayor. A lo largo de la antena se establecen vientres y nodos de intensidad y de tensión. La resonancia se logra si en el punto de alimentación, el cociente de la tensión y la corriente es puramente resistivo. Las antenas se denominan resonantes cuando se anula su reactancia de entrada. Para el caso de una antena aislada de tierra, la medida de resonancia será igual a media longitud de onda y sus múltiplos (ya que en los extremos de la antena sólo pueden existir nodos de intensidad, o sea intensidad nula). O sea que la corriente y el voltaje se encuentran desfasados, 90° uno de otro, máxima corriente y mínimo voltaje, mínimo voltaje máxima corriente.

 

 

Bien, hasta ahora no tendríamos ningún problema. Pero colgado el dipolo, el tema sería cómo hacemos para medir y de dónde. Empecemos con el dipolo extendido: si la antena está colgada a 40 metros de altura, no hay forma de medir el centro de la antena a menos que nos suba una grúa o flotemos en el aire. Entonces la pregunta sería ¿ dónde mido?.

La respuesta no es tan complicada, si tomamos en cuenta nuestra línea de transmisión.(cable coaxial). Uds. saben que los cables que normalmente usamos son el RG 8 ó 213 ó similares con una impedancia característica de 50 ohm. Si a modo de prueba conectamos una carga de 50 ohm en uno de los extremos del coaxial y en la otra punta medimos la roe, notaremos que el wattimetro no indica potencia reflejada (1:1). Pero si la cambiamos por una carga de 75 ohm y medimos, vamos a notar que la roe se eleva a 1:1.5. Esta variación se debe a la diferencia de impedancia que existe entre 50 y 75 ohm. (Les recuerdo que "impedancia" se le dice a la resistencia trabajando en corriente alterna). Haciendo una comparación, lo mismo pasa en nuestro centro de antena. Como no sabemos si tenemos 50 ohm en el centro de nuestro dipolo, cuando conectemos el cable coaxial lo que vamos a medir abajo es erróneo, a menos que justo coincida la longitud de nuestro cable con la 1/2 longitud de onda eléctrica . Tenemos entonces que cortar longitudes de 1/2 longitud de onda eléctrica , siempre teniendo en cuenta el factor de velocidad del cable, que para el caso de los RG 8 y 213 es de 66 siempre y cuando su material aislante sea polietileno.. Es decir que tiene un factor de velocidad del 66 % o dicho en otras palabras: " la velocidad de la onda en el espacio libre viaja a una velocidad aproximada de 300.000 Km/s, cuando la onda ingresa a nuestro cable coaxial lo hará un 34 % mas lento". Esto es producto de la atenuación que le produce el dieléctrico (PVC, Polietileno, Tefzel, Teflón, Poliuretano, etc.) de nuestro cable a la onda. ( Ej.: Para los cables que usan un dieléctrico de Foam (Polietileno expandido), su factor puede variar desde 82 a 88 % y para los que usan dieléctrico de aire ( Polietileno/aire) de los del tipo Flexwell o Heliax su velocidad puede variar entre 90 a 96 %, acercándose casi al ideal que es 100 %.

 

Una consideración importante en aplicaciones de líneas de transmisión es que la velocidad de la señal en la línea de transmisión es más lenta que la velocidad de una señal en el espacio libre. La velocidad de propagación de una señal en un cable es menor que la velocidad de propagación de la luz en el espacio libre, por una fracción llamada factor de velocidad.

Material Aislante
Velocidad de Propagación %
Dieléctrico Relativo (er )
Polietileno Sólido
66.2
2.28
Polietileno Celular
81.5
1.50
Polietileno Pelicular
79.0
1.60
Polietileno con Aire
84.5
1.40
Polietileno a la Flama
62.0
2.60
Polipropileno Sólido
66.6
2.25
Polipropileno Celular
81.6
1.50
Aire
100
1.00
Teflón
70.0
2.04
Plástico
72.0
1.90

 

 

 

 

 

LONGITUD ELÉCTRICA DE UNA LÍNEA DE TRANSMISIÓN

La longitud de una línea de transmisión relativa a la longitud de onda que se propaga hacia abajo es una consideración importante, cuando se analiza el comportamiento de una línea de transmisión. A frecuencias bajas (longitudes de onda grandes), el voltaje a lo largo de la línea permanece relativamente constante. Sin embargo, para frecuencias altas varias longitudes de onda de la señal pueden estar presentes en la línea al mismo tiempo Por lo tanto, el voltaje a lo largo de la línea puede variar de manera apreciable. En consecuencia, la longitud de una línea de transmisión frecuentemente se da en longitudes de onda, en lugar de dimensiones lineales. Los fenómenos de las líneas de transmisión se aplican a las líneas largas. Generalmente, una línea de transmisión se define como larga si su longitud excede una dieciseisava parte de una longitud de onda; de no ser así, se considera corta. Una longitud determinada, de línea de transmisión, puede aparecer corta en una frecuencia y larga en otra frecuencia. Por ejemplo, un tramo de 10 m de línea de transmisión a 1000 Hz es corta = 300,000 m; 10 m es solamente una pequeña fracción de una longitud de onda). Sin embargo, la misma línea en 6 GHz es larga (A = 5 cm; la línea es de 200 longitudes de onda de longitud).

 

 

b.- Calcula tu linea de coaxial

Muchas personas ajustan sus antenas conjuntamente con las lineas de alimentación, sin checar si lo que anda mal es la linea de alimentación o la antena en sí, deberíamos de checar primero que la linea de alimentación esté trabajando correctamente. Algunas veces notarás que si le cortas un poco a la linea que alimenta la antena, cambia la relación de ondas estacionarias R.O.E. Esto es un síntoma de que no estas haciendo las cosas bién. ( ver teorías sobre antenas)

Primero: Necesitamos medir las caracteristicas de la antena: reactancia, impedancia en el punto de conexión de la antena y sin que intervenga y afecte la linea de alimentación.

