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Comment fonctionne le câble coaxial : structure, signal et fabrication

Informations médias 2026-05-11

Comment fonctionne le câble coaxial : la réponse courte

Le câble coaxial transmet des signaux électriques à l'aide de deux conducteurs concentriques — un conducteur intérieur solide entouré d'un conducteur extérieur tubulaire (blindage) — séparés par un isolant diélectrique et enveloppés dans une gaine extérieure protectrice. La géométrie maintient le signal confiné dans le câble, réduisant considérablement les interférences électromagnétiques (EMI) et la perte de signal par rapport aux câbles à paire torsadée ou parallèle standard. C'est pourquoi le câble coaxial reste le choix incontournable pour la transmission RF, l'Internet haut débit, la télévision par câble et l'instrumentation de précision, même si les alternatives à fibre optique et sans fil se développent.

Chaque couche d'un câble coaxial a un objectif physique et électrique spécifique. Le conducteur transporte du courant ; le diélectrique contrôle l'impédance et la vitesse de propagation ; le bouclier bloque le bruit ; la veste protège contre les dommages mécaniques et environnementaux. Retirez toute couche et le câble cesse de fonctionner correctement. Comprendre chaque couche – et la manière dont elles interagissent – ​​explique pourquoi l’ingénierie coaxiale est plus exigeante qu’il n’y paraît.

La structure physique d'un câble coaxial, couche par couche

Conducteur intérieur

Le conducteur central est généralement en cuivre massif ou toronné, bien que l'acier cuivré (CCS) et le cuivre plaqué argent soient utilisés dans les applications à haute fréquence ou à haute résistance. Le diamètre varie de moins de 0,5 mm dans les câbles RF miniatures à plus de 10 mm dans les grands câbles principaux CATV. À hautes fréquences, le courant se déplace près de la surface du conducteur — un phénomène appelé effet de peau — de sorte que la qualité de la surface et la conductivité du conducteur affectent directement les chiffres de perte. Le placage d'argent augmente la conductivité de surface, c'est pourquoi les câbles de qualité micro-ondes l'utilisent souvent.

Isolateur diélectrique

Pris en sandwich entre les conducteurs interne et externe, le diélectrique contrôle deux paramètres critiques : l'impédance et la vitesse de propagation (VoP). Les matériaux diélectriques courants comprennent le polyéthylène solide (PE), la mousse de polyéthylène, le polytétrafluoroéthylène (PTFE) et les conceptions à espacement d'air. La mousse PE abaisse la constante diélectrique d'environ 2,25 (PE solide) à environ 1,4-1,6 , qui augmente la VoP d'environ 66 % à 78 à 85 % de la vitesse de la lumière et réduit simultanément les pertes diélectriques, deux éléments souhaitables pour les applications à large bande ou à long terme. Le PTFE est choisi lorsque la stabilité de la température est importante ; il conserve ses propriétés électriques de –65 °C à 200 °C.

L'épaisseur et l'uniformité de la couche diélectrique déterminent directement l'impédance caractéristique du câble. Même une légère excentricité (placement décentré du conducteur interne) modifie l'impédance et crée des réflexions. C'est pourquoi la précision de l'extrudeuse de fils et de câbles est si importante dans la fabrication : la filière à tête cruciforme doit centrer le conducteur dans une tolérance mesurée en micromètres.

Conducteur externe (blindage)

Le blindage remplit simultanément deux fonctions : il constitue le chemin de retour du courant pour le signal et il constitue la barrière électromagnétique qui empêche le bruit externe de se coupler au câble. Les constructions de boucliers courantes comprennent :

  • Tube solide en aluminium ou en cuivre — utilisé dans les câbles CATV rigides ; couverture proche de 100 %, très faible perte, rigide
  • Bouclier tressé — généralement une couverture optique de 85 à 98 % ; flexible, durable, utilisé dans RG-58, RG-6, RG-11
  • Combinaison de tresses en aluminium — le film offre une couverture à 100 % ; la tresse ajoute de la résistance mécanique et de la continuité CC ; courant dans les câbles satellite et haut débit
  • Tri-bouclier et quad-bouclier — plusieurs couches de feuilles et de tresses pour les environnements à fortes interférences ; l'efficacité du blindage peut dépasser 90 dB

