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Capacitancia de tipos de cable coaxial para antena.
Valores e Integridad de la Señal Eléctrica
Valores de capacitancia para varios tipos de coaxiales
La capacitancia es la capacidad del cable para almacenar carga eléctrica y se mide en picofaradios por pie (pF/pie) o por metro (pF/m)
Estos son valores típicos para la capacitancia por pie o por metro de estos cables coaxiales utilizados en los cables de antena:
LMR-100: Aproximadamente 30,8 pF/pie (101,1 pF/m)
LMR-195: Aproximadamente 25,4 pF/pie (83,3 pF/m)
LMR-200: Aproximadamente 24,5 pF/pie (80,3 pF/m)
LMR-400: Aproximadamente 23,9 pF/pie (78,4 pF/m)
RG-174: Aproximadamente 30,8 pF/pie (101 pF/m)
RG-178: Aproximadamente 29,4 pF/pie (96,4 pF/m)
RG-213: Aproximadamente 30 pF/ft (98.4 pF/m)
RG-58: Aproximadamente 30 pF/ft (98.4 pF/m)
RG-8: Aproximadamente 29 pF/ft (95 pF/m)
Estos valores indican la capacitancia por pie (o por metro) del cable, que es un factor clave para determinar el rendimiento del cable en escenarios de transmisión de alta frecuencia, como en sistemas de comunicación inalámbrica y configuraciones de antenas.
una capacitancia alta causa pérdida de señal y afecta el rendimiento de la antena en en aplicaciones de alta frecuencia y en otras aplicaciones.
Una capacitancia más baja en un cable de antena indica una mejor integridad de la señal por seis razones
La capacitancia de un cable coaxial es un factor importante que influye en el rendimiento del cable en aplicaciones de alta frecuencia. Afecta a la integridad de la señal mediante el aumento de la atenuación (pérdida de señal), los desajustes de impedancia y los cambios de fase, lo que puede degradar la calidad de la señal en la distancia.lo tanto, elegir el cable adecuado con las propiedades capacitivas adecuadas es esencial para mantener una integridad óptima de la señal en cualquier sistema de comunicación
- Atenuación de la señal: Una mayor capacitancia en un cable puede conducir a una mayor atenuación de la señal, especialmente a frecuencias más altas y a distancias más largas. Esto es porque la capacitancia puede almacenar más energía de la señal en el cable en vez de transmitirse a través de él, lo que reduce la intensidad de la señal en la distancia. A frecuencias más altas, el efecto de la capacitancia del cable es más pronunciado porque crea un efecto de filtro de paso bajo, atenuando los componentes de frecuencia más alta que los más bajos.
- Ruido e interferencias: La capacitancia puede afectar la susceptibilidad del cable al ruido externo y a las interferencias. Un cable coaxial bien diseñado con la capacitancia adecuada ayuda a proteger la señal de la interferencia electromagnética externa (EMI), manteniendo la pureza de la señal.
- Ancho de banda: La capacitancia influye en el ancho de banda del cable. Una capacitancia más alta generalmente limita el ancho de banda, lo que afecta la capacidad del cable para transportar datos de alta velocidad sin distorsión. Esto es particularmente relevante en los sistemas de comunicación digital donde el ancho de banda y la velocidad de datos están estrechamente vinculados.
- Reactancia capacitiva: La capacitancia en el cable contribuye a su impedancia general, específicamente a la reactancia capacitiva, que es inversamente proporcional a la frecuencia de la señal y la capacitancia. Esto significa que, a frecuencias más altas, la reactancia capacitiva disminuye, lo que permite atenuar más la señal. Esto es especialmente crítico en tramos de cable largos, donde el efecto acumulativo de la capacitancia puede debilitar significativamente la señal cuando llega a su destino.
- Desajuste de impedancia: Los desajustes pueden provocar pérdida y degradación de la señal. La capacitancia de un cable coaxial contribuye a su impedancia característica. La adaptación adecuada de la impedancia es esencial para minimizar la reflexión de la señal en las conexiones entre el cable y otros componentes como antenas y receptores. Idealmente, la impedancia del cable coaxial debe coincidir con la impedancia del resto del sistema (comúnmente 50 o 75 ohmios) para minimizar las pérdidas por reflexión. La capacitancia puede alterar la impedancia del cable, lo que puede provocar desajustes. Los desajustes de impedancia pueden hacer que parte de la señal se refleje hacia la fuente, lo que provoca una pérdida de señal efectiva.
- Desplazamiento de fase y retardo: La capacitancia (naturaleza capacitiva del cable) afecta a la fase de la señal que pasa a través del cable, ya que puede introducir un desplazamiento de fase y un retardo en la señal. Esto se debe a que el campo eléctrico de la señal interactúa con las propiedades capacitivas del cable, lo que puede retrasar el tiempo de propagación de la señal a través del cable. En las comunicaciones digitales, como el vídeo digital o las transmisiones de datos, esto puede dar lugar a errores o a la degradación de la calidad de la señal recibida
En aplicaciones de antena y radiofrecuencia, la selección de un cable coaxial con la capacitancia adecuada es esencial para garantizar una transmisión y recepción efectivas de señales sin pérdidas o distorsiones significativas. Es por eso que las propiedades eléctricas, incluida la capacitancia, se especifican y controlan cuidadosamente en el diseño y la selección de cables coaxiales para aplicaciones específicas.
Los cables de la serie RG se utilizan a menudo en diversas aplicaciones de radiofrecuencia y tienen diferentes especificaciones para satisfacer las necesidades de diferentes sistemas, como configuraciones de radioaficionados, alimentación de antenas y más. Cada tipo de cable ofrece características específicas en términos de manejo de potencia, atenuación y flexibilidad, lo que influye en su elección para ciertas aplicaciones.
Los cables coaxiales de la serie LMR son cables coaxiales flexibles, de baja pérdida y 50 ohm ampliamente utilizados para transportar señales de RF de alta frecuencia en diversas aplicaciones, incluidas las señales de alimentación entre los sistemas de comunicación inalámbrica y sus antenas. El cable cuenta con un conductor de aluminio revestido de cobre sólido con aislamiento de espuma de polietileno (espuma PE), dos capas de blindaje para protección contra interferencias electromagnéticas y una cubierta exterior de polietileno (PE) duradera.
En resumenm, es importante elegir el cable coaxial tomando en cuanta las especificaciones técnicas y el uso que se le va a dar al cable. La capacitancia del cable puede ser importante en función de las marcas y modelos. Las marcas premium suelen tener un mayor control de calidad que las marcas genéricas. Elegir el cable adecuado a tus necesidades dará mejores resultados y mayor rendimiento a tu sistema.