Il cavo coassiale è un tipo di cavo di rame appositamente costruito con uno schermo metallico e altri componenti progettati per bloccare le interferenze del segnale. È usato principalmente dalle società di TV via cavo per collegare le loro antenne satellitari alle case e alle aziende dei clienti. A volte è anche usato dalle compagnie telefoniche per collegare gli uffici centrali ai pali telefonici vicino ai clienti. Anche alcune case e uffici usano il cavo coassiale, ma il suo uso diffuso come mezzo di connettività Ethernet nelle imprese e nei centri dati è stato soppiantato dalla diffusione del cablaggio a doppino intrecciato.
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Il cavo coassiale ha ricevuto il suo nome perché include un canale fisico che trasporta il segnale circondato – dopo uno strato di isolamento – da un altro canale fisico concentrico, che corre entrambi lungo lo stesso asse. Il canale esterno serve da terra. Molti di questi cavi o coppie di tubi coassiali possono essere inseriti in un’unica guaina esterna e, con ripetitori, possono trasportare informazioni per una grande distanza.
Il cavo coassiale è stato inventato nel 1880 dall’ingegnere e matematico inglese Oliver Heaviside, che ha brevettato l’invenzione e il design lo stesso anno. AT&T stabilì il suo primo sistema di trasmissione coassiale intercontinentale nel 1940. A seconda della tecnologia di trasporto utilizzata e di altri fattori, il filo di rame a coppie intrecciate e la fibra ottica sono alternative al cavo coassiale.
Come funzionano i cavi coassiali
I cavi coassiali hanno strati concentrici di conduttori elettrici e materiale isolante. Questa costruzione assicura che i segnali siano racchiusi all’interno del cavo e impedisce che il rumore elettrico interferisca con il segnale.
Lo strato centrale del conduttore è un filo conduttore sottile, in rame solido o intrecciato. Uno strato dielettrico, composto da un materiale isolante con caratteristiche elettriche molto ben definite, circonda il filo. Uno strato di schermatura circonda poi lo strato dielettrico con un foglio di metallo o una rete di rame intrecciato. Tutto l’insieme è avvolto in una guaina isolante. Lo strato metallico esterno dello schermo del cavo coassiale è tipicamente messo a terra nei connettori ad entrambe le estremità per schermare i segnali e come luogo di dissipazione dei segnali di interferenza vaganti, in modo da avere il segnale pulito per i migliori ricevitori satellitari.
Una chiave per la progettazione del cavo coassiale è uno stretto controllo delle dimensioni del cavo e dei materiali. Insieme, assicurano che l’impedenza caratteristica del cavo assuma un valore fisso. I segnali ad alta frequenza vengono parzialmente riflessi in caso di disadattamento dell’impedenza, causando errori.
L’impedenza caratteristica è sensibile alla frequenza del segnale. Sopra 1 GHz, il produttore del cavo deve usare un dielettrico che non attenui troppo il segnale o cambi l’impedenza caratteristica in modo da creare riflessioni del segnale.
Le caratteristiche elettriche del coassiale dipendono dall’applicazione e sono cruciali per una buona prestazione. Due impedenze caratteristiche standard sono 50 ohm, usate in ambienti di potenza moderata, e 75 ohm, comuni per connessioni ad antenne e installazioni residenziali.
Tipi di cavi coassiali
Ci sono numerosi tipi di cavi coassiali, alcuni tipi includono:
Cavo coassiale hard-line – Che si basa su un tubo di rame rotondo e una combinazione di metalli come schermo, come alluminio o rame. Questi cavi sono comunemente usati per collegare un trasmettitore ad un’antenna.
Cavo triassiale – Che ha un terzo strato di schermatura che è a terra per proteggere i segnali trasmessi lungo il cavo.
Cavi coassiali a linea rigida: sono costituiti da due tubi di rame gemelli che funzionano come tubi non piegabili. Queste linee sono progettate per l’uso interno tra trasmettitori a radiofrequenza (RF) ad alta potenza.
Cavo radiante – Che imita molti componenti del cavo hard-line, ma con fessure sintonizzate nella schermatura abbinate alla lunghezza d’onda RF a cui il cavo opererà. È comunemente usato in ascensori, attrezzature militari e tunnel sotterranei.
Tipi di connettori
Ci sono molti tipi diversi di connettori per cavi coassiali separati da due stili: maschio e femmina. I tipi di connettori includono:
BNC- che sta per Bayonet Neil-Concelman, questo connettore è usato con la televisione, il segnale video e la radio sotto una frequenza di 4GHz
TNC – In piedi per Neil-Concelman filettato, questo connettore è una versione filettata del connettore BNC e viene utilizzato nei telefoni cellulari. I connettori TNC operano fino a 12 GHz.