Veste extérieure

La gaine est la couche protectrice la plus externe, généralement fabriquée à partir de PVC, de polyéthylène, de LSZH (faible fumée et sans halogène) ou de fluoropolymères. Le choix du matériau de la gaine dépend de l'environnement d'installation : le PVC est économique et ignifuge pour une utilisation en intérieur ; Le PE et le LLDPE offrent une résistance aux UV et à l'humidité pour l'enfouissement en extérieur ; Le LSZH est obligatoire dans les espaces publics et les infrastructures de transport en raison de la réduction des émissions de gaz toxiques lors des incendies. La gaine est appliquée par une extrudeuse de fils et de câbles lors d'une passe d'extrusion séparée une fois le blindage terminé.

Impédance caractéristique : pourquoi 50 Ω et 75 Ω dominent

L'impédance caractéristique n'est pas une résistance CC : c'est une propriété indépendante de la fréquence entièrement déterminée par la géométrie du câble et la constante diélectrique de l'isolant. La formule est :

Z₀ = (138 / √εr) × log₁₀(D/d)

Où εr est la permittivité relative du diélectrique, D est le diamètre intérieur du conducteur extérieur et d est le diamètre extérieur du conducteur intérieur. Deux valeurs d'impédance dominent le monde coaxial pour des raisons d'ingénierie bien établies :

Comparaison des caractéristiques des câbles coaxiaux de 50 Ω et 75 Ω et des applications typiques
Paramètre 50 Ω Coaxial 75 Ω Coaxial
Optimisé pour Gestion de la puissance Perte de signal minimale
Applications typiques Émetteurs RF, antennes, équipements de test, Ethernet (10BASE2) CATV, satellite, HDTV, distribution haut débit
Types de câbles courants RG-58, RG-8, LMR-400 RG-6, RG-11, RG-59
Atténuation à 1 GHz (typique) ~5–6 dB/100 m (RG-58) ~4–5 dB/100 m (RG-6)

L'impédance théorique minimale de perte pour un câble coaxial avec diélectrique en polyéthylène est d'environ 77 Ω — c'est pourquoi 75 Ω est devenu la norme de l'industrie de la radiodiffusion. La valeur de 50 Ω est un compromis entre la tenue en puissance maximale (~ 30 Ω optimale) et la perte minimale, ce qui la rend mieux adaptée aux liaisons RF bidirectionnelles. Une impédance inadéquate entre la source, le câble et la charge provoque des réflexions de signal, des ondes stationnaires et une perte de puissance — des problèmes quantifiés par le rapport d'ondes stationnaires de tension (VSWR).

Mécanique de transmission du signal à l'intérieur du câble

Le câble coaxial ne transmet pas les signaux comme la plupart des gens l’imaginent intuitivement. L’énergie ne circule pas à travers le conducteur comme l’eau circule dans un tuyau. Au lieu de cela, il se propage sous forme d’onde électromagnétique dans l’espace situé entre les conducteurs interne et externe – la région diélectrique. Les conducteurs agissent comme des conditions aux limites qui guident et confinent l'onde. Ce mode de propagation est appelé mode TEM (transverse électromagnétique), dans lequel les composantes du champ électrique et magnétique sont entièrement transversales à la direction du déplacement.

Le champ électrique rayonne radialement entre le conducteur interne ( ) et le conducteur externe (–), tandis que le champ magnétique forme des cercles concentriques autour du conducteur interne. Étant donné que le champ est entièrement enfermé dans le blindage, le câble ne rayonne presque aucune énergie vers l'extérieur et est presque insensible aux champs externes, tant que l'intégrité du blindage est maintenue. Une rupture du blindage, un mauvais connecteur ou un câble plié perturbe la géométrie du champ et introduit du bruit et des pertes.