Como es un poco dificil medir arriba las propiedades de la antena lo que tenemos que hacer es conectar un cable coaxial que tenga la misma impedancia del radio o sea 50 ohms y éste cable debe servirnos como elemento de prueba, para ello cortaremos el cable de tal manera que nos de multiplos de media longitud de onda desde luego afectado por su factor de velocidad del cable coaxial, con ello lograremos recibir en nuestro wattmetro la lectura real de la antena como si la midieramos en su punto de alimentación.

Segundo: una vez que ya tenemos las lecturas con este cable de prueba, ahora si es el momento de modificar la antena, para que resuene a la frecuencia media de diseño, ahí notaremos si esta larga, corta, y también podemos checar que impedancia nos arroja la antena, para seleccionar el tipo de balum que requerimos.

Tercero: muchas veces ponemos balum´s nada mas por que alguien nos dijo que tal o cual antena lleva determinado tipo de balum, pero no checamos realmente y eso hace que de pronto nuestras antenas presenten caracteristicas de sordera, auque estén supuestamente con una R.O.E. de 1:1.

Cuarto: Una vez que verificaste y realizaste los ajustes correspondientes a tu antena, el cable coaxial ya no tiene tanta importancia en cuanto a la longitud que debe de llevar éste pues la impedancia de entrada será igual a la impedancia de la salida en antena, y ahi utilizarás la menor longitud de cable coaxial para minimizar perdidas por longitud de cable coaxial. en resumen el cable coaxial de prueba solo nos sirvio para que checaramos las caracteristicas reales de nuestra antena e hicieramos los ajustes correspondientes.

Quinto: Ahora si aunque le cortes cualquier longitud a tu cable coaxial no tienen por que variar la realción de ondas estacionarias esto es buena señal de que los cambios que hicimos en la antena fueron los correctos y no fuimos engañados con la linea de alimentación.

Largo de los Cables Coaxiles

Podemos calcular el largo del cable coaxil que vamos a usar.
Esté largo, está determinado en media onda, esto es devido a que la impedancia de la antena, debera de ajustarse al cable a usar y al radio(generalmente 50 ohms).
Para calcular el cable, deberemos realizar la siguiente operación:

L = 300/F

Donde F es la frecuencia en Mhz ( por ejemplo 144 Mhz ), y 300 es la velocidad de la luz que se abrevia eliminando ceros, ( 300.000 Km/segundo ).
Como este calculo es para el espacio libre, deberemos calcular el factor de velocidad que tienen los cables para compensar las perdidas de conductor a usar.
Esto nos da por resultado la siguiente formúla: L=300/144mhz= 2.08 metros.

Lc = L x Fv ( ver la tabla de Fv )

Lc=2.08mts x 0.659 =1.37 metros

Donde L es la longitud del cable que hemos calculado y Fv es el factor de velocidad del cable a usar. Tenemos que tener en cuenta que usamos un cable coaxial RG-58 o RG-8, el factor de velocidad sera 0.659.
Como dijimos que el cable debe tener una longitud de media onda de la frecuencia o multiplos de ella, por lo tanto al resultado hay que dividirlo entre 2, o sea:

Lt = Lc/2

Lt=1.37 entre 2 = 0.685metros que equivale a media longitud de onda eléctrica del cable

Si queremos un cable que nos llegue asta el equipo, ya que la longitud que nos dara sera muy corta, deberemos multiplicarlo por un multiplo.
Vamos a suponer que tengo un cable coaxil RG-8U, y debera de llegar al equipo que está a unos 25 metros de la antena. El equipo y la antena deberan tener una impedancia optima en 146.5 Mhz, deberemos de realizar la siguiente cuenta:

Si multiplicamos 0.685 x 37 veces nos dara una longitud de 25.34 mts

pero si lo multiplico 0.685 por 36 veces nos dara una longitud de 24.66 mts

por lo tanto tomamos la del factor de 37 veces que nos cubre los 25 metros que aproximadamente necesitabamos desde el radio hasta la antena ya que el del factor de 36 no nos alcanzaria a satisfacer nuestra necesidad.

Longitud cable coaxial =( 150/frecuencia), multiplicado por el factor de velocidad del cable, multiplicado N veces

Si checas en la tabla entre 27 y 28 metros es multiplo de medias ondas en varias bandas.

 

Cómo sabemos o podemos comprobar que nuestro cable realmente está resonante a 1/2 longitud de onda?. Esta pregunta se debe a que no tenemos forma de saber si cortando el cable a los x mts, vamos a tener la 1/2 onda física que necesitamos, ya que no todos los coaxiales tienen 50 ohm a lo largo de todo el cable, por mas que el fabricante asegure que si los tiene. La forma práctica sería cortar el cable a los x mts, en uno de los extremos poner en corto la malla con el vivo del coaxial y en el otro extremo con el conector instalado lo conectamos con un analizador de antena o con un dip meter la resonancia. Esta medición nos va a confirmar si realmente el cable es resonante a 1/2 longitud o no lo es. Utilizando este método ajusten el cable cortando o alargando hasta que encuentren el pozo de resonancia. Y es tambén una manera de obtener el factor de velociad del cable.

 

Factor de potencia perdida, según la relación de ondas estacionarias

 

Factores de pérdidas de acuerdo a la relación de ondas estacionarias. Si tienes una antena con una R.O.E 5.15 perderás el 52.2 % de la potencia suministrada, según la tabla anterior. O mejor dicho se disipará en calor y no en ondas electromagnéticas.

