Cable Coaxial

El cable coaxial es un tipo de línea de transmisión, y como tal se rige por los fundamentos de propagación eléctrica. Por lo tanto se distinguen los siguientes parámetros de transmisión.
• Parámetros primarios

o R Resistencia (Ohms/Km)
o L Inductancia (Henrys/Km)
o C Capacidad (Farad/Km)
o G Conductancia o resistencia de aislación (Ohms/Km)


• Parámetros secundarios


o ZcImpedancia característica (Ohms)
o y Constante de propagación
o b Constante de fase (rad/Km)
o a Constante de atenuación (Neper/Km)

• 5.2.1 Relaciones entre parámetros
Las fórmulas que relacionan estos parámetros son las siguientes:
Constante de propagación
y = a + jb o
y = (R + jwL) (G + jwC)
donde w = 2 f
Impedancia característica
Zc = (R + jwL)/(G + jwC)
Estas expresionesson válidas para todo el rango de frecuencias RF. Sin embargo para las frecuencias RF utilizadas en CATV se verifica lo siguiente:
wL >> R y wC >> G
por lo tanto:
Zc = (L/C) (Ohms)
Esta expresión nos indica la independencia de la impedancia característica con respecto a la banda de frecuencias, y pasa a depender de parámetros físicos como se indicó en 2.1, en particular de la relación dediámetros y de la constante dieléctrica.
De las fórmulas tambien se puede deducir la velocidad de propagación, la cual esta dada por:
vp = 1/ (L/C) (Kms/seg.)
Las señales electromagnéticas se propagan en el espacio libre a la velocidad de la luz (300.000 Km/seg.), sin embargo en un cable la velocidad se reduce por efecto del tiempo de carga de la capacidad distribuida. Los fabricantes indicanla velocidad de propagación como un porcentaje de la velocidad en espacio libre, por ejemplo la velocidad de propagación de los cables rígidos con dieléctrico de foam se encuentra alrededor del 88%. Para cables con dieléctrico de aire (conductor central separado con arandelas aislantes), la velocidad de propagación supera el 90%.


5.2.2 Causas y efectos de la reflexión
Como se habíaindicado anteriormente la desadaptación de impedancia produce efectos de reflexión de la señal en el cable. Este efecto es perjudicial por los siguientes motivos:
• La transferencia de potencia (energía) entre el emisor y el receptor no es máxima.
• El hecho que la transferencia de potencia no sea máxima indica que existe una atenuación o perdida de señal más alta que la normal.
• La reflexiónpuede ser múltiple, en cuyo caso se producirán imágenes fantasmas para las señales de TV.
• Las desadaptaciones se pueden producir por varias causas, entre las cuales podemos destacar:
• Cortocircuito o circuito abierto en cualquier punto de la red.
• Deformaciones de la geometría del cable coaxial en un punto o a lo largo del cable.
• Cambios de la impedancia de componentes pasivos tales comoconectores, uniones, splitter, taps, etc.
• Cambios de la constante dieléctrica del cable, como por ejemplo a causa de envejecimiento, calor o humedad.
Existen varias formas de medir el fenómeno de desadaptación de impedancia o reflexión producida por aquella. Las más conocidas son el coeficiente de reflexión (rc Reflective Coefficient), la relación de onda estacionaria (VSWR Voltage StandingWave Ratio) y las perdidas de retorno (RL Return Loss).
La reflexión de la señal en un punto del cable hará que parte de la señal original (incidente) se propague en sentido contrario (señal reflejada). Esto queda representado por el coeficiente de reflexión, el cual esta dado por:
rc = Er/Ei
Donde
Er = Voltaje reflejado
Ei = Voltaje incidente
La reflexión de ondas producirá a lo largodel cable puntos donde la tensión de la señal incidente se sume o reste con la señal reflejada, o sea un efecto de refuerzo o atenuación de la señal original (incidente).
La relación entre la máxima tensión y la mínima tensión desarrollada a lo largo del cable se denomina relación de onda estacionaria VSWR, y esta dada por:
VSWR = Emáx / Emín
Donde
Emáx = Voltaje máximo
Emín = Voltaje...