Cables BNC para video

Los cables BNC de Data Alliance fabricados con RG59 y RG179 cumplen con el estándar SMPTE 424M para sistemas de vídeo 3G-SDI y HD-SDI.

Cables de vídeo digital BNC compatibles con SMPTE 75 ohmios: RG59 y RG179

Los cables BNC de 75 ohmios  son una versión de los conjuntos de cables coaxiales BNC que se utilizan ampliamente para aplicaciones audiovisuales. Consiste en una longitud de cable coaxial de  impedancia de 75 ohmios que está terminado en ambos extremos por conectores Neill Concelman (BNC) de bayoneta de 75 ohmios. La impedancia tanto del cable como de los conectores es distinta y rutinariamente incompatible con las versiones de 50 ohmios.

La calidad del cable es fundamental para el rendimiento general de un sistema de vídeo compatible con SMPTE. Un cable defectuoso o defectuoso afectará a todos los canales y potencialmente impedirá que el equipo de audio funcione.

La Sociedad de Ingenieros de Cine y Televisión (SMPTE) es un grupo audiovisual y de medios de comunicación compuesto por profesionales, ingenieros y tecnólogos de los medios de comunicación que han producido más de 600 estándares de la industria para la transferencia digital de video a través de cable coaxial y de fibra óptica. Este tipo de transferencia de señal de vídeo a través de múltiples enlaces cableados se conoce como interfaz digital serie (SDI).

Los estándares cubren aspectos de la transferencia de datos de video digital que incluyen las características de la capa física, los formatos de imagen, la codificación, la carga útil y los tiempos.

Estos estándares han contribuido a la adopción generalizada de vídeo sin comprimir que es de baja latencia, rentable y ventajoso en la vigilancia en tiempo real y en aplicaciones de misión crítica. Aunque inicialmente se desarrolló en la industria de los medios de difusión, SDI se utiliza con frecuencia en los sectores de defensa o aplicación de la ley para sistemas de misión basados en video.

La tercera generación de SDI se conoce como 3G-SDI y es una revisión del estándar  SMPTE 424M que especifica una resolución de vídeo de 1080 píxeles con 60 fotogramas por segundo y velocidades de transferencia de datos de hasta 3 Gigabit por segundo.

Características de SMPTE

Las imágenes en color se codifican en serie y se transfieren utilizando valores triestímulos RGB que se linealizan y luego se corrigen para aproximarse a las respuestas perceptivas de la visión humana.

También se utilizan los valores de los componentes de luminancia (derivado de RGB) y croma (diferencia de color) en los sistemas de vídeo SDI.

SDI utiliza la nomenclatura del sistema que ofrece el formato de vídeo activo de una imagen con una resolución de 1920 por 1080 píxeles.

Capa física 3G-SDI

3G-SDI utiliza una interfaz coaxial para la distribución de señales de vídeo en entornos de radiodifusión. Las redes 3G-SDI basadas en cable coaxial utilizan Emitter-Coupled-Logic (ECL), una tecnología de alta velocidad con una velocidad de propagación de menos de 2 nanosegundos. La impedancia del sistema es de 75 ohmios y los voltajes de entrada/salida pueden ser de hasta 0,8 voltios. La transmisión a lo largo de las líneas es unidireccional. Los cables coaxiales utilizados para 3G-SDI terminan con los conectores BNC descritos anteriormente.

El mejor cable para 3G-SDI SMPTE 424-M

La norma SMPTE 424M no detalla el tipo exacto de cable coaxial que se utilizará en los conjuntos de cables BNC, aparte de especificar:

• Una impedancia de 75 ohmios.
• La atenuación en decibelios debe ser proporcional a la raíz cuadrada de la frecuencia transmitida, especialmente para longitudes de cable más largas.

