Seleccione el tipo de cable más adecuado según el
tipo de aplicación
Probablemente
se haya hecho esta pregunta varias ocasiones, ya que tanto fabricantes como las
hojas de especificaciones de los equipos no siempre explican de forma clara el porqué
utilizar un tipo de cable. Para entenderlo, debemos de conocer algunos
conceptos básicos sobre electricidad.
Primeramente,
necesitamos conocer qué es el Ohm y qué es lo que exactamente mide. El Ohm, es
una unidad de resistencia al paso de la corriente eléctrica en un conductor.
En las
aplicaciones más básicas donde trabajamos con CD (corriente directa), como por
ejemplo una batería típica de automóvil de 12 V, la resistencia es medida en
Ohm. Sin embargo, cuando hablamos de aplicaciones en CA (corriente alterna),
lo que se mide en ese caso ya no es
resistencia, sino impedancia.
Una señal CA es
más compleja porque no sólo se refiere a la magnitud de la señal, sino también
a la fase, la cual se encuentra constantemente cambiando entre negativo y
positivo en cierta cantidad de veces por segundo.
Por ejemplo la red eléctrica
de 120 V, cambia su fase 60 veces por segundo, lo que es conocido como
frecuencia de 60 Hz.
Debido a la
compleja relación entre magnitud y fase existente en un circuito CA, vamos a
identificar los tres componentes esenciales que conforman la impedancia y que
se oponen al flujo de la corriente alterna.
La primera es la resistencia, la
cual acabamos de mencionar. Los otros dos componentes son inductancia y
capacitancia. Inductancia, esencialmente mide los voltajes que son inducidos
(creados) por el campo magnético por el flujo de la corriente, mientras que capacitancia,
mide la carga eléctrica que es almacenada por la presencia de dichos voltajes.
La combinación de dichos elementos en un circuito, es llamada reactancia.
No sólo los
electrodomésticos de nuestras casas utilizan energía CA, sino que prácticamente
todo en nuestra sociedad utiliza energía en forma de radiofrecuencia (RF), por
ejemplo, las estaciones de radio en AM o FM, o su celular, que tal vez trabaje
en la banda de 850 MHz, es decir, 850 millones de ciclos por segundo.
Para transmitir
adecuadamente estas señales de alta frecuencia, se requiere de un medio de
transmisión que pueda manejar la compleja interacción entre resistencia,
inductancia y capacitancia. En la mayoría de los casos, lo que utilizamos es
cable coaxial.
El cable
coaxial se compone de 3 principales partes. Al centro tenemos lo que conocemos
como el conductor, puede ser sólido o de alambre trenzado, típicamente de una
combinación de aluminio y cobre.
Alrededor del centro conductor, tenemos el
dieléctrico que se encarga de mantener al centro conductor aislado, y en su
posición normalmente es de alguna mezcla de plásticos o espuma.
Finalmente,
tenemos en la parte exterior el blindaje, usualmente compuesto por una
combinación de papel de aluminio o una malla trenzada. El blindaje a su vez se
encuentra cubierto por algún material, como PVC para protegerlo del ambiente.
Ya que no todos
los cables son fabricados de la misma forma, es ahí donde las impedancias
(expresadas en Ohm) entran en juego, las cuales son determinadas por las características
físicas del cable.
A lo largo del
tiempo, la industria ha definido dos tipos de impedancias en los cables usados
para la mayoría de las aplicaciones: 50 y 75 Ohm.
Los cables
coaxiales de 50 Ohm los podemos definir como la mejor opción para soluciones que
demandan potencias altas, por ejemplo 50 o 100 W.
Como regla, podemos definir
que para cualquier dispositivo que funcione como transmisor o receptor, tenderá
a usar cable de 50 Ohm, esto incluye dispositivos como radios, transmisores de
TV, Wi-Fi, celular y sistemas de radiocomunicación de 2 vías. Sin embargo, no
en todos los casos se requerirá del manejo de altas potencias, por lo que los
cables de 50 Ohm no son apropiados para todo tipo de aplicaciones.
Cuando el
objetivo es asegurar que la señal que pasa a través del cable sea lo más
eficiente posible con la menor pérdida posible, el cable de 75 Ohm es la opción
recomendada, y como regla general a seguir, podemos definir que cuando el
equipo a conectar es un receptor de algún tipo como AM, FM o televisión, el
cable coaxial de 75 Ohm es el ideal.
Gracias a su
baja pérdida y baja capacitancia, los cables de 75 Ohm son la opción más
efectiva para prácticamente todas las aplicaciones de audio, video y señales de
audio digitales.
Es por eso que todas las empresas de TV, aplicaciones de
comunicación satelital y antenas de HDTV los utilizan.
Finalmente,
como último punto importante a considerar sobre los cables coaxiales, es que la
impedancia de todos los equipos y componentes a instalar debe de ser igual. Por
ejemplo, si usted va a instalar un equipo transmisor de radiocomunicación con
una impedancia de 50 Ohm, los
conectores, el cable y la antena deben de ser también de 50 Ohm.
Si no toma
esto en consideración y se utilizan componentes con distintas impedancias, se
tendrá un problema de acoplamiento, lo cual generará ondas estacionarias las
cuales son una señal considerada como una pérdida, produciendo degradación de
la señal.
Considerar
dichas características resultará crítico siempre que desee implementar
cualquier aplicación, lo cual resulta sencillo si hablamos especialmente de sistemas
de radiocomunicación, donde los accesorios como conectores, antenas y equipos
como estaciones de repetición y radiobases trabajan con impedancias de 50 Ohm.
Times Microwave®,
fabricante líder de cables coaxiales, es reconocido por contar con una amplia
variedad de cables con la línea de productos LMR.
Modelos como el LMR195 ideal
para instalaciones en vehículos, LMR400 para instalación de equipos base con
torres y mástiles o el LMR600 de ½ pulgada para aplicaciones donde contar con
muy baja pérdida es un requisito.
Son ejemplos de cables coaxiales de 50 Ohm
que además de contar con una baja pérdida, cumplen a la perfección con la
impedancia requerida para manejar altas potencias en instalaciones de equipos
HF, VHF y UHF, ofreciendo largos periodos de operación a la intemperie de más
de 20 años.
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información sobre este artículo, por favor dirija su petición al Ing. Jorge
Rubio a: jorge.rubio@syscom.mx y
recibirá respuesta inmediata.