Vitesse de propagation et longueur électrique

Les signaux voyagent dans le câble coaxial à une vitesse qui est une fraction de la vitesse de la lumière dans le vide, déterminée par le diélectrique. PE solide donne une VoP d’environ 66 % ; la mousse PE l'élève à 78-85 % ; Les conceptions à espacement d'air en PTFE peuvent atteindre 93 à 98 %. Pour un câble de 10 mètres avec PE solide, le retard du signal unidirectionnel est d'environ 50 nanosecondes. Cela est important dans la synchronisation de précision, les systèmes radar et les antennes multiéléments, où les longueurs de câble sont coupées à des longueurs électriques spécifiques (fractions ou multiples de la longueur d'onde du signal) pour obtenir des relations de phase contrôlées.

Mécanismes d'atténuation

La perte de signal en coaxial provient de trois sources principales :

  • Perte de conducteur — échauffement résistif dans le conducteur interne et le blindage, dominant aux basses fréquences et proportionnel à √f en raison de l'effet de peau
  • Perte diélectrique — énergie absorbée par l'isolant lorsque le champ alternatif sollicite sa structure moléculaire ; croît de manière linéaire avec la fréquence et c'est pourquoi des diélectriques à faibles pertes comme le PTFE et la mousse PE sont utilisés aux fréquences micro-ondes
  • Perte de rayonnement — fuite à travers les imperfections du blindage ; généralement négligeable dans les câbles bien construits mais significatif si le blindage est endommagé ou si des modes de propagation d'ordre supérieur sont excités au-dessus de la fréquence de coupure du câble

L'atténuation est spécifiée en dB par unité de longueur à des fréquences spécifiques. Un câble standard à quadruple blindage RG-6 a environ 2,0 dB/100 pieds à 100 MHz et 6,5 dB/100 pieds à 900 MHz , illustrant comment la perte augmente considérablement avec la fréquence. Les câbles haut de gamme à faible perte comme le LMR-400 réduisent l'atténuation de 900 MHz à environ 2,7 dB/100 pieds grâce à des conducteurs plus gros et un diélectrique en mousse.

Comment est fabriqué le câble coaxial : le rôle du Extrudeuse de fils et câbles

La fabrication d'un câble coaxial est un processus en plusieurs étapes où la précision dimensionnelle à chaque étape détermine les performances électriques du câble. Une extrudeuse de fils et de câbles est au cœur de deux des étapes les plus critiques : l’isolation diélectrique et l’application de la gaine extérieure.

Conducteur intérieur Drawing and Stranding

Le processus commence par une tige de cuivre tirée à travers une série de filières pour atteindre le diamètre de conducteur cible. Les tolérances sont serrées : pour un câble de 50 Ω avec un conducteur de 0,9 mm, même un écart de ±0,01 mm modifie sensiblement l'impédance. Les conducteurs toronnés passent par une machine de regroupement ou de toronnage avant la ligne d'extrusion.

Extrusion diélectrique

C’est là que l’extrudeuse de fils et de câbles remplit sa fonction la plus critique. Le conducteur est alimenté à travers une filière à tête cruciforme et un composé fondu de PE, de mousse PE ou de PTFE est appliqué autour de lui sous une pression et une température contrôlées. La concentricité du diélectrique (la précision avec laquelle le conducteur est centré dans l'isolation) doit être maintenue à ± 1 à 2 % de l'épaisseur de la paroi diélectrique pour maintenir l'impédance dans les limites des spécifications.

Pour les câbles en mousse PE, du gaz (généralement de l'azote) est injecté dans le flux de polymère fondu pour créer une structure cellulaire contrôlée. La densité de la mousse définit directement la constante diélectrique , la pression du gaz, la température de fusion et la vitesse de la ligne doivent donc être étroitement coordonnées. Les lignes d'extrudeuses de câbles modernes utilisent la mesure de la capacité en temps réel après la filière : la mesure de la capacité par unité de longueur donne une indication immédiate du diamètre de l'isolation et de la constante diélectrique, permettant un retour automatique au système de contrôle de l'extrudeuse.