Si tenemos una antena que tiene 300 Ohms de impedancia y la conectamos directamente al equipo transmisor tenemos: 300/50= 6 Por lo tanto la R.O.E. Que mediremos con nuestro watt metro será 1:6 El factor de pérdida será: Factor de pérdida = ((R.O.E. -1) / (R.O.E. +1))2 O también tomamos de la tabla 6.00 que nos arroja un valor de 0.510 Ahora si estamos trasmitiendo con 150 watts multiplicado por el factor 0.510= Nos dará una perdida de potencia de 76.5 watts de perdida en potencia debido a las estacionarias presentes en el equipo. Si la señal que recibimos con una antena entonada correctamente es de apenas 10 micro volts y tenemos una antena con una R.O.E. de 6.0 y un factor de pérdida de 0.510 quiere decir que perdemos 10 x 0.510=5.10 micro volts de de los 10.00 micro volts que deberíamos de recibir

 

Estos pasos son los que la gran mayoría "no" hace y por eso la antena queda mal ajustada. ¡Ojo!, por mas que utilicemos un balun, pensando que nos va a adaptar esa diferencia él, no adapta esa diferencia, al contrario, desadapta mas aún el sistema. Les recuerdo que la función de un balun es adaptar algo balanceado a algo desbalanceado, nada más. Bajo estas condiciones, procedemos a medir con la certeza de que el valor de impedancia que tenga la antena en su centro va a ser el mismo en nuestro extremo, porque la roe que vamos a medir va a ser la real de la antena. Bajo este método procederemos, ahora sí, a acortar o alargar los brazos del dipolo hasta encontrar nuestra menor reflejada. Ahora sí queremos saber si nuestra antena está realmente ajustada. La prueba más fácil es cortar pedazos de nuestro cable coaxial e ir midiendo en cada corte. Si observamos que la roe no varía la antena, está perfectamente apareada y por consiguiente ajustada correctamente. Ahora si cada vez que cortamos el coaxial y volvemos a medir, la roe nos varía, eso significa que no hemos cortado bien el cable coaxial y hemos ajustado mal la antena. Vuelvo al ejemplo del cable coaxial que tiene en un extremo la carga fantasma de 50 ohm. Por mas que midamos la roe en el otro extremo, con 100, 73, 61, 50, 15, o 2 metros, la roe no variará. Sí haciendo esta prueba observásemos que varía la roe, eso nos indicaría: que la carga no tiene 50 ohm, el cable es de muy mala calidad, tiene pérdidas o tiene una impedancia diferente a 50 ohm.

 

 

c.- Transformadores de impedancia (ver tema):

 

Cables coaxiales y lineas de trasmisión:

Se define cable coaxial a un cable en el cual los dos conductores tengan el mismo eje, siendo el conductor externo un cilindro separado del conductor interno por intermedio de un oportuno material dieléctrico.
El empleo de cables coaxiales es indispensable para limitar las pérdidas que se verifican por irradiación todas las veces en que la frecuencia de las señales transmitidas sea del orden de los KHz: el conductor externo, además de conductor de retorno, cumple con la función de blindaje, con la consiguiente estabilización de los parámetros eléctricos.

Los cables RG son usados en los campos de la electrónica comercial, ingeniería de radiofrecuencia, proceso de datos, aviónica, etc., donde por supuesto la alta calidad es imprescindible para asegurar:

- La larga vida de servicio y buena estabilidad de envejecimiento.
- Temperatura de trabajo continuo de: PE: -40º C + 75º C.
- Alta resistencia a la abrasión de la cubierta y a la permanente acción de los agentes químicos.
- Alta flexibilidad.
- Baja atenuación.
- Mínima desviación de la impedancia característica y buena homogeneidad.
- Utilización de conectores estándar.

CONSTRUCCIÓN:
Conductor interior: La construcción, el material y las tolerancias del conductor interior son factores determinantes de las propiedades eléctricas y mecánicas del cable. Los cables individuales son realizados con tolerancias muy estrictas, con cobre electrolítico , partiendo de hilo rígido, estañado, plateado o desnudo, tanto macizo como agrupado, teniendo un alto grado de flexibilidad. En casos de alta resistencia a al tracción, los hilos de Copperweld son utilizados para muchos conductores interiores.

Aislamiento: El comportamiento a la temperatura, atenuación, rigidez dieléctrica y flexibilidad son los factores determinantes para el material y la construcción de los aislantes de cables. El polietileno es preferiblemente usado a causa de sus buenas propiedades para el curvado en frío y dieléctricas. Conductor exterior: La malla de los conductores exteriores está formada por hilos de cobre desnudo, estañado o plateado. Están diseñadas de acuerdo con MIL C-17F, con alto factor de cobertura y eficiencia de blindaje. Los cables con unos requerimientos más estrictos de apantallamiento deben ser previstos con doble malla.

Protección exterior: Los cables apantallados tienen como protección exterior una cubierta a prueba de resistencia atmosférica, la cual está clasificada de acuerdo con la calidad de los grupos MIL C-17F. En las cubiertas de PVC que cumplen con la MIL C-17F, en las cuales los plastificantes tienen una baja emigración y muy alta resistencia al envejecimiento, el aumento de la atenuación es imperceptible al paso del tiempo. Los cables que están sujetos en particular a tracciones mecánicas, son previstos con armadura exterior adicional de hilos de acero o aluminio.

Cubiertas de cables de acuerdo con MIL C-17F:
- Tipo IIa:
* Ensayos resistencia a la temperatura: De -55ºC a +98ºC. La materia prima utilizada en las cubiertas tipo IIa consiste fundamentalmente en un tipo de PVC blanco negro o gris, cuyos plastificantes son muy seleccionados y permiten unos comportamientos excelentes a los efectos atmosféricos y a la abrasión.

- Tipo IIIa:
* Ensayos resistencia a la temperatura: De -55ºC a +98ºC. La cubierta para cables tipo IIIa consiste en un PE negro. Este tipo de material está especialmente diseñado con una serie de componentes que la hacen resistente a la suciedad y a agentes exteriores.

 

Los primeros cables coaxiales fueron desarrollados en los años cuarenta durante la segunda guerra mundial en los Estados Unidos como consecuencia estratégica de transmitir a grandes distancias con la menor interferencia posible de señales eléctricas y gran capacidad de información.