Sobre esta base, SDI utiliza  cable RG 59U o RG-6. RG-179 también se puede utilizar para tiradas más cortas. El estándar SMPTE establece que el uso de conectores BNC de 50 ohmios con cable de 75 ohmios no es compatible, aunque esta práctica se ha utilizado para video compuesto de ancho de banda inferior. El cable debe almacenarse y manipularse correctamente para garantizar que se minimice cualquier degradación de la señal.

El vídeo se codifica y los datos serializados se codifican antes de ser transmitidos como un flujo de bits a través del cable coaxial. La carga útil de datos SDI incluye la sincronización, las señales de referencia de temporización (TRS) para el vídeo y los datos de vídeo activos se transfieren a velocidades entre 143 Mbps y 3 Gbps. Los datos auxiliares también se pueden transferir simultáneamente en áreas del flujo de datos no ocupadas por el vídeo.

Otros componentes SDI de capa física estandarizados que funcionan con cables conectores BNC incluyen:

• Los transmisores o serializadores SDI son dispositivos que son capaces de integrar una variedad de componentes de señal y procesamiento de audio para una transmisión de video rápida y efectiva, lo que ahorra costos y energía.
• Los controladores de cable SDI están diseñados para conducir señales SDI a lo largo de una longitud más larga de cable coaxial. Trabajan para superar la atenuación de la señal que se produce con largos tramos de cable coaxial.
• Los ecualizadores de cable son componentes SDI que compensan las pérdidas de cable coaxial a lo largo de su longitud. Pueden ser multitasa y multicanal y se utilizan especialmente con equipos de  vídeo de alta definición (HD) y ultra alta definición (UHD).
• Los reclockers se utilizan para recuperar una secuencia de tiempo limpia o un reloj de un vídeo SDI que se ha visto afectado por la fluctuación. A continuación, el vídeo se puede volver a sincronizar.

Los sistemas 3G-SDI basados en cable coaxial requieren controladores y ecualizadores para funcionar de manera óptima.

Los medios físicos para la transmisión de video 3G-SDI requieren componentes como ecualizadores para funcionar de manera óptima. Esto se debe a que el paso de señales digitales audiovisuales a través del cable y otros componentes degradará (distorsión de fase y atenuación) la señal, y el cable funcionará como un filtro de paso bajo.

Las señales enviadas a través del cable coaxial de 75 ohmios se degradarán significativamente después de viajar distancias superiores a 100 metros (328 pies) desde la fuente. La atenuación aumenta en proporción a la raíz cuadrada de la frecuencia de la señal, siendo la distorsión de fase igual a la atenuación.

Debido a la demanda de los estudios de instalaciones de tamaño creciente, los tamaños de los equipos y los tramos de cable son más grandes y largos. En el destino, las señales 3G-SDI transmitidas de forma rutinaria requieren restauración y procesamiento. Los ecualizadores de cable adaptables son un componente crítico para recuperar estos datos. Utilizan filtros de paso alto con una función correctora que puede eliminar cualquier degradación presente.

La calidad del montaje del cable es muy importante: los conectores BNC de alta calidad que terminan correctamente el cable con engarzado o soldadura proporcionan una conexión de baja pérdida con discontinuidades reducidas al mínimo. Si el cable es autoensamblado, el engarzado, con la herramienta correcta, a menudo resulta más confiable que la soldadura.

Tipos de cable coaxial utilizados en cables BNC de 75 ohmios

• RG59

El RG59 es un cable coaxial flexible de un solo blindaje con un diámetro total de 6,15 milímetros (0,242 pulgadas).  Tiene un conductor interno de acero revestido de cobre sólido con un diámetro de 0,56 milímetros (0,022 pulgadas). El cable conductor está rodeado por un dieléctrico de polietileno (PE) con un diámetro de 3,71 milímetros (0,146 pulgadas). Su blindaje exterior está hecho de trenza de cobre y el cable está recubierto de revestimiento de PVC.