Après extrusion, le conducteur isolé passe dans une auge de refroidissement par eau pour solidifier le diélectrique avant d'atteindre l'unité de transport sur chenilles. Les vitesses de ligne pour l'extrusion diélectrique coaxiale de petit diamètre vont généralement de 100 à plus de 500 mètres par minute, en fonction de la taille du conducteur et de l'épaisseur diélectrique.

Blindage

Une fois le diélectrique refroidi et enroulé, le câble est acheminé vers une ligne de blindage. Les protections en aluminium sont appliquées en enroulant un ruban stratifié aluminium-polyester longitudinalement ou hélicoïdalement sur le diélectrique. Les blindages tressés sont appliqués sur une machine à tresser avec des dizaines, voire des centaines de bobines transportant du fil de cuivre fin ou de cuivre étamé. Pour les câbles nécessitant une construction feuille-tresse, les deux opérations peuvent être combinées en un seul passage machine.

Extrusion de veste

L'étape finale d'extrusion consiste à appliquer la gaine extérieure à l'aide d'une autre extrudeuse de fils et de câbles, généralement une machine à une ou deux vis selon le composé. Les lignes de gainage en PVC fonctionnent généralement à une vitesse de 50 à 150 m/min ; Les composés PE ​​et LSZH nécessitent un profilage minutieux de la température le long du corps de l'extrudeuse pour éviter toute dégradation. L'uniformité de l'épaisseur de la paroi de la gaine est vérifiée par des tests d'étincelles (tests de continuité haute tension à 2–6 kV) et des jauges de diamètre laser en ligne. Les câbles finis sont imprimés avec la désignation du type, l'impédance, la tension nominale et la date de fabrication pour l'identification sur le terrain.

Types de câbles coaxiaux courants et leurs spécifications

La désignation « RG » (Radio Guide) était à l'origine un système de spécification militaire américain. Même si de nombreuses désignations RG ont été remplacées par des références spécifiques au fabricant pour les câbles modernes, les désignations traditionnelles restent largement reconnues dans l'industrie. Comprendre les différences aide à sélectionner le bon câble pour une application donnée.

Spécifications clés des types de câbles coaxiaux couramment utilisés dans différentes applications
Type de câble Impédance Diélectrique DO (environ) Utilisation typique
RG-58 50 Ω PE solide 4,95 millimètres Radioamateur, Ethernet fin, câbles de test
RG-8 / LMR-400 50 Ω Mousse PE 10,3 mm Longues longueurs d'antenne, stations de base
RG-59 75 Ω PE solide 6,15 mm CCTV, courts trajets CATV (pour la plupart remplacés par RG-6)
RG-6 75 Ω Mousse PE 6,86 millimètres CATV, satellite, haut débit
RG-11 75 Ω Mousse PE 10,5 mm Longs trajets de distribution, lignes principales
Semi-rigide (UT-141) 50 Ω PTFE 3,58 mm Modules micro-ondes, interconnexions PCB

Connecteurs et terminaison : là où commencent la plupart des problèmes

Le câble lui-même n'est qu'une partie d'une liaison coaxiale. Le connecteur fait passer le signal du câble à l'équipement et, s'il est mal fabriqué ou installé, devient la principale source de perte, de réflexion et de défaillance du signal. Le connecteur doit conserver la même impédance caractéristique que le câble sur toute sa géométrie interne : toute discontinuité provoque une réflexion.

Types de connecteurs coaxiaux courants

  • BNC (Baïonnette Neill-Concelman) — 50 Ω, évalué à ~4 GHz, verrouillage à baïonnette quart de tour ; norme en matière d'équipement de test, de vidéo et d'instrumentation
  • SMA (version subminiature A) — 50 Ω, évalué à 18 GHz, fileté ; largement utilisé dans les modules RF, les antennes et les assemblages micro-ondes
  • Type N — 50 Ω ou 75 Ω, évalué à 11-18 GHz, résistant aux intempéries ; utilisé dans les antennes extérieures et les équipements de stations de base
  • Type F — 75 Ω, jusqu'à ~3 GHz ; omniprésent dans les installations résidentielles de télévision par câble et par satellite ; le conducteur central du câble lui-même sert de broche de connecteur
  • PL-259 (UHF) — nominalement 50 Ω mais pas d'impédance véritablement constante ; évalué à ~ 300 MHz en pratique ; courant en radioamateur