Su introducción comercial sucedió a fines de la década del cuarenta bajo las normas del ejército de los Estados Unidos y posteriormente bajo las normas "IEC" International Electrotechnica Commisión.

La eficiencia eléctrica y equilibrio debe mantenerse dentro de una gran gama de frecuencia y variedad de ambientes donde será requerido, por ello sus propiedades físicas, mecánicas y eléctricas están directamente relacionadas con el uso que se les quiera dar; directamente enterrado en el suelo, en ductos, aéreos, en interior de aviones, submarinos, vehículos en constante movimiento etc.

Dado a la gran variedad de utilización de este tipo cables es que existe en el mercado una amplia gama de formas y diseños.

Tecnología de cables coaxiales

Un par coaxial está constituido de dos conductores cilíndricos y concéntricos, aislados entre sí por un dieléctrico. Este dieléctrico puede ser con anillos separadores o relleno, manteniendo siempre la concentricidad perfecta entre el conductor interno y el conductor externa del par coaxial.

Están diseñados para transmisión de señales con baja pérdida de potencia y gran ancho de banda.

Lo relevante en el diseño del par coaxial, es sin duda el principio de propagación de la señal. En efecto si comparamos un cable constituido por dos hilos paralelos, podemos entender que el campo electromagnético que se genera alrededor de los conductores son sumatorios, y sólo se anularán en parte con el pareamiento entre ellos.

Sin embargo, este efecto, que por cierto, es indisoluble del campo eléctrico, no ocurre en la configuración del par coaxial, dado que por su estructura concéntrica entre los conductores, el campo electromagnético no emana hacia el exterior al ser contenido por conductor externo del par coaxial, esto permite que la diafonía sea despresible y la velocidad de propagación sea uniforme.

Configuración de un cable coaxial

El diámetro del conductor interno se denomina con la letra "a", y el diámetro interno del conductor externo se denomina con la letra "b" este diámetro coincide con el diámetro externo del dieléctrico o aislante.

Conductor central del par coaxial

El conductor central es un alambre sólido o trenzado el cual varía entre 0,2 y 5 mm de diámetro respectivamente. El material del conductor es por lo general de cobre, aunque también son usados conductores de acero o aluminio con una pequeña película de cobre ( copperweld ). El cobre, en la fabricación de cables, es el más conveniente por su bajo precio y abundancia en el mercado, comparado con otros conductores de mejor calidad como la plata y el oro.

En algunos casos, el conductor central del cable coaxial es cubierto con una pequeña película de estaño para evitar la oxidación prematura del material y como una forma de facilitar la unión en caso de realizar empalmes soldados. Sin embargo, este procedimiento produce un pequeño aumento de la resistencia del conductor.

Aislamiento o dieléctrico

Lo ideal en la construcción de un cable con las característica de un par coaxial es que su aislante sea de aire, sin embargo, en la práctica esto resulta ser imposible, dado que el conductor central debe estar siempre equidistante del conductor exterior, por esta razón es necesario poner un material aislante entre el conductor central y el conductor exterior. Este proceso es uno de los más importantes en la calidad de los cables coaxiales dado que del dieléctrico dependerán las características eléctricas del cable como: su impedancia característica, capacidad mutua, velocidad de propagación y atenuación.

Tipos de aislantes. ( usados por la fábrica CONDUMEX )

Materiales
Abreviatura
Permeabilidad
Polietileno Sólido
PE
2.28
Polietileno Celular
PE FOAM
1.50
Polietileno Pelicular
PE FOAM SKI
1.60
Polietileno con Aire
PE AIR
1.40
Polietileno Retardante
FLAMA
2.60
Polipropileno Sólido
PR
2.25
Polipropileno Celular
PR FOAM
1.50
Aire
1.00
Teflón
2.01
Hule de Silicona
2.90

 

El polietileno es un material termoplástico derivado del petróleo, que se utiliza como aislante en la mayoría de los cables, tanto coaxiales como multipares, debido a que tiene propiedades dieléctricas muy estables en un amplio rango de frecuencia y posee un bajo factor de pérdida.
El polietileno celular es una mezcla de polietileno sólido con implantación de burbujas de aire, y esto permite que el aislante sea más liviano y tenga una permeabilidad menor.
El aire tiene una permeavilidad teórica de 1,00 (Er), esto permite que sea el mejor aislante después del vacío. Al combinar el aire con polietileno sólido, baja la constante dieléctrica, permitiendo disminuir el espesor del aislante y usar un conductor central de menor calibre, este procedimiento hace que las pérdidas de inserción sean menores y que la resistencia del conductor central sea menor pero de mayor diámetro, conservando las demás características de transmisión.
Sin embargo, este procedimiento tiene algunas desventajas con relación al polietileno sólido, pues disminuye su resistencia mecánica y es más susceptible a la penetración de humedad. Los cables con aislantes de polietileno celular son usados preferentemente en transmisión de señales digitales y en largas distancias. Los cables con aislantes de polietileno sólido son usados preferentemente en tramos cortos y que requieran de gran movilidad. Normalmente se usa en transmisión de TV Cable.
Una forma de disminuir la permeabilidad del polietileno sólido es reducir el espacio del aislamiento sin disminuir el diámetro. Esto se logra por medio de anillos colocados a cierta distancia o bien, por medio de un hilo del mismo material aislante, el cual es colocado en forma de espiral.
El polipropileno es un material que posee prácticamente las mismas características del polietileno, y su utilización dependerá de las disponibilidad del mercado.

