Interférences et blindage des câbles

Le blindage protège à la fois contre les fuites et l'absorption du rayonnement parasite du bruit électrique par les câbles.

• Le « bruit du signal » électrique interfère avec le fonctionnement des antennes et  des câbles d'antenne.
• Les câbles transportant une charge à haute fréquence présentent naturellement un risque de transfert d'interférences, à la fois en cas de délestage et d'acceptation d'interférences.

Alors que l'isolation protège les câbles d'antenne contre les dommages physiques dus aux forces d'impact ou de compression, le blindage détourne les défis environnementaux des interférences électromagnétiques (EMI).

Il faut s'attendre à des niveaux élevés de rayonnement EMI en présence d'appareils à fort transfert de charge, comme les transformateurs (par exemple).

Comment fonctionne le blindage

Le blindage dans la composition d'un câble coaxial fonctionne de deux manières:

1. Il reflète toute interférence électromagnétique générée par le conducteur interne (qui transporte la charge/le signal électrique) et
2. Il capte le bruit externe tout en le mettant à la terre, épargnant ainsi le conducteur interne des interférences et préservant la transmission du signal interne.

Aucune protection de blindage à l'intérieur du câblage n'est impénétrable, mais l'objectif est d'amortir (atténuer) suffisamment le bruit afin qu'il n'interfère pas avec le signal transporté.

Les méthodes de blindage varient. Un blindage accru est nécessaire dans les environnements particulièrement bruyants confrontés à de nombreuses sources d'interférences à forte charge, et l'inverse est attendu dans les endroits moins bruyants.

Y a-t-il un inconvénient au blindage des câbles?

Le blindage réduit la flexibilité et augmente le diamètre des câbles, ce qui peut être un problème dans les espaces restreints, tels que les boîtiers et les boîtiers d'appareils.

Le blindage des câbles a un coût budgétaire, de sorte qu'un compromis soigneusement calculé doit être envisagé, mais sans compromettre la qualité de transmission du signal critique.

Types de blindage dans les câbles d'antenne coaxiaux

1] Bouclier en feuille d'aluminium

Une couche d'aluminium, renforcée pour plus de solidité, est généralement ceinturée de polyester. Ce type de blindage recouvre le conducteur à 100 %, c'est-à-dire que le blindage en aluminium ne présente aucune brèche dans son intégrité. Cela fait un bon bouclier.

2] Bouclier tressé en cuivre

Ceux-ci comprennent des brins tressés de cuivre métallique, qui, de par la nature de la formation, n'offrent pas une couverture à 100% (en raison des espaces entre les grappes tressées). Cependant, des tresses plus serrées peuvent être utilisées pour une couverture accrue. Les écrans tressés offrent généralement une couverture entre 70 % et 100 %.

Quel bouclier est le plus efficace?

Contrairement à ce que l'on pourrait penser (selon le concept de couverture), le bouclier tressé en cuivre offre la plus grande atténuation du bruit.

Pourquoi? La densité du matériau en cuivre tressé bloque simplement plus de bruit. Cependant, plus de matériau est plus cher et plus lourd.

Y a-t-il une raison d'utiliser les deux boucliers?

Oui, les écrans tressés en aluminium et en cuivre sont utilisés dans des environnements bruyants.

Lorsque les fils sont reliés entre eux dans un câble, l'aluminium est utilisé comme revêtement intérieur pour empêcher la « diaphonie » entre les conducteurs, puis le câblage extérieur est blindé par un tressage de cuivre dense.

Mise à la terre du bruit

La clé d'un bon blindage est de s'assurer que le bruit est mis à la terre une fois qu'il est capté par le bouclier. Ainsi, une bonne pratique serait d'avoir chaque câble mis à la terre pour évacuer le bruit, en maintenant l'efficacité de votre blindage.

RG58 comparé aux LMR-200 et LMR-100 coaxiaux: blindage et perte de signal

Spécifications du câble coaxial RG58

RG58, LMR-100 et LMR-200 ont tous les caractéristiques suivantes en commun:

• Impédance 50 Ohm
• Un diélectrique en polyéthylène (PE) résistant aux intempéries
• Gaine extérieure en PVC

• Le LMR-100 est un câble coaxial de 50  ohms qui partage des similitudes structurelles et matérielles avec le RG58, mais dont le diamètre global inférieur est de 2,79 mm (0,110 pouce).
• Le RG58 et le LMR-100 présentent les principales différences suivantes:
  • Le LMR-100 est équipé d'un conducteur central en acier brut recouvert de cuivre (BCCS) de 0,46 mm.
  • Le LMR-100 est un câble coaxial à double blindage. Le bouclier intérieur est en ruban d'aluminium et le bouclier extérieur est en cuivre étamé tressé.