Une terminaison appropriée nécessite de dénuder le câble aux dimensions exactes, de ne pas écraser la tresse, de maintenir la concentricité du diélectrique à l'interface du connecteur et d'appliquer le couple correct lors de l'accouplement. Un seul connecteur F mal installé dans un système de distribution de télévision par câble peut provoquer une entrée de signal (fuite de signaux extérieurs) et une sortie de signal (fuite de signaux du câble), dégradant ainsi les performances de l'ensemble du nœud.

Coaxial ou autres supports de transmission : quand le choisir

Le câble coaxial n'est pas le bon choix pour chaque application, mais il présente des avantages évidents dans des scénarios spécifiques. Le comparer à des alternatives courantes permet de clarifier où il convient le mieux.

Coaxial ou paire torsadée (Cat5e/Cat6/Cat8)

La paire torsadée s'appuie sur une signalisation différentielle et des taux de torsion serrés pour annuler les EMI — une approche fondamentalement différente du mode TEM blindé du câble coaxial. La paire torsadée domine le câblage Ethernet structuré car elle est moins chère, plus légère et plus facile à terminer. Cependant, il ne peut pas correspondre au câble coaxial à des fréquences RF supérieures à quelques centaines de MHz ou dans des environnements à fortes interférences. Cat8 prend en charge 40 Gbit/s mais ne fonctionne que sur 30 mètres à 2 GHz ; un coaxial RG-6 correctement installé gère les signaux haut débit jusqu'à 3 GHz sur des distances beaucoup plus longues avec une amplification beaucoup plus simple.

Coaxial ou fibre optique

La fibre offre une sensibilité aux interférences électromagnétiques pratiquement nulle, une atténuation beaucoup plus faible sur de longues distances (~ 0,2 dB/km pour le monomode contre 40 à 100 dB/km pour le coaxial aux fréquences micro-ondes) et une capacité de bande passante qui éclipse le cuivre. Les compromis sont le coût de l'électronique de l'émetteur-récepteur, la fragilité et l'incapacité de transporter l'alimentation CC parallèlement au signal. Le coaxial reste préféré pour les liaisons RF courtes, les lignes d'alimentation d'antenne et les applications nécessitant un signal d'alimentation sur un seul câble (par exemple, microphones à alimentation fantôme, LNB satellite actifs alimentés via coaxial).

Coaxial ou guide d'ondes

Aux fréquences supérieures à environ 18 GHz, les pertes coaxiales deviennent prohibitives et le guide d’ondes – un tuyau métallique creux transportant les ondes EM – offre une atténuation bien moindre. Le guide d'ondes n'a pas de conducteur interne et donc aucune perte de conducteur au centre ; sa structure rigide et sa nature sélective en fréquence (le guide d'ondes ne laisse passer que les signaux supérieurs à sa fréquence de coupure) le rendent impropre à une installation haut débit ou flexible. Le coaxial domine en dessous de 18 GHz partout où flexibilité et connectivité sont nécessaires.

Contrôle qualité dans la production de câbles coaxiaux

Les exigences de précision de la fabrication de câbles coaxiaux font du contrôle qualité un processus continu en ligne plutôt qu'une inspection par lots à la fin. Une ligne d'extrudeuse de fils et de câbles pour la production de câbles coaxiaux intègre généralement plusieurs systèmes de mesure simultanément :

