¿Qué es un cable coaxial? Una definición de WhatIs.com

Jul 31, 2023

El cable coaxial es un tipo de cable de cobre construido especialmente con un blindaje de metal y otros componentes diseñados para bloquear la interferencia de la señal.

Las empresas de televisión por cable utilizan principalmente un cable coaxial, o coaxial, para conectar sus instalaciones de antena satelital a los hogares y negocios de los clientes. Las compañías telefónicas a veces también usan cable coaxial para conectar las oficinas centrales a los postes telefónicos cerca de los clientes. Algunos hogares y oficinas usan cable coaxial, pero el cableado de par trenzado ha suplantado en gran medida el uso generalizado del cable coaxial como medio de conectividad Ethernet en empresas y centros de datos.

El cable coaxial recibió su nombre porque incluye un canal físico que transporta la señal rodeado por otro canal físico concéntrico, ambos a lo largo del mismo eje. El canal más interno suele ser un cable de cobre, que luego está rodeado por una capa de aislamiento entre este y el canal externo. El canal exterior sirve como tierra, típicamente como una malla de cobre. Otra capa de aislamiento rodea los canales interior y exterior. Muchos de estos cables o pares de tubos coaxiales se pueden colocar en un solo revestimiento exterior y, con repetidores, pueden transportar información a una gran distancia.

El cable coaxial fue inventado en 1880 por el ingeniero y matemático inglés Oliver Heaviside, quien patentó la invención y el diseño ese mismo año. AT&T estableció su primer sistema de transmisión coaxial transcontinental en 1940. Dependiendo de la tecnología portadora utilizada y otros factores, el cable de cobre de par trenzado y la fibra óptica son alternativas al cable coaxial.

Los cables coaxiales tienen capas concéntricas de conductores eléctricos y material aislante. Esta construcción asegura que las señales estén encerradas dentro del cable y evita que el ruido eléctrico interfiera con la señal.

La capa conductora central es un cable conductor delgado, ya sea de cobre sólido o trenzado. Una capa dieléctrica hecha de un material aislante con características eléctricas bien definidas rodea el cable. Luego, una capa de protección rodea la capa dieléctrica con una hoja de metal o una malla de cobre trenzada. Todo el conjunto está envuelto en una funda aislante. La capa de blindaje de metal exterior del cable coaxial generalmente se conecta a tierra en los conectores en ambos extremos para proteger las señales y como un lugar para que se disipen las señales de interferencia parásitas.

El diseño del cable coaxial depende del control de las dimensiones y materiales del cable. Controlar estos factores ayuda a crear un valor fijo para la impedancia característica de un cable coaxial. Las señales de alta frecuencia se reflejan parcialmente en los desajustes de impedancia, lo que provoca errores.

La impedancia característica es sensible a la frecuencia de la señal. Por encima de 1 GHz, el fabricante del cable debe utilizar un dieléctrico que no atenúe demasiado la señal ni cambie la impedancia característica de forma que cree reflejos en la señal.

Las características eléctricas del cable coaxial dependen de la aplicación y son cruciales para un buen rendimiento. Dos impedancias características estándar son las siguientes:

Existen numerosos tipos de cables coaxiales, algunos de los cuales incluyen los siguientes:

Hay muchos tipos diferentes de conectores de cable coaxial separados por dos estilos: conectores macho y hembra. Los tipos de conectores incluyen lo siguiente:

En el hogar y en pequeñas oficinas, los cables coaxiales cortos se utilizan para televisión por cable, equipos de video domésticos, equipos de radioaficionados y dispositivos de medición. Históricamente, los cables coaxiales también se usaban como una forma temprana de Ethernet y admitían velocidades de hasta 10 Mbps. Desde entonces, el cableado de par trenzado ha suplantado en gran medida el uso del cable coaxial.

Sin embargo, los cables coaxiales siguen utilizándose ampliamente para Internet de banda ancha por cable. Los cables coaxiales también se utilizan en automóviles, aeronaves, equipos militares y médicos, así como para conectar antenas parabólicas, de radio y televisión a sus respectivos receptores.

La mayoría de las especificaciones coaxiales tienen una impedancia de 50, 52, 75 o 93 ohmios. Debido al uso generalizado en la industria de la televisión por cable, los cables RG-6 con blindaje doble o cuádruple e impedancia de 75 ohmios se han convertido en un estándar de facto para muchas industrias.

Existen casi 50 estándares distintos para el cable coaxial, a menudo diseñados para casos de uso específicos en radioaficionados o televisión por cable de baja pérdida. Otros ejemplos incluyen RG-59/U, utilizado para transmitir señales de banda ancha desde sistemas de circuito cerrado de TV, y RG-214/U para transmisión de señales de alta frecuencia.

Los conectores coaxiales van desde simples conectores individuales utilizados en sistemas de televisión por cable hasta combinaciones complicadas de múltiples enlaces coaxiales delgados, combinados con conexiones de alimentación y otras conexiones de señal, alojados en cuerpos semi-personalizados. Estos se encuentran comúnmente en electrónica militar y aviónica.

La rigidez mecánica puede variar enormemente, según la construcción interna y el uso previsto del cableado coaxial. Por ejemplo, los cables de alta potencia a menudo se fabrican con un aislamiento grueso y son muy rígidos.

Algunos cables están hechos deliberadamente con alambres centrales gruesos, lo que resulta en una resistencia de efecto piel. Esta resistencia es el resultado de señales de alta frecuencia que viajan sobre la superficie del conductor, no a lo largo. Un conductor central más grande crea un cable rígido con baja pérdida por metro.

Los cables coaxiales pueden experimentar una variedad de diferentes formas de interferencia. La fuga de señal ocurre cuando el campo electromagnético atraviesa el blindaje en el exterior del cable. En otros casos, una señal exterior puede filtrarse a través del aislamiento.

Las alimentaciones en línea recta a las torres de transmisión de radio comerciales tienen la menor cantidad de fugas e interferencias porque estos cables tienen blindajes conductores lisos con pocos espacios en ellos. La interferencia es más significativa en los reactores nucleares, donde se necesita un blindaje especial.

Los cables RG-59 y RG-6 se usan comúnmente en televisión satelital y módems por cable. Las instalaciones más antiguas usaban el cable RG-59 antes de la implantación del cable RG-6. El cable RG-59 es más delgado con un calibre de alambre estadounidense (AWG) de 20 y tiene un conductor central de cobre. Es más probable que este cable se encuentre en edificios antiguos y es mejor para CCTV y sistemas de video analógico.

El cable RG-6 es un cable de 18 AWG más grande y también tiene un conductor central de cobre. El cable RG-6 se usa con hardware de alto ancho de banda y alta frecuencia, donde las señales de Internet y satélite pueden ejecutarse a una frecuencia más alta en comparación con el video analógico tradicional.

El cable que una persona pueda necesitar depende en gran medida de la frecuencia. Para requisitos superiores a 50 MHz, una persona debe usar un cable RG-6.

Nota del editor: esta definición se actualizó para mejorar la experiencia del lector.