El RG59 tiene un radio de curvatura mínimo de 101,6 milímetros (4 pulgadas).

Su rango de temperatura de funcionamiento es de -25 a +70 grados Celsius (-13 a +150 grados Fahrenheit). 

El cable RG59 de 75 ohmios tiene una frecuencia máxima de 1 GHz. Tiene un voltaje máximo de funcionamiento de 2300 voltios y una velocidad de propagación del 66 por ciento. La capacitancia de RG59 es de 20,4 pF/ft (66,93 pF/m).

El cable RG59 a veces lleva el sufijo /U, lo que indica que el cable es adecuado para uso general o de servicios públicos.

• RG179

RG179 es un cable coaxial flexible con una impedancia de 75 ohmios. Se utiliza en cables BNC para una variedad de aplicaciones, incluidas las aplicaciones audiovisuales que se describen a continuación. Tiene un diámetro total de 2,54 milímetros (0,1 pulgadas).  Su flexibilidad se debe a un conductor de 7 hilos de acero revestido de cobre con un diámetro de 0,3 milímetros (0,012 pulgadas). El dieléctrico está hecho de PTFE y tiene un diámetro de 1,6 milímetros (0,063 pulgadas). El cable tiene un blindaje trenzado de cobre plateado y una cubierta de etileno propileno fluorado (FEP).

RG179 tiene un radio de curvatura mínimo de 10,16 milímetros (0,4 pulgadas).  El rango de temperatura de funcionamiento es de -55 a +200 grados Celsius (-67 a 392 grados Fahrenheit). 

La frecuencia máxima de RG179 es de 3 GHz. Su voltaje de funcionamiento es de 900 voltios. La velocidad de propagación es el 77 por ciento de la velocidad de la luz, y la capacitancia de RG179 es de 19,4 pF/ft (63,65 pF/m).

Cables conectores BNC que cumplen con RoHS:

Nuestros cables BNC de longitud estándar y personalizada se fabrican de acuerdo con la Directiva de Restricción de Sustancias Peligrosas (RoHS), lo que significa que el uso de ciertas sustancias peligrosas en su fabricación es limitado. También cumplen con la legislación nacional e internacional sobre minerales de conflicto, incluida la Regulación de Minerales de Conflicto y la Sección 1502 de la Ley Dodd-Frank.

Preguntas frecuentes

Comparación de atenuaciones de RG58 y RG179

¿Qué es un router SDI?

Los enrutadores SDI son dispositivos que pueden enrutar señales de video digital desde una variedad de entradas, incluidos reproductores de DVD, computadoras y cámaras, a una variedad de pantallas, incluidos proyectores y monitores. También puede conocerse como conmutador de matriz de vídeo o enrutador de vídeo.

Por lo general, se clasifican por el número de entradas x el número de salidas que pueden acomodar (por ejemplo, 256 x 256). Los routers de 1K x 1K no son infrecuentes. Los routers también varían en la gama de formatos de vídeo que pueden manejar y los tipos de conectores que llevan.

¿Qué es el jitter?

La fluctuación de fase es un término utilizado para describir artefactos en la transmisión de una señal de vídeo que se deben a la inestabilidad de la señal. Por lo general, superan una frecuencia específica, en el caso de HD-SDI, 100 kHz. Pueden afectar a la alineación o al tiempo del vídeo. La mayoría de las transmisiones de vídeo se ven afectadas por la fluctuación de fase de forma limitada y se tolera una fluctuación de fase que se encuentra dentro de los límites especificados.

Los estándares SMPTE no requerirán más de un cierto nivel de umbral de fluctuación en la salida de video compatible, siendo los estándares SMPTE 424M particularmente estrictos. Para la evaluación de la fluctuación, la señal se evalúa en la fuente, a través de 1 metro (3,28) de longitud de cable. La señal debe cumplir con los siguientes estándares:

• Amplitud de 800 mV ± 10 por ciento
• Cualquier rebasamiento o rebasamiento insuficiente en la señal no debe exceder el 10 por ciento
• El tiempo de subida y bajada de la señal no debe superar los 135 ps y la diferencia entre el tiempo de subida y el tiempo de caída no debe ser superior a 50 ps.