  • Jauges de diamètre laser — mesure sans contact du diamètre extérieur diélectrique, généralement précise à ±0,001 mm ; placé immédiatement après le bac de refroidissement
  • Moniteurs de capacité — mesurer la capacité par unité de longueur, qui est en corrélation avec l'épaisseur de la paroi diélectrique et la constante diélectrique ; les écarts déclenchent des corrections automatiques de la vitesse de ligne ou du régime de l'extrudeuse
  • Scanners d'excentricité — Des scanners à rayons X ou à ultrasons vérifient en temps réel la concentricité du conducteur interne dans le diélectrique
  • Testeurs d'étincelles — appliquer 2 à 10 kV CC ou CA aux bornes du diélectrique pour détecter tout trou d'épingle ou point mince susceptible de provoquer une défaillance de l'isolation en service
  • Test TDR du câble fini — la réflectométrie dans le domaine temporel identifie les discontinuités d'impédance le long du câble fini en envoyant une impulsion sur la ligne et en analysant les réflexions

Les spécifications d'uniformité d'impédance pour les câbles CATV de qualité radiodiffusion sont généralement de ±2 Ω sur toute la longueur du câble. , avec des exigences de perte de réflexion structurelle (SRL) de 23 à 30 dB dans la bande 5 à 1 000 MHz. Atteindre ces chiffres de manière constante à des vitesses de production supérieures à 200 m/min nécessite une conception de matrice extrêmement précise, une cohérence des matériaux et un contrôle du processus en boucle fermée, le tout centré sur les performances de l'extrudeuse de fils et de câbles et de ses systèmes de mesure associés.

Applications du monde réel qui montrent comment fonctionne le câble coaxial dans la pratique

Distribution de télévision par câble (CATV)

Une tête de réseau CATV reçoit des signaux et les distribue sur un réseau hybride fibre-coaxial (HFC). La fibre transporte le signal de la tête de réseau vers les nœuds de voisinage ; Le RG-11 ou le câble coaxial le transporte du nœud au robinet (généralement dans un rayon de 500 mètres) ; Les chutes RG-6 se connectent du robinet aux maisons individuelles. Chaque segment utilise des amplificateurs pour surmonter l'atténuation du câble, espacés en fonction de la perte du câble à la fréquence porteuse la plus élevée, généralement 1 GHz ou plus dans les systèmes DOCSIS 3.1.

Stations de base cellulaires

Le câble d'alimentation entre une unité radio BTS et l'antenne au sommet d'une tour est presque toujours coaxial - soit un câble coaxial ondulé flexible, soit une ligne dure rigide. Un LMR-400 de 30 mètres fonctionnant à 900 MHz perd environ 0,8 dB ; à 2,1 GHz (3G UMTS), la même exécution perd environ 1,3 dB. Chaque dB de perte de ligne d'alimentation réduit directement la puissance apparente rayonnée, c'est pourquoi les installations de tête radio distante (RRH) qui montent l'unité radio au sommet de la tour - connectée à l'unité de bande de base par fibre - sont devenues dominantes : elles éliminent entièrement la perte de ligne d'alimentation.

Instrumentation médicale et industrielle

Les transducteurs à ultrasons, les chaînes de signaux IRM et les jauges de niveau radar industriels reposent tous sur des connexions coaxiales pour la même raison que les systèmes de diffusion : intégrité du blindage et impédance contrôlée. En ultrasons, le câble coaxial transporte des impulsions de la gamme MHz vers et depuis les transducteurs piézoélectriques avec une distorsion minimale. Les matériaux diélectriques et conducteurs doivent être biocompatibles dans certains cas, et le câble doit survivre aux cycles de stérilisation – des exigences qui poussent les conceptions vers des diélectriques fluoropolymères spéciaux produits sur des lignes d'extrudeuses de fils et de câbles dédiées.

Récepteurs GPS et satellite

Le GPS fonctionne à 1 575,42 MHz (L1) et 1 227,60 MHz (L2). Le câble coaxial allant d'une antenne GPS active à un récepteur alimente à la fois le signal RF et l'alimentation CC pour le LNA intégré de l'antenne sur le même câble. La perte de câble dégrade directement le rapport signal/bruit. Un RG-6 de 10 mètres fonctionnant à 1,5 GHz introduit environ 1,0 dB de perte — gérable; une course de 50 mètres consommerait près de 5 dB, dépassant généralement le gain LNA d'une antenne active standard et nécessitant un amplificateur de signal alimenté en ligne.

