Antenas, Cables, Montajes, Adaptadore y Accesorios Para Inalámbricos
Indice. Cables para antena: términos y definiciones de componentes
Índice
A
American Wire Gauge (AWG) es un sistema de medición de cables utilizado en electrónica que funciona en una escala logarítmica. A medida que aumenta el número AWG, el diámetro real de la sección transversal del cable disminuye. También puede ser conocido como Brown & Sharpe Wire Gauge (B&S).
Adaptadores de antena son conectores especialmente diseñados que se conectan con tornillos a una clase particular de conector en un extremo y facilitan la compatibilidad con una clase diferente de conector en su extremo opuesto. Un ejemplo es un conector RP-TNC a tipo N. Un adaptador de antena de alta calidad mantendrá el perfil eléctrico de las dos clases de conectores con discontinuidades al mínimo para evitar reflejos y pérdidas de señal.
El cable adaptador de antena es una longitud de cable coaxial tapada con conectores que facilitan la compatibilidad entre una antena y una conexión descendente que de otro modo sería incompatible. El cable puede ser una coleta, como se explica más adelante. Algunos ejemplos son:
- SMA macho a RP SMA hembra
- U.FL a SMA
- RP SMA hembra a RP TNC hembra
- Adaptadores de antena FAKRA para radio de coche
Atenuación es una medida de la pérdida de intensidad de la señal a lo largo de una longitud de cable coaxial, medida en decibelios (dB) por longitud de cable, medida en metros o pies. Las tablas de atenuación se proporcionan normalmente como parte de la especificación de tipos particulares de cable coaxial, para facilitar la evaluación de su rendimiento.
B
El Blindaje de cables coaxiales se refiere a capas de cobre estañado trenzado, tubos de cobre o papel de aluminio que se utilizan para proteger el conductor interno aislado de interferencias electromagnéticas. El blindaje ayuda a mantener los campos eléctricos y magnéticos entre los dos conductores. Depende de que el cable conductor esté completamente encerrado por un dieléctrico.
BNC significa Bayoneta Neill-Concelman y se refiere a un tipo de conector de antena de tamaño estándar que se acopla y asegura mediante un mecanismo de bayoneta y una tuerca de acoplamiento. Dentro del conector, se inserta un pin macho en un receptáculo hembra para una conexión eléctrica. Los conectores BNC están disponibles con una impedancia de 50 o 75 ohmios y pueden admitir frecuencias de hasta 4 GHz.
C
Cable Coaxial, es el tipo de cable utilizado en los conjuntos de cables de antena. Este cable tiene una estructura única para proporcionar una transmisión eficiente de señales de radiofrecuencia debido a su alto nivel de blindaje que protege las señales transmitidas de interferencias electromagnéticas externas. Consta de las siguientes capas:
- Un conductor interno central generalmente está hecho de uno o varios hilos de cobre o acero recubierto de cobre.
- Un aislante circundante está hecho de PTFE o polietileno.
- Una capa de escudo trenzada está hecha de cobre estañado. Este blindaje puede duplicarse o cubrirse con una capa de lámina especial .
- Una cubierta exterior de plástico flexible.
Cables de Conexión tienen el mismo género en ambos extremos.
Los Cables Especiales no son cables de extensión ni cables de conexión y deben tener descripciones completas del tipo y el género de cada enchufe/toma. Los cables coaxiales especiales difieren de los cables estándar debido a su diseño patentado, ingeniería y rendimiento superiores, o la capacidad de soportar condiciones extremas. Por lo general, se seleccionan para las aplicaciones más exigentes y tienen una mayor capacidad que sus contrapartes genéricas. Algunos ejemplos son:
- Cable coaxial de alta tensión
- Cable coaxial LMR de baja pérdida
- Cable coaxial flexible en espiral
Los conectores subminiatura versión A (SMA) son conectores roscados que se utilizan regularmente con antenas y su cableado. El conector macho lleva un pin y tiene una carcasa exterior de tuerca hexagonal y roscas internalizadas que se atornillan a la contraparte hembra para formar una conexión acoplada de 50 ohmios.