Conductor Externo

El conductor externo es tubular y está constituido de dos formas: la primera determina la familia de los cables flexibles ( RG. ) y la segunda determina la familia de los cables regidos (CATV) el conductor externo de los cables están constituidos por una malla trenzada de hilos de cobre rojo o estañado.
El conductor externo del cable CATV está constituidos por una cinta de cobre o aluminio laminada. Esta cinta puede ser corrugada o lisa.
Tanto los cables RG. Como también los cables CATA, son recubiertos por una capa de protección de PVC o vinil de color negro, para cables de uso exterior y de color marfil para interiores.
Este recubrimiento no influye en las características eléctricas de los cables.
La elección de uno u otro modelo dependerá de las especificaciones y del uso que se le quiera dar al cable, siendo los factores más importantes a considerar su resistencia mecánica, flexibilidad, resistencia a la corrosión y tensión.
La sigla RFG en los cables coaxiales significa "Radio Frecuencia Guide" y son cables cuyo diseño original corresponde a las especificaciones del ejército de los Estados Unidos bajo las normas MIL-G-17
La sigla CATV en los cables coaxiales rígidos significa: "Community Antena Televisión" son conocidos igualmente como "Cables TV " son regidos originalmente bajo las normas "IEC-96" estos cables por lo general son más económicos que los cables RG y ofrecen prácticamente las mismas características eléctricas.

Velocidad de Propagación

La velocidad de propagación es la velocidad máxima con la cual se puede transmitir una señal en la línea de transmisión.

Por convención se ha decidido expresarla como una razón porcentual de dicha velocidad con respecto a la velocidad de la luz en el espacio libre, que teóricamente es la máxima velocidad que puede tener cualquier objeto o fenómeno en el universo

La velocidad de propagación en los cables, depende totalmente del material aislante entre el conductor interno y el conductor externo del par coaxial, vale decir del material usado como dieléctrico.

La velocidad de una onda electromagnética que viaja por espacio libre y está dada por:

Donde:

Vpo = Velocidad de propagación del espacio libre 300.000.000 m/s

m = Constante de permeabilidad en el espacio libre 12,5664 x 10-7 H/m

eo= Constante dieléctrica del espacio libre 8,84 x 10-12 F/m

La velocidad de propagación en el medio está dada por:

Donde:

Vpm = Velocidad de propagación en el medio m/s

m = Constante de permeabilidad del espacio libre 12,5664 x 10-7 H/m

e = Dieléctrico del medio.

El dieléctrico del medio está dado por:

e   =  eo x er

Donde:

e = Constante dieléctrico del medio

eo= Constante dieléctrico del espacio libre corresponde a 8,84 x 10-12 F/m .

er= Dieléctrico relativo que corresponde al material aislante.

Por lo general la velocidad de propagación establecida en los catálogos de los fabricantes de cables coaxiales viene dado en porcentajes, siendo el 100% para la velocidad de luz en el espacio libre, la cual corresponde a un dieléctrico relativo de 1.00. (er).

Por tanto, para saber de qué material está construido el aislante del cable, tendremos que saber la velocidad de propagación en porcentaje, o bien, el dieléctrico relativo del material aislante.

Para ello se relaciona la velocidad de propagación del medio con la velocidad de propagación del espacio libre.

Vpm = Vpo

Reemplazando los valores tenemos:

Donde:

Mu = Constante de permeabilidad del espacio libre y corresponde a 4 p x 10-7 H/m

eo = Constante dieléctrica del vacío y corresponde a 8,84 x 10-12.F/m

er= Constante dieléctrica relativo del material aislante. % = Velocidad de propagación en el medio expresada en m/s.

%  = Velocidad de propagación en el medio expresada en m/s.

Con esta expresión se podrá determinar la velocidad de propagación de medio en porcentaje y también en Km./s

Ejemplo:

Para determinar la velocidad de propagación expresada en Kilómetros por segundo. (Km./s) se aplica la siguiente expresión:

 

Para determinar la velocidad de propagación expresada en porcentajes:

De esta forma, podemos establecer la velocidad de propagación que tendrá la señal en el cable coaxial con un determinado material aislante, en porcentaje o en kilómetros por segundos.

Los valores típicos de velocidad de propagación en un cable coaxial van desde un 60% hasta un 84,5%, tal como se indica en la siguiente tabla (existen cables que tienen velocidades aún mayores.)

Material Aislante
Velocidad de Propagación %
Dieléctrico Relativo (er )
Polietileno Sólido
66.2
2.28
Polietileno Celular
81.5
1.50
Polietileno Pelicular
79.0
1.60
Polietileno con Aire
84.5
1.40
Polietileno a la Flama
62.0
2.60
Polipropileno Sólido
66.6
2.25
Polipropileno Celular
81.6
1.50
Aire
100
1.00
Teflón
70.0
2.04
Plástico
72.0
1.90

 

Antes de hacer pruebas de ajuste en la antena es necesario calcular la longitud del cable coaxial que se utilizará para tener resultados óptimos en nuestro sistema :

Ejemplo: Supongamos que necesitamos alimentar una antena en la frecuencia de 28.500 mhz. en una torre a 21 mts de altura mas 10 mts para llegar al radio que nos dará una distancia mínima requerida de 31 mts..

para ello utilizaremos una coaxial con material aislante de polietileno sólido cuyo factor de velocidad para éste tipo es de 66.2% según tabla anterior.

1.- La longitud del coaxial debe ser multiplo de media longitud de onda afectada por su factor de velociad de propagación.

Luego tenemos que:

1/2 long. de onda será para éste caso =( 150/(28.5mhz ))x. 0.662 = 3.484mts.

como es una longitud muy corta y no alcancaría a llegar a la antena buscamos un multiplo de 3.484 mts para poder completar los 31 mts de altura aproximada de torre y distancia al radio entonses tenemos que 31mts./3.484mts =8.897 veces.. y el multiplo entero será 9 veces en lugar de 8.897por lo que la longitud exacta para alimentar nuestra antena es 3.484mts. x 9 veces= 34.36 mts de coaxial lo que pondremos para tener 9 medias longitudes de media onda de coaxial con aislante de polietileno sólido procurando no enrrollar los mas de 3 mts sobrantes..

resultado final: 34.36 mts de coaxial.

