El cable coaxial es la línea de transmisión más comúnmente utilizada para aplicaciones de RF y microondas, porque proporciona una transmisión confiable con los beneficios de ancho de banda amplio y baja pérdida y alto aislamiento. Principales fabricantes de equipos de transmisión, es decir, Radio y TV, radar, GPS, sistemas de gestión de emergencia, embarcaciones aéreas y marinas, utilizan cables coaxiales. Los usos del cable coaxial se aplican a cualquier sistema en el que la pérdida de señal y la atenuación deben minimizarse. A diferencia de las guías de ondas, el cable coaxial no tiene una frecuencia de corte más baja, pero ¿qué pasa con su frecuencia superior?
Frecuencia máxima
Con algunas excepciones, la mayoría de los cables coaxiales no tienen términos de corte reales de una frecuencia de banda de parada específica, sino que utilizan el término corte para referirse a la frecuencia más alta probada por el fabricante. O cuando la frecuencia alcanza un punto donde el cable coaxial se convierte en una guía de ondas y otros modos, aparte del modo transversal-electromagnético (TEM), ocurre. Por lo tanto, una frecuencia de corte de cable coaxial podría ser donde el cable coaxial permanece dentro de la especificación, o dentro de un margen razonable para evitar los modos de propagación transversal-magnético (TM) o transversal-eléctrico (TE). Aunque los cables coaxiales aún pueden transportar señales con frecuencias por encima del límite del modo TEM, los modos de transmisión TM o TE son mucho menos eficientes, no son deseables para la mayoría de las aplicaciones.
Frecuencia de corte y profundidad de la piel
Dos conceptos importantes a destacar cuando se habla de la frecuencia en el cable coaxial son la profundidad de la piel y la frecuencia de corte. El cable coaxial se compone de dos conductores, un pasador interior y un protector exterior conectado a tierra. La profundidad de la piel se produce a lo largo de la línea coaxial cuando las altas frecuencias hacen que los electrones migren hacia la superficie de los conductores. Este efecto de piel conduce a una mayor atenuación y calentamiento dieléctrico y causa una mayor pérdida resistiva a lo largo de la línea coaxial. Para reducir las pérdidas del efecto de la piel, se puede utilizar un cable coaxial de mayor diámetro, Pero aumentar las dimensiones de los cables coaxiales reducirá la frecuencia máxima que puede transmitir el cable coaxial. El problema es que cuando el tamaño de la longitud de onda de la energía electromagnética excede la transversal electromagnética (TEM) y comienza a "rebotar" a lo largo de la línea coaxial como un modo 11 eléctrico transversal (TE11), se crea la frecuencia de corte del cable coaxial. Debido a que el nuevo modo de frecuencia viaja a una velocidad diferente al modo TEM, crea reflejos e interferencia a las señales del modo TEM que viajan a través del cable coaxial. Esto se conoce como el límite de frecuencia superior o la frecuencia de corte.
Una frecuencia de corte es un punto en el que la energía que fluye a través del sistema EM comienza a reducirse, por atenuación o reflejarse, en lugar de pasar a través de la línea. Los modos TE y TM son el modo de orden más bajo que se propaga en una línea coaxial. En el modo TEM, tanto el campo eléctrico como el campo magnético son transversales a la dirección de desplazamiento y se permite que el modo TEM deseado se propague en todas las frecuencias. Los modos más altos se excitan a frecuencias por encima de la frecuencia de corte cuando el primer modo de orden superior, llamado TE11, también puede propagarse. Para asegurarse de que solo un modo se propaga para una señal clara, las señales deben estar por debajo de la frecuencia de corte. Reducir el tamaño del cable coaxial aumenta la frecuencia de corte. Los cables coaxiales y los conectores coaxiales pueden llegar a las frecuencias de ondas milimétricas, pero a medida que las dimensiones físicas se reducen, las capacidades de manejo de energía se reducen y aumentan las pérdidas.
Este artículo proviene de Pasternack Edit lanzado