Capacitancia se refiere a la capacidad de un cable coaxial para retener la corriente eléctrica en su interior. La capacitancia del cable coaxial se debe al espacio entre los conductores interno y externo y variará con su espaciado por la capa dieléctrica.
Cobre se utiliza para el alambre conductor central o los hilos en la mayoría de los cables coaxiales, así como para la capa de blindaje trenzado. Es un conductor particularmente eficaz de la corriente eléctrica y el calor y es bastante resistente a la corrosión. Es fácil de mecanizar y también se puede utilizar para chapar elementos coaxiales y conectores.
Los Conectores de enchufe (plug connectors) son conectores en el extremo de un cable que realiza una conexión de acoplamiento con un conector fijo. Si un conector se monta en un cable con una tuerca de ocultación, se denomina conector tipo ENCHUFE. Los enchufes pueden ser de género masculino o femenino, pero lo más típico es que "enchufe" signifique "hombre".
Conectores de radiofrecuencia Coaxiales son conectores eléctricos que están diseñados específicamente para conectarse a un cable coaxial y mantener su continuidad estructural, eléctrica y funcional. Esto es esencial para minimizar no solo la pérdida de señal, sino también el desajuste de impedancia y la creación de reflexiones en la unión entre el cable y el conector. Los conectores están diseñados para formar una unión acoplada segura de componentes macho y hembra complementarios que pueden ser roscados, bayoneta o presionados. Una variedad de tipos y clases de conectores de radiofrecuencia utilizados con cables de antena están diseñados con precisión y pueden facilitar la transmisión a frecuencias de microondas de hasta microondas.
Los conjuntos de cables de antena coaxial son cables de antena preensamblados con los conectores necesarios conectados en cada extremo. La compra de cables de antena preensamblados de alta calidad puede ahorrar el gasto y el tiempo de autoensamblaje del cable coaxial y los conectores mediante soldadura o engarzado.
D
Los Dieléctricos son aislantes eléctricos que rodean tanto el cable conductor de un cable coaxial como el conductor interno de un conector coaxial. La corriente eléctrica no puede fluir libremente a través de esta capa aislante, que conlleva una alta resistencia, lo que evita la pérdida de señal. El diámetro dieléctrico y la integridad de la carcasa afectarán la impedancia, la capacitancia y la eficacia de blindaje del conductor externo. Los plásticos como el PTFE o el PE se utilizan como dieléctricos.
E
El Efecto Piel se refiere a la tendencia de la corriente alterna a distribuirse dentro de un conductor con su mayor densidad en la superficie del conductor con una disminución exponencial de la densidad de corriente hacia el centro del conductor.
Engarzado es un método de fijación para unir un conector de radiofrecuencia a un cable coaxial para formar un conjunto de cables. El engarzado produce una conexión eléctrica sin soldadura y se puede usar para unir el pasador y el vástago del conector con una herramienta de engarzado especialmente calibrada. Las ventajas clave del engarzado sobre la soldadura de los conectores de cable de antena incluyen una resistencia mecánica mejorada, una unión hermética al gas y a la humedad, y conveniencia.
Los cables de Extensión son cables coaxiales tapados con conectores de la misma clase. Tienen un enchufe del género apropiado en un extremo y un conector del sexo opuesto en el otro extremo. Este cable podría ser capaz de conectarse a sí mismo. Un cable de extensión permite la conexión de una antena externa que se puede colocar a distancia del propio dispositivo. Un extremo de estos cables de antena se puede conectar al dispositivo de radio y el otro extremo del cable de extensión está conectado a la antena. Idealmente, la longitud del cable se mantiene lo más corta posible para minimizar la pérdida de señal a lo largo de la línea.