NOTA: Cada tipo de coaxial tiene su propio aislante por lo tanto el factor de velociad varia con la marca y el aislante. Por lo tanto checar especificaciones técnicas de acuerdo a la marca de coaxial comprado.

 

Otra forma para determinar la velocidad de propagación en un cable coaxial, es a partir del conocimiento de los parámetros de capacidad mutua expresada en faradios metro e inductancia expresada en henrios metro. En este caso su fórmula es la siguiente:

Donde:

Vpm = Velocidad de propagación en el cable coaxial expresado en Km/s.

L = Inductancia expresada en Henrios/Km.

C = Capacidad expresada en Faradios/Km.

La característica del cable y su longitud, se determina mediante la utilización de un instrumento que relaciona la velocidad del espacio libre con la velocidad del medio. Este instrumento se conoce con el nombre de TDR.

Esta relación es fundamental al momento de elegir un cable coaxial, dado que de ésta dependerán las características eléctricas, atenuación, y velocidad de propagación del cable. 

Un ejemplo común con el cual se puede apreciar la importancia de la velocidad de propagación, es que en la transmisión de televisión vía cables coaxiales, nunca se ven imágenes con "fantasma", como se puede ver en la transmisión vía espacio libre, dado que en este último caso la Vp cambia dependiendo de la posición del televisor.

Perdida de Retorno

Se denomina pérdida de retorno, a la energía o potencia que retorna a la carga cuando la impedancia de la carga es diferente respecto de la impedancia de la fuente . En este caso se dice que hay un desbalance de impedancia entre la carga y la fuente.

La pérdida de retorno es posible determinarla a partir de una relación logaritmica en dB. por medio de la siguiente expresión:

Donde:

R = perdida de reflexión en dB.

Pr = Potencia reflejada en watt.

Pi = Potencia incidente en watt.

La potencia reflejada o pérdida de retorno deberá ser mucho menor que la potencia incidente. Mientras menor sea la potencia reflejada mayor será la transferencia de potencia hacia la carga.

 

Definiciones relativas a los cables coaxiales

Impedancia Característica (Ohm)
Es la relación tensión aplicada/corriente absorbida por un cable coaxial de longitud infinita. De esto se desprende que para un cable coaxial de longitud real, conectado a una impedancia exactamente igual a la característica, el valor de la impedancia de la línea permanece igual al de la impedancia característica. Los valores nominales para los cables coaxiales son 50, 75 y 93 ohms. En CATV solo se utilizan de 75 ohm.

Impedancia de transferencia (miliOhm/m)
Expresada en miliohm por metro, define la eficiencia del blindaje del conductor externo. Cuanto más pequeño es el valor, mejor es el cable a los efectos de la propagación al exterior de la señal transmitida y de la penetración en el cable de señales externas.

Capacidad (pF/m)
Es el valor de la capacidad eléctrica, medida entre el conductor central y el conductor externo, dividida por la longitud del cable. Se trata de valores muy pequeños expresados en picofaradios(10-12F) por metro. Varía con el tipo de material aislante y con la geometría del cable.

Velocidad de propagación (%)
Es la relación expresada en porcentaje, entre la velocidad de propagación de la señal en el cable y la velocidad de propagación de la luz. Varía con el tipo de material aislante.

 

Atenuación (dB/100m)
Es la pérdida de potencia, a una determinada frecuencia, expresada en decibeles cada 100 metros. Varía con el tipo de material empleado y con la geometría del cable, incrementándose al crecer la frecuencia.

Potencia transmisible (W)
Es la potencia que se puede transmitir a una determinada frecuencia sin que la temperatura del cable afecte al funcionamiento del mismo. Disminuye al incrementarse la frecuencia y se mide en watios.

Tensión de ejercicio (kV)
Es la máxima tensión entre conductor externo e interno a la cual puede trabajar constantemente el cable sin que se generen las nocivas consecuencias del "efecto corona" (descargas eléctricas parciales que provocan interferencias eléctricas y, a largo plazo, la degradación irreversible del aislante).

Pérdidas de retorno estructural (dB/100m) (Structural Return Loss - SRL)
Son las pérdidas por retorno ocasionadas por desuniformidad en la construcción (variación de los parámetros dimensionales) y en los materiales empleados, que produciendo una localizada variación de impedancia, provocan un "rebote" de la señal con la consiguiente inversión parcial de la misma.


Los materiales
Para poder responder a las más variadas condiciones de funcionamiento que se exigen para los cables coaxiles, es preciso el empleo de los más modernos materiales.

Conductor central
Cobre electrolítico, con pureza superior al 99% y resistividad nominal a 20°C de 17.241 ohm.mm2/km.
Cobre estañado, limitado a los cables empleados en los aparatos que requieran buenas condiciones de soldabilidad (su uso incrementa la atenuación con relación al cobre rojo).
Cobre plateado, para mejorar la atenuación a altísima frecuencia y por su estabilidad química en presencia de dieléctricos fluorados.
Acero cobreado (copperweld), alambre obtenido por trefilación de cobre sobre un alma de acero. Si bien su conductividad normal es del 30% al 40% de la del cobre, a altas frecuencias (MHz) son prácticamente idénticas, a raíz del efecto piel (skin effect), mientras la carga de rotura mínima es de 77kg/mm2 y el alargamiento el 1%. Este material se emplea por razones mecánicas en los cables de secciones inferiores.