¿Se puede enviar MADI a través de sistemas de conmutación de video digital?

Aunque los cables RG59U y similares se reconocen como cables de vídeo, los sistemas de distribución y conmutación de vídeo a los que están conectados no están configurados para transmitir audio digital.

Un amplificador divisor de video de banda ancha puede ser capaz de dividir que puede acomodar la transmisión de datos MADI.

¿Cómo puedo probar el rendimiento del cable coaxial en aplicaciones audiovisuales?

Las pruebas de los conjuntos de cables proporcionan la seguridad de que el cable funcionará según lo especificado y ofrecerá una buena calidad de salida de imagen o sonido. Las pruebas se realizan utilizando un osciloscopio de 200 MHz, que permite una evaluación visual de la forma de onda de vídeo o audio digital y la comparación con los parámetros estándar, entre ellos:

• Amplitud de la señal
• Overshoot
• Impulso inferior
• Tiempo de subida
• Tiempo de otoño

La forma de onda característica, la forma y las características están directamente relacionadas con la calidad del sonido o la imagen. Los estándares audiovisuales digitales como SMPTE o MADI especifican límites en la distorsión de la forma de onda.

El conector BNC

El conector Bayoneta Neill Concelman es un conector de radiofrecuencia en miniatura con funcionalidad de conexión/desconexión rápida que lleva un característico mecanismo de acoplamiento de bayoneta de dos espárragos. El conector homónimo fue desarrollado por Paul Neill y Carl Concelman a partir de diseños anteriores en la década de 1950. Inicialmente se utilizó para comunicaciones militares, pero con el tiempo las aplicaciones de este conector se han diversificado para incluir telecomunicaciones, aeroespacial y audio y video digital, como se describe en detalle a continuación. Está disponible en  versiones de 50 ohmios o 75 ohmios que tienen ligeras diferencias físicas.

Especificaciones físicas del conector BNC de 75 ohmios

El conector BNC se acopla mediante un mecanismo de acoplamiento de bayoneta. Este diseño de giro y encaje implica la inserción del cuerpo hembra, que lleva dos orejetas en el cuerpo del conector macho. La conexión se bloquea en la posición acoplada mediante un cuarto de vuelta de la tuerca de acoplamiento, lo que hace que el acoplamiento seguro sea rápido y sin herramientas. Dentro de los conectores, el acoplamiento implica la inserción de un pin de conector macho en un receptáculo hembra. El conector está clasificado para al menos 500 ciclos de acoplamiento.

El cuerpo del conector BNC suele estar hecho de latón mecanizado con niquelado. Con el conector, el aislante puede estar hecho de teflón o Delrin. El pin conductor macho está hecho de latón chapado en oro o plata y el receptáculo hembra está hecho de bronce fosforado chapado en oro. El conector también lleva una junta de goma de silicona para sellar la conexión acoplada.

Especificaciones eléctricas del conector BNC de 75 ohmios

• El  conector BNC de 75 ohmios suele tener una frecuencia máxima de 2 GHz, que es inferior a la versión de 50 ohmios.
• A 1 GHz, la ROE es de 1,05.
• Tiene un voltaje de trabajo de 500 voltios.
• Tiene un voltaje de resistencia de 1500 voltios.

En conclusión

El cable BNC con RG59 o RG179 tiene los atributos físicos y eléctricos necesarios para cumplir con los principales estándares audiovisuales digitales. Estos cables de alta calidad y fabricación robusta proporcionan un rendimiento fiable para la transferencia, el enrutamiento y la transmisión de vídeo y audio digital, así como para las telecomunicaciones y otras aplicaciones.

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