F
El cable coaxial Flexible se utiliza a menudo para crear enlaces inalámbricos de alta velocidad, ya que puede instalarse en espacios reducidos. Su flexibilidad se debe a un conductor interno de cobre finamente trenzado que está rodeado por un aislante de polímero flexible, un blindaje trenzado de cobre estañado (con una cobertura del 90%) y una cubierta exterior de plástico. Se puede agregar una segunda cubierta exterior de papel de aluminio para un aislamiento adicional. Estos cables coaxiales son relativamente delgados y tienen diámetros que van desde 0,109 pulgadas / 2,79 milímetros (RG174) hasta 0,405 pulgadas / 10,28 mm (RG 8). El cable coaxial flexible puede ser propenso a doblarse tanto el blindaje como el conductor interno si se excede el radio de curvatura. Para mejorar la resistencia, se puede utilizar un núcleo de alambre sólido y espuma de PTFE aislante. El cable coaxial flexible suele tener una impedancia de 50 ohmios. Algunos ejemplos son:
Fluoroetilenpropileno (FEP) es un plástico que se utiliza para fabricar la cubierta exterior del cable coaxial. Por lo general, se extruye y tiene una alta estabilidad térmica y resistencia a la intemperie.
H
El cable coaxial Hardline o de linea dura es una forma de cable coaxial de alta resistencia que se utiliza para la instalación a largo plazo. Utiliza un blindaje de metal sólido (a menudo cobre rígido o aluminio), un dieléctrico de espuma y es capaz de soportar altos voltajes y entornos hostiles. Es grueso, con un diámetro promedio de 1.75 pulgadas. Tiene una impedancia de 75 Ohm. El cable coaxial rígido es muy duradero pero propenso a torcerse, por lo que debe manejarse con cuidado cuando se instala. Este tipo de cable coaxial se utiliza a menudo como cableado de antena por los entusiastas de la radioafición, pero requiere conectores de línea dura especializados y pelado y montaje con herramientas profesionales.
I
Impedancia es una medida de resistencia al flujo de corriente eléctrica dentro del cable coaxial, conectores y antenas y se mide en ohmios. La constante dieléctrica de la capa aislante coaxial es un determinante clave de la impedancia coaxial, así como de la radio de los conductores interno y externo.
J
Jacket. Las capas de cubierta del cable coaxial son esenciales para proteger las capas conductoras externas e internas de la exposición ambiental, que puede causar corrosión y otras formas de daño. La cubierta exterior suele estar hecha de plásticos como el polietileno y el PFA, que pueden contribuir a la flexibilidad del cable, así como a su estabilidad térmica y resistencia a sustancias corrosivas y disolventes.
Los conectores tipo Jack son la parte fija de una conexión. Puede montarse en la pared o en la placa de circuito impreso. Es el conector que se aloja en o dentro de dispositivos o equipos y es poco probable que se mueva significativamente. A menudo, pero no siempre, es femenino, ya que tanto los enchufes como los enchufes pueden ser de cualquier género. Si un conector está montado en un panel o tiene roscas u otros dispositivos de retención de tuercas en su exterior, se denomina conector tipo JACK. En algunas situaciones, un conector montado en panel puede tener conectores macho y hembra. Los gatos pueden ser de género masculino o femenino, pero lo más típico es que "jota" signifique "mujer". Las excepciones son los conectores U.FL y MHF4, que son de género masculino.
L
Latón es una aleación de cobre y zinc que es de particular importancia como material base para conectores de radiofrecuencia. Se mecaniza fácilmente y es eficaz para contener la energía de radiofrecuencia y evitar la diafonía entre los componentes electrónicos. A menudo está chapado en oro, plata, níquel o aleaciones patentadas.
La Línea con Pérdida o Lossy Line describe una línea de transmisión que pierde una proporción significativa de la energía electromagnética transmitida a lo largo de su longitud. A veces esto es deliberado, como en el caso de los cables radiantes, pero suele ser consecuencia de un mal blindaje. Ninguna línea está completamente libre de pérdidas debido a las fugas de impedancia y corriente, especialmente a medida que aumenta la longitud del cable.