• Le LMR-200 est un câble coaxial à faible perte de plus grand diamètre (6,1 mm, 0,24 pouce) doté d'un double blindage (ce qui signifie moins de perte de signal sur toute la longueur du câble), avec des couches de ruban de cuivre étamé et d'aluminium tressé recouvrant le diélectrique et le conducteur interne.
• Le LMR-200 possède un conducteur plus proéminent de 1,42 mm de diamètre en cuivre nu (BC)

À propos du RG58

Caractéristiques électriques du RG58: L'impédance typique se situe dans une plage de 2 Ohms et de 50 Ohm. Il fonctionne à  des fréquences allant jusqu'à 5 GHz. La résistance du conducteur est de 38,4 Ohm. La résistance diélectrique est de 500 Ohm.

Structure et composition matérielle du câble RG58

Comme tous les autres câbles coaxiaux, le RG58 comprend un fil conducteur intérieur entouré d'une couche isolante et d'un blindage conducteur externe. Il est généralement fabriqué selon les spécifications américaines MIL-C-17F et MIL-C-17G 9.

• Le conducteur a un diamètre de 0,91 mm (0,036 pouce) et est fabriqué à partir de fils de cuivre étamé toronnés (7 ou 19 brins, qui a une résistance accrue à l'oxydation et est facilement soudé. Des variantes à conducteur solide sont également disponibles.
• Le diamètre diélectrique est de 2,95 mm (0,116 pouce), fabriqué à partir de polyéthylène solide (PE). Le polyéthylène est stable à la chaleur jusqu'à une température de fonctionnement maximale de 80 degrés Celsius (176 degrés Fahrenheit) et offre flexibilité, résistance au feu, résilience contre l'abrasion et résistance aux intempéries.
• Le RG58 est blindé par une tresse en fil de cuivre étamé flexible et thermostable, avec une couverture comprise entre 70% et 95%, selon le fabricant.
• La gaine extérieure du câble RG58 est fabriquée en PVC résistant aux UV, qui est stable à la chaleur mais a une résistance limitée aux acides, aux alcalis et aux solvants inorganiques.
• Le diamètre total de ce câble est de 5 mm (0,2 pouce).

RG58 est un type de câble coaxial pour les câbles d'antenne fabriqués selon les spécifications strictes du gouvernement américain. Le préfixe « RG » signifie « Radio Frequency Government », et le numéro fait référence au calibre du câble.

Applications du RG58

Ce câble coaxial fonctionne bien pour diverses applications de communication par radiofréquence dans un environnement à faible consommation. Les principales applications sont les suivantes:

• Essais et mesures
• Radio amateur et radio des services d'urgence
• VHF maritime
• Antennes WLAN

Norme RG du câble coaxial

RG est une norme de technologie coaxiale robuste - l'une des normes originales pour la technologie des câbles coaxiaux, créée pour l'armée américaine dans les années 1960. RG n'est pas une norme spécifique du fabricant: tous les fabricants de coaxiaux peuvent utiliser RG et une norme en utilisant les lettres RG (« Radio Guide ») suivies d'un numéro correspondant à une certaine norme avec un ensemble particulier de spécifications. Parfois, la lettre « /U » suit le numéro de la norme « universelle » (c'est-à-dire que la construction du câble est destinée à des applications universelles).

Il n'y a pas de normalisation entre les fabricants pour s'assurer que chaque aspect du câble est constant, il est donc utile de connaître les spécifications du câble dont vous avez besoin.

La technologie RG est utilisée dans des applications militaires et commerciales dans divers environnements.

En général, les câbles de 75 ohms sont utilisés dans les applications audio/vidéo et les câbles de 50 ohms sont utilisés dans les applications de données. Les câbles RG de 50 ohms perdent généralement trop de signal par atténuation pour être adaptés aux applications sans fil, à moins que le câble ne soit court-circuité. Le coaxial à faible perte est la seule solution viable pour les câbles d'antenne de plus grandes longueurs.

RG-174 comparé au LMR-100 Coax: Blindage et perte de signal

Comparaison des câbles coaxiaux LMR-100 et RG174

• Les RG174 et LMR-100 sont compatibles avec le Wi-Fi, le cellulaire et la plupart des applications sans fil IoT.
• Le LMR-100 est à double blindage et convient aussi bien à une utilisation en extérieur qu'en intérieur.
• Le RG174 dispose d'un seul écran et ne convient pas à une utilisation extérieure à long terme.

RG174 est un petit câble coaxial flexible pour câbles d'antenne avec un calibre de fil américain de 26. Son diamètre est de 2,79 mm (0,11 pouce). Son diamètre relativement petit, sa flexibilité, sa vitesse élevée et son transfert de données efficace en font un choix idéal pour un large éventail d'applications contemporaines et grand public, notamment:

• Sécurité et contrôle d'accès
• Automatisation et réseaux IoT
• GPS
• Réseau sans fil tel que LAN/WAN:
  • Pour le Wi-Fi: Le plus souvent des câbles RP-SMA
  • Pour LTE: câbles SMA ou câbles de type N

RG174 Caractéristiques physiques:

La structure du RG174 est typique des câbles coaxiaux et est composée des couches et des matériaux suivants:

• Conducteur central: 7 brins d'acier cuivré torsadé (CCS) d'un diamètre de 0,483 mm (0,019 pouce).
• Diélectrique: Polyéthylène basse densité (LDPE), qui apporte résistance à l'eau et flexibilité au câble. Le diamètre diélectrique est de 1,55 mm (0,06 pouce)
• Blindage extérieur: Une seule couche de cuivre étamé avec une couverture comprise entre 88 % et 90 %, selon le fabricant.
• Veste: Polychlorure de vinyle (PVC), un revêtement flexible résistant aux intempéries avec une bonne résistance aux flammes. En raison de la composition de son matériau (plastiques), la température de fonctionnement de ce câble est comprise entre -40 et 80 degrés Celsius (-40 degrés à 176 degrés Fahrenheit).

Profil électrique du RG174

L'impédance du RG174 est généralement de 50 Ohm. La résistance du conducteur est d'un maximum de 142,4 Ohm et la résistance diélectrique est d'au moins 1000 Ohm. Ce câble transmet une fréquence maximale de 6 GHz.

Comparaison des câbles coaxiaux RG174 et LMR-100

Caractéristiques principales:

• RG174:
  • Diamètre: Généralement autour de 2,79 mm.
  • Impédance: Standard 50 ohms.
  • Vitesse de propagation: environ 66 %.
  • Atténuation: supérieure à celle du LMR-100, en particulier sur de longues distances.
• LMR-100:
  • Diamètre: Environ 2,79 mm, similaire au RG174.
  • Impédance: Maintient la norme industrielle de 50 ohms.
  • Vitesse de propagation: Légèrement supérieure à celle du RG174 à environ 70 %.
  • Atténuation: Offre de meilleures performances avec une perte plus faible sur de longues distances.

Composition des matériaux:

• RG174: Les câbles coaxiaux RG174 sont souvent constitués d'un conducteur central en cuivre plaqué argent entouré d'un isolant diélectrique, généralement en polyéthylène solide. Cet ensemble est ensuite recouvert d'un bouclier, généralement en cuivre étamé, suivi d'une gaine externe en PVC.
• LMR-100: Ce câble est doté d'un conducteur central en cuivre, souvent plaqué argent, et d'un noyau diélectrique en polyéthylène expansé injecté de gaz. Le LMR-100 est reconnu pour son double blindage, la couche intérieure étant en aluminium et la couche extérieure en tresse de cuivre étamé, le tout enveloppé dans une gaine en polyéthylène durable.

Types:

Les RG174 et LMR-100 sont disponibles en différentes versions spécialement conçues pour des environnements spécifiques. Vous pouvez trouver ces câbles sous leur forme habituelle en versions ultra-flexibles, ou même avec une résistance aux UV pour les installations extérieures.

Technologies sans fil associées:

• RG174: En raison de son atténuation plus élevée, le RG174 est couramment utilisé dans des applications à faible consommation et à courte distance, telles que les antennes Wi-Fi, les systèmes GPS et les communications mobiles.
• LMR-100: Le LMR-100, avec ses performances d'atténuation supérieures, trouve des applications dans une gamme plus large de technologies sans fil, y compris les technologies cellulaires 2G/3G/4G, WLAN, RFID, etc.

Applications et adéquation à des applications IoT spécifiques:

L'IoT tourne autour de la connectivité, nécessitant des lignes de transmission fiables.

• RG174: Convient aux applications IoT intérieures où le câble est court. Idéal pour connecter des appareils IoT basés sur le Wi-Fi, des capteurs à courte portée et des antennes intérieures.
• LMR-100: Compte tenu de ses caractéristiques de faible perte, le LMR-100 est plus approprié pour les déploiements IoT intérieurs et extérieurs, en particulier lorsqu'il s'agit de câbles plus longs. Si vous recherchez des applications IoT telles que des stations météorologiques extérieures, l'agriculture intelligente ou le déploiement de capteurs à l'échelle d'une ville, le LMR-100 s'impose comme le choix préféré.

Conclusion:

Les câbles coaxiaux sont à l'avant-garde des transmissions de télécommunications et de radiofréquences depuis des décennies. À mesure que la technologie progresse, les exigences en matière de câbles coaxiaux plus efficaces augmentent, en particulier dans le domaine de l'Internet des objets (IoT). Deux concurrents importants dans ce domaine sont les câbles RG174 et LMR-100.

Lorsque l'on compare les câbles coaxiaux RG174 et LMR-100, il est essentiel de comprendre leurs principales caractéristiques et les applications associées. Pour les applications IoT intérieures à courte distance, le RG174 peut suffire. Cependant, le LMR-100, avec ses mesures de performance améliorées, est l'option supérieure pour les scénarios plus étendus et plus exigeants, en particulier à l'extérieur. Alors que le paysage de l'IoT continue d'évoluer, s'assurer que vous êtes équipé d'un câble coaxial approprié peut faire la différence entre une connectivité transparente et des pertes de transmission indésirables.