Aislante
Polietileno compacto: es el material más empleado como aislante en los cables coaxiales, a raíz de su excelente constante dieléctrica relativa (2.25) y rigidez dieléctrica (18kV/mm).
Polietileno expandido: introduciendo en el polietileno sustancias específicas que se descompongan con las temperatura generando gases, se obtiene polietileno expandido, con los poros uniformemente dispersados y no comunicantes entre ellos. La misma expansión se puede obtener con inyección de gas en el momento de la extrusión, obteniendo superiores características eléctricas. Este material de reducida constante dieléctrica (1.4/1.8, dependiendo del grado de expansión) y bajo factor de pérdida, permite una notable reducción de la atenuación, comparándola con el polietileno compacto.
Polietileno/ aire: es obtenido con la aplicación de una espiral de polietileno alrededor del conductor central, a su vez recubierta con un tubo extruido de polietileno.
Tefzel (copolímero etileno- tetrafluoretileno): es empleado para temperaturas entre -50°C a +155°C, con una constante dieléctrica de 2.6 y una rigidez dieléctrica de 80kV/mm.
Teflón FEP (copolímero etileno- tetrafluoretileno- exafluorpropileno): es empleado para temperaturas entre -70°C y +200°C, con constante dieléctrica de 2.1 y rigidez dieléctrica de 50kV/mm.
Estos dos últimos materiales fluorados se emplean, además que en altas temperaturas (medios militares, electrónica, misiles, etc), en las aplicaciones que necesiten grandes inercias a los agentes químicos orgánicos e inorgánicos.

 

Conductor externo
Cobre: generalmente bajo la forma de trenza constituida por 16, 24 ó 36 husos, con ángulos entre 30° y 45°.
Cobre estañado: cuando se necesitan buenas características de soldabilidad.
Cobre plateado: en presencia de aislantes fluorados (estabilidad química).
Cintas de aluminio/ poliéster y aluminio/ polipropileno: aplicadas debajo de la trenza mejoran notablemente el efecto irradiante y disminuyen la penetración de señales externas.

Cubierta externa
Cloruro de polivinilo (PVC): es el material más empleado como cubierta; pudiéndose modificar sus características en función de exigencias específicas (bajas o altas temperaturas, no propagación de fuego, resistencia a los hidrocarburos, etc.).
Uno de los requisitos básicos para el PVC de la cubierta es no contaminar, con la migración de su plastificante, el aislante interno; si esto ocurre, al cabo de poco tiempo se deterioran las características eléctricas del aislante, produciéndose un constante aumento de la atenuación.
Polietileno: con una oportuna dispersión de negro de humo, para resistir mejor a las radiaciones ultravioletas.
Materiales fluorados (Tefzel y Teflón FEP): para empleo con altas temperaturas o en presencia de agentes químicos.
Poliuretano: cuando se necesiten buenas características mecánicas.

Armaduras
Alambres de acero: puestos bajo forma de trenza o espiral, para instalaciones subterráneas.

Elementos autoportantes
En las instalaciones aéreas para sustentar el cable se emplean especiales construcciones que prevén un alambre o cable de acero puesto paralelamente al cable coaxial envolviendo los dos elementos, conjuntamente con una cubierta de PVC o polietileno, formando un perfil en ocho.

 

Elección del cable coaxial
Cada cable coaxial tiene que cumplir con los tres siguientes parámetros que son impuestos por el circuito al cual tendrá que ser conectado:
—  impedancia característica
—  frecuencia de trabajo
—  atenuación máxima y/o potencia máxima
Una vez definida la impedancia se puede elegir el cable operando sobre el correspondiente gráfico: con el valor de la frecuencia de trabajo se individualiza el punto de intersección correspondiente a la atenuación o potencia: es suficiente adoptar el valor del diámetro D inmediatamente superior para definir en forma unívoca el tipo de cable adecuado.

Las normas
La especificación más difundida que rige la fabricación de los cables coaxiales es la norma militar del gobierno de los Estados Unidos MIL-C-17 E que además de las características dimensionales y eléctricas, define una sigla que identifica a cada tipo de cable. Todos estos cables coaxiales están definidos con las letras RG (radiofrecuencia-gobierno) seguida de un número (numeración progresiva del tipo) y de la letra U (especificación universal) o A/U, B/U, etc., que indican sucesivas modificaciones y sustituciones al tipo original. Por esta razón es de fundamental importancia, para la protección del cliente, identificar con la denominación RG únicamente los cables que cumplen en forma integral con la norma MIL-C-17 E, identificando con siglas distintas los que responden a otras especificaciones.

Fabricación y control de calidad
En la fabricación de los cables coaxiales, para poder lograr el nivel de calidad requerido, se necesita un equipamiento altamente sofisticado, en forma especial para la aplicación del aislante: la línea de extrusión tiene que ser dotada de los más rigurosos controles de temperatura (del tipo PID), de medidor óptico de diámetro con retroalimentación, con control en línea de la capacidad y con prueba de alta tensión (spark test).
Pero no son suficientes estos controles intermedios y el riguroso control de las materias primas: la verdadera prueba de fuego, a la cual está sometida la totalidad de la producción, es el control de calidad del producto terminado. Además de los rutinarios ensayos dimensionales y eléctricos son de fundamental importancia las mediciones de capacidad, de impedancia característica, de atenuación entre 10 y 1000MHz de SRL entre 10 y 1000MHz y como control estadístico, de TDR (Time Domain Reflectometer).

 

 

Tabla de atenuación del cable coaxial
INDECA UHF 44/125 tipo 1/2 pulgadas
y comparativa de cable similar





           

Frecuencia
Mhz.

INDECA 44/125 (1)

Atenuación
dB x 100 Mts.

LDF4-50A (2)     

Atenuación
db x 100 Mts.