El cable LMR de "baja pérdida - Low Loss" es un tipo de cable coaxial que tiene tasas más bajas de pérdida de señal en comparación con el cableado coaxial de diámetro equivalente. Un ejemplo es el cable coaxial LMR 100 de baja pérdida, que tiene el mismo diámetro que el RG 174 y se busca comúnmente como reemplazo. Por lo general, tienen un conductor interno sólido, un dieléctrico de alta resistencia, una trenza de alambre y un blindaje de lámina dentro de su cubierta exterior, lo que contribuye a su rendimiento superior. Una variedad notable de cable de baja pérdida es el cable LMR, que viene en los siguientes tipos:
M
Los conectores MCX o Micro-coaxial son conectores diseñados para conectarse a un cable micro coaxial. Son conectores a presión que son estructuralmente comparables a los conectores SMB, pero alrededor de un tercio más pequeños.
El cable Microcoaxial también se conoce como Mini-coaxial debido a su pequeño diámetro exterior. Este cable de antena coaxial en miniatura liviano tiene una impedancia de 50 ohmios con baja capacitancia y pérdida de señal y generalmente se usa dentro de dispositivos que requieren conectividad de alta frecuencia, especialmente donde hay bisagras o partes articuladas. Es especialmente beneficioso en aplicaciones en las que el espacio es limitado. El microcoaxial conserva la estructura de cable coaxial estándar y puede tener un conductor central trenzado y una capa exterior blindada simple o doble, según el tipo. Se clasifican según su diámetro exterior en milímetros:
Los conectores MMCX son conectores microcoaxiales en miniatura que se acoplan mediante un mecanismo de bloqueo a presión y son capaces de girar en su conexión. Tienen una impedancia de 50 ohmios y pueden soportar frecuencias de hasta 6 GHz. Se utilizan comúnmente con antenas internalizadas o para facilitar la conexión de una antena externa a un dispositivo.
El cable coaxial Moldeable es similar al cable semirrígido en términos de rendimiento y está diseñado para poder reformarse varias veces a mano sin dañar el cable coaxial. La mayoría de los tipos usaban trenza de cobre estañado como escudo exterior. Su flexibilidad facilita el enrutamiento y los diseños, sin necesidad de herramientas.
N
Los conectores tipo N son conectores roscados de tamaño estándar resistentes a la intemperie que generalmente se combinan con cables coaxiales semi-rígidos para cables de antena. Tienen impedancias de 50 o 75 ohmios y pueden soportar transmisiones de frecuencia de hasta 18 GHz.
Níquel es un metal muy utilizado en la fabricación de conectores de cables de antenas, debido a su maleabilidad y resistencia a la oxidación. Puede combinarse con otros metales como aleación o utilizarse en el enchapado.
O
El rango de frecuencia de Operación o funcionamiento denota el ancho de banda o el rango de frecuencia a través del cual se espera que funcione un cable o conector coaxial dentro de umbrales de rendimiento clave, como la efectividad del blindaje y la velocidad de propagación. El rango de frecuencia de operación o funcionamiento variará con el diseño y la fabricación de los tipos individuales de cable coaxial, pero los cables de antena modernos suelen variar desde la CC hasta las frecuencias de microondas.
P
El cable de conexión Patch, también conocido como cable accesorio, es una longitud de cable coaxial que se utiliza para "conectar" componentes de radiofrecuencia y enrutar señales. Está equipado con los conectores apropiados en ambos extremos, con un rendimiento similar al de un cable flexible. También pueden tener un blindaje superior o una atenuación baja, lo que los convierte en un intercambio adecuado para un grado más inferior de cable coaxial.
Los cables flexibles Pigtail son tramos cortos de cable coaxial tapados con conectores de radiofrecuencia del mismo tipo o de tipos diferentes. Las conexiones de cable flexible son útiles para extender una conexión a donde se pueda acceder más fácilmente, por ejemplo, conectando una antena externa a una placa de circuito impreso. Las coletas también pueden realizar el trabajo de un adaptador de antena, lo que permite utilizar conectores de diferentes tamaños o calibres.
Los Pines son el contacto interno macho de un conector de radiofrecuencia que está diseñado para insertarse en el receptáculo del conector hembra correspondiente.
Polietileno (PE) es un plástico de poliolefinas de baja densidad que se usa ampliamente en la fabricación de cables de antena para aisladores y cubiertas exteriores. Es un aislante eléctrico eficiente y tiene una excelente resistencia al agua. Una desventaja es su temperatura de fusión relativamente baja.