Foire aux questions sur le fonctionnement du câble coaxial

Pourquoi le câble coaxial a-t-il un si bon rejet des EMI ?

Parce que le champ électromagnétique transportant le signal est entièrement enfermé entre les conducteurs intérieur et extérieur. Les champs externes ne peuvent pas pénétrer dans un bouclier continu : ils induisent des courants sur la surface extérieure du bouclier, mais ces courants n'affectent pas le champ interne. L'inverse est également vrai : le champ de signal interne du câble ne rayonne pas vers l'extérieur, évitant ainsi les interférences avec d'autres systèmes. Cette « symétrie coaxiale » est la raison fondamentale pour laquelle le câble coaxial surpasse les câbles ouverts ou les paires torsadées dans les environnements RF.

Que se passe-t-il si vous utilisez un câble d'impédance incorrect ?

L'utilisation d'un câble de 75 Ω dans un système de 50 Ω crée une inadéquation d'impédance. Une partie de la puissance du signal est réfléchie vers la source à chaque transition, à l'entrée et à la sortie. Les ondes réfléchies et incidentes se combinent pour créer des ondes stationnaires sur le câble, ce qui signifie que l'amplitude du signal varie le long de la longueur du câble au lieu d'être constante. Un VSWR de 1,5:1 (un léger décalage par rapport à une jonction 50/75 Ω) représente environ 4 % de puissance réfléchie. Dans les émetteurs RF de haute puissance, une puissance réfléchie excessive peut endommager l'amplificateur de l'étage final. Dans les mesures de précision, cela introduit des erreurs dans le signal mesuré.

Pouvez-vous faire passer l'alimentation et le signal via le câble coaxial en même temps ?

Oui. C'est ce qu'on appelle Power over Coax (PoC) ou, dans le contexte des satellites, alimentation LNB. Une tension continue (généralement 13 V ou 18 V pour les LNB satellites ; varie pour la vidéosurveillance) est superposée sur le conducteur interne aux côtés du signal RF. Un té de polarisation – un simple réseau inductance-condensateur – sépare les chemins DC et RF à chaque extrémité, permettant à l'équipement d'extraire ou d'injecter du DC sans affecter le signal RF. Les courants nominaux sont limités par la taille du conducteur et les valeurs nominales des contacts du connecteur, généralement quelques centaines de milliampères pour un câble coaxial standard.

Quelles sont les limites de la fréquence maximale qu'un câble coaxial peut gérer ?

Deux facteurs déterminent la limite supérieure de fréquence. Premièrement, l’atténuation augmente avec la fréquence, ce qui finit par rendre le câble peu pratique. Deuxièmement, et c'est plus fondamental, lorsque la longueur d'onde du signal devient comparable aux dimensions transversales du câble, des modes de propagation d'ordre supérieur (modes TE et TM) peuvent être excités en plus du mode TEM. Ces modes se déplacent à des vitesses différentes, provoquant une distorsion du signal et des fuites rayonnées. La fréquence de coupure pour le premier mode d'ordre supérieur est d'environ f_c = 7,52 / (D d) GHz (avec dimensions en cm). La norme RG-58 coupe autour de 11 GHz ; les câbles de plus petit diamètre comme l'UT-047 peuvent dépasser 65 GHz.

Comment la flexion affecte-t-elle les performances du câble coaxial ?

Plier un câble coaxial en dessous de son rayon de courbure minimum déforme le diélectrique, décale le conducteur interne et peut déformer de manière permanente le conducteur externe, ce qui modifie l'impédance locale et augmente la réflexion du signal. Les fabricants spécifient un rayon de courbure minimum généralement égal à 10 à 20 fois le diamètre extérieur du câble pour une installation fixe et à 6 à 10 fois pour des applications flexibles répétées. Les plis pointus sont des dommages permanents. Dans les applications haute fréquence supérieures à 10 GHz, même les courbures légères du câble semi-rigide doivent être prises en compte dans les performances électriques de l'assemblage.

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