SMA- Sta per SubMiniature version A, questo connettore è usato con telefoni cellulari, sistemi di antenne Wi-Fi, sistemi a microonde e radio. I connettori SMA operano fino a 18 GHz.
SMB- Sta per Subminiature version B, questo connettore può essere usato con l’hardware delle telecomunicazioni.
QMA- I connettori QMA sono una variante a bloccaggio rapido dei connettori SMA usati con l’hardware industriale e delle comunicazioni.
RCA – Stando per Radio Corporation of America, questi sono connettori usati in audio e video. Sono i cavi raggruppati gialli, bianchi e rossi usati con i vecchi televisori. I connettori RCA sono anche chiamati jack A/V.
Connettori F – Chiamati anche tipi F, sono usati nei televisori digitali e via cavo. Questi usano comunemente cavi RG6 o RG 59.
Usi dei cavi coassiali
In casa e nei piccoli uffici, i cavi coassiali corti sono usati per la televisione via cavo, le apparecchiature home video, le apparecchiature radioamatoriali e gli strumenti di misurazione. Storicamente, i cavi coassiali sono stati utilizzati anche come una prima forma di Ethernet, supportando velocità fino a 10 Mbps, ma il coassiale è stato soppiantato dall’uso del cablaggio a doppino intrecciato. Tuttavia, rimangono ampiamente in uso per internet a banda larga via cavo. I cavi coassiali sono anche utilizzati in automobili, aerei, attrezzature militari e mediche, così come per collegare le antenne satellitari, radio e televisive ai rispettivi ricevitori.
La maggior parte delle specifiche coassiali hanno un’impedenza di 50, 52, 75 o 93 ohm. A causa dell’uso diffuso nell’industria della televisione via cavo, i cavi RG-6 con doppio o quadruplo schermo e impedenza di 75 ohm sono diventati uno standard de facto per molte industrie. Esistono quasi 50 standard distinti per il cavo coassiale, spesso progettati per casi d’uso specifici nei radioamatori o nella televisione via cavo a bassa perdita. Altri esempi includono RG-59/U usato per trasportare il segnale a banda larga dai sistemi TV a circuito chiuso o RG-214/U usato per la trasmissione del segnale ad alta frequenza.
I connettori per il coassiale vanno dai semplici connettori singoli usati nei sistemi TV via cavo alle complicate combinazioni di più collegamenti coassiali sottili, mescolati con connessioni di alimentazione e altri segnali, alloggiati in corpi semi-custom. Questi si trovano comunemente nell’elettronica militare e nell’avionica.
La rigidità meccanica può variare enormemente, a seconda della costruzione interna e dell’uso previsto del cablaggio coassiale. Per esempio, i cavi ad alta potenza sono spesso realizzati con un isolamento spesso e sono molto rigidi.
Alcuni cavi sono deliberatamente fatti con fili centrali spessi, con conseguente resistenza all’effetto pelle. Risulta dai segnali ad alta frequenza che viaggiano sulla superficie del conduttore, non in tutto. Se il conduttore centrale è più grande, si ottiene un cavo rigido con una bassa perdita al metro.
Problemi di interferenza
I cavi coassiali possono subire diverse forme di interferenza. La perdita di segnale si verifica quando il campo elettromagnetico passa attraverso la schermatura all’esterno del cavo. In altri casi, un segnale esterno può passare attraverso l’isolamento. Le alimentazioni in linea retta verso torri di trasmissione radio commerciale hanno meno perdite e interferenze perché questi cavi hanno schermi lisci e conduttivi con pochi spazi vuoti. L’interferenza è più significativa nei reattori nucleari, dove è necessaria una schermatura speciale.
Differenza tra RG59 e RG6
I cavi RG59 e RG6 sono comunemente usati nella televisione satellitare e nei modem via cavo. Le vecchie installazioni usavano il cavo RG59 prima dell’impianto del cavo RG6. Il cavo RG59 è più sottile a 20 American Wire Gauge (AWG) e ha un conduttore centrale di rame. Questo cavo è più probabile che si trovi nei vecchi edifici ed è migliore per i sistemi CCTV e video analogici.
Il cavo RG6 è un cavo più grande da 18 AWG e ha anche un conduttore centrale in rame. Il cavo RG6 è usato con hardware ad alta larghezza di banda e ad alta frequenza, dove i segnali internet e satellitari possono funzionare ad una frequenza più alta rispetto al video analogico tradizionale.
Il cavo di cui un individuo può aver bisogno dipenderà il più delle volte dalla frequenza. Sopra i 50 MHz, e un individuo dovrebbe usare un cavo RG6.
Ultimo aggiornamento 2025-06-21 at 20:21 / Link di affiliazione / Immagini da Amazon Product Advertising APIIn qualità di Affiliato Amazon io ricevo un guadagno dagli acquisti idonei.