Politetrafluoroetileno (PTFE) es un plástico de uso común que tiene buena resistencia química y estabilidad térmica. Se utiliza para la capa dieléctrica de muchas formas de cable coaxial.
R
Receptáculo es la parte de la interfaz de acoplamiento de un conector hembra que recibe el pin macho cuando se produce una conexión mecánica y eléctricamente funcional.
Los conectores SMA de polaridad inversa (RPSMA) son un tipo de conector de uso común para cables de antena. Este conector subminiatura roscado es estructural y funcionalmente idéntico al conector SMA, excepto por una inversión de su interfaz de acoplamiento, lo que significa que un conector macho lleva un receptáculo y el conector RP-SMA hembra está equipado con un pin conductor.
Los conectores TNC de polaridad inversa (RPTNC) son una variante del conector TNC con inversión deliberada del género del conductor interno. El RP-TNC macho lleva un receptáculo y el conector RP-TNC hembra lleva un pin.
RG son las siglas de Radio Guide y se refiere al sistema de especificación militar original para cables coaxiales ideado en la década de 1930. Este sistema de clasificación ahora está obsoleto y solo se refiere vagamente al diámetro del cable.
S
El cable coaxial Semi-rígido es un tipo de cable coaxial de impedancia de 50 ohmios que se ve favorecido por su flexibilidad y amplio rango de frecuencias, incluido el rendimiento de microondas. El cable coaxial flexible generalmente consiste en un conductor interno sólido rodeado por un aislante de polímero con tubería de cobre sólido que sirve como conductor externo y una cubierta de plástico. Los diámetros exteriores oscilan entre 0,047 pulgadas (1,19 milímetros) y 0,250 pulgadas (6,35 milímetros). Este tipo de cable coaxial se describe como semirrígido porque es maleable y conservará su forma una vez conformado. Algunos ejemplos son:
- RG 401
- RG 405
La soldadura es un método utilizado para crear una conexión segura entre un conector y una longitud de cableado de antena. La soldadura implica el uso de un soldador para calentar un metal de aporte conocido como soldadura, que se utiliza para unir componentes metálicos como el pasador central y el vástago del conector al cable coaxial. La soldadura correctamente ejecutada produce una conexión física y eléctrica duradera y confiable entre el conector y el cable coaxial.
T
Los conectores TNC, también conocidos como conectores roscados de Neill-Concelman, son conectores coaxiales de 50 ohmios de tamaño estándar que se utilizan para frecuencias de hasta 11 GHz. Forma una conexión atornillada con el pin interior macho que se inserta en un receptáculo hembra para conducir la señal de radiofrecuencia.
Las Líneas de Transmisión son circuitos de radiofrecuencia capaces de transportar corriente alterna desde una fuente a una carga. El cable coaxial actúa como una línea de transmisión al conducir señales hacia y desde los componentes de la antena y el receptor en los dispositivos de radio.
U
Los conectores U.FL son conectores coaxiales en miniatura que forman una conexión de impedancia de 50 ohmios a presión. A menudo se montan en PCB y no están diseñados para ciclos de acoplamiento repetidos. Los conectores macho llevan un pin y los conectores hembra un receptáculo correspondiente. A menudo se conectan a una longitud de cable flexible de 1,32 mm coaxial.
V
Velocidad de Propagación (Vp) es una medida de la velocidad de propagación de la señal a lo largo del cable coaxial como proporción de la velocidad de la luz.
La relación de onda estacionaria de Voltaje (VWSR), también conocida como pérdida de retorno, mide la eficiencia de la transmisión de energía de radiofrecuencia a través de un cable o línea desde la fuente hasta la carga. Se presenta como una relación calculada de los Voltajes máximo (Vmax) y mínimo (Vmin) a lo largo de la línea de transmisión causados por reflexiones. En una configuración perfecta de radiofrecuencia, el 100% de la energía se transmitiría a la carga, pero el desajuste de impedancia en el conjunto del cable aumentará la relación.