1.50
0.56
0.27
20.00
1.71
0.99
50.00
2.11
1.57
88.00
2.49
2.10
100.00
2.56
2.24
108.00
2.89
2.34
150.00
3.30
2.77
174.00
3.21
3.00
200.00
3.83
3.23
400.00
5.67
4.66
450.00
5.90
4.96
500.00
7.31
5.26
512.00
7.71
5.32
600.00
7.79
5.80
700.00
8.59
6.31
800.00
9.40
6.79
824.00
9.40
6.90
894.00
9.91
7.22
960.00
10.61
7.51

Tabla de atenuación del cable coaxial

Atténuation en db/100pieds(30 mètres) au centre de la bande. 
(données approximatives)
Câble coaxial 160m 80m 40m 30m 20m 17m 15m 12m 10m 6m 2m 1.25m 70cm
RG-174, 174A 1,8 2,5 3,3 4,0 4,6 5,1 5,5 5,9 6,4 7,1 -- -- --
RG-58A, 58C ,55 ,79 1,2 1,4 1,7 1,9 2,1 2,3 2,5 3,6 6,5 8,4 --
RG-58, 58B ,47 ,70 1,0 1,3 1,5 1,8 1,9 2,1 2,3 3,2 5,8 7,5 --
RG-59, 59A, 59B (58 Foam) ,51 ,73 1,0 1,3 1,4 1,6 1,7 1,8 2,0 2,8 4,5 5,6 8,0
RG-62,62A. 71,71A,71B (59 Foam) ,40 ,58 ,79 ,97 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 2,1 3,4 4,1 5,6
RG-8, 9, 11, 12, 13, 213, 214, 215, 216 ,27 ,39 ,58 ,71 ,83 ,96 1,1 1,2 1,3 1,8 3,1 4,0 6,0
RG-17,17A. 18,18A. -- ,13 ,19 ,26 ,30 ,36 ,39 ,43 ,48 ,70 1,3 1,7 2,5
RG-8 Foam ,21 ,30 ,42 ,53 ,60 ,70 ,75 ,80 ,89 1,3 2,0 2,6 3,8
Belden 9913 ,17 ,27 ,38 ,46 ,51 ,59 ,63 ,68 ,73 1,3 1,7 2,1 3,0
160m 80m 40m 30m 20m 17m 15m 12m 10m 6m 2m 1.25m 70cm

 

CABLE COAXIAL UHF 44/125

 

uhf44125_n.jpg (15870 bytes)

Construcción del cable coaxial

UHF 44/125 (Tipo 1/2 pulgada)


Conductor central:
Alambre de cobre rojo recocido de 4,40 mm de diámetro.

Dieléctrico:
Compuesto por un tubo de polietileno de baja densidad (PEBD) con separador helicoidal para mantener centrado el alambre y espuma de polietileno (PEfoam) en la parte externa, diámetro final 12,35 mm.

Blindaje:
Lámina compuesta de dos capas de aluminio y una capa de poliéster en una sola hoja y malla trenzada de alambres estañados por fusión de 8 x 16 x 0,18 mm.

Cubierta exterior:
de policloruro de vinilo (PVC) de 15,80 mm de diámetro color negro.

 

Tipos de Cables Coaxiales de Fabricación  "Madeco Chile"

TIPO: COAXIAL RG 6 A/U 

NORMA: MIL C17 

DESCRIPCIÓN: Alambre de cobre, aislación de PE sólido, pantalla doble trenzado de cobre blando, revestimiento de PVC. Impedancia 75 W. 

USOS: Para bajadas de antenas de TV, FM conexiones para terminales de video, bajada acometida para sistema TV Cable.

 

TIPO: COAXIAL RG 8A/U 

NORMA: MIL C17

DESCRIPCIÓN: Cable Cobre blando, aislación PE sólido, pantalla de Cobre trenzado, revestimiento de PVC, impedancia 52 W. 

USOS: En equipos de radiofrecuencia.

 

TIPO: COAXIAL RG 11A/U 

NORMA: MIL C17 

DESCRIPCIÓN: Cable Cobre blando estañado, aislación PE sólido, pantalla de Cobre trenzado, revestimiento de PVC, impedancia 75 W. 

USOS: En equipos de radiofrecuencia.

 

TIPO: COAXIAL RG 58 C/U 

NORMA: MIL C17 

DESCRIPCIÓN: Cable Cobre blando estañado, aislación PE sólido, pantalla de Cobre blando estañado trenzado, revestimiento de PVC, impedancia 50 W. 

USOS: En equipos de radiofrecuencia y en T.V. Para conexión de redes de área local 10 B.2.

 

TIPO: COAXIAL RG 59 B/U 

NORMA: MIL C17 

DESCRIPCIÓN: Alambre de cobre duro, aislación PE sólido, pantalla de Cobre trenzado, revestimiento de PVC, impedancia 75 W. 

USOS: Para bajadas de antena de TV y FM. Conexiones para terminales de video.

 

TIPO: COAXIAL RG 59 CW 

NORMA: MIL C17 

DESCRIPCIÓN: Alambre de copperweld, aislación PE celular, pantalla de aluminio-poliester y trenzado de cobre blando estañado, revestimiento de PVC, impedancia 75 W. 

USOS: Para bajadas de antena de TV y FM. Conexiones para terminales de video. Bajada acometida para sistema de TV Cable.

 

TIPO: COAXIAL RG 62 A/U 

NORMA: MIL C17 

DESCRIPCIÓN: Alambre de cobre duro, aislación PE sólido y aire, pantalla de cobre trenzado, revestimiento de PVC, impedancia 93 W.

USOS: Para radio frecuencia y conexión de terminales de computación. Conexión de equipos de instrumentación donde se necesita baja atenuación.

 

 

Ruido Blanco (metálico) y Ruido A Tierra

Se define como ruido metálico, al ruido que se produce internamente en los pares por problemas de desequilibrio, este ruido se manifiesta como diafonía, normalmente se escuchan señales de otra comunicación interna en el cable, los valores aceptables de este tipo de ruido es - 78 dBm, aplicando una señal de 1600Hz.

Se define como ruido a tierra la  potencia electromagnética, que interfiere el par por efecto externo al cable, sonidos de radio, antenas, semaforos,  transformadores ect. este efecto se produce  basicamente, por problemas  de pantallas  cortadas y tierras  con alta resistencia , los valores aceptables son de -40dBm

 

 

 

 

 

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Fecha inicio: 7/mayo/2002.

Actualizado April 8, 2016

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