Cables coaxiales para altas frecuencias
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- Salvador Plaza Saavedra
- hace 8 años
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1 Cables coaxiales para altas frecuencias Vamos a tratar de entender el comportamiento de los cables coaxiales, especialmente, aquellos diseñados para conducir corrientes eléctricas de frecuencia elevada, hasta los 30 Gigaherzios (miles de millones de hertzios), Y más allá! Estas frecuencias me dan un poco de vértigo, así que me voy a ajustar a frecuencias más bajas, como mucho, la de los formatos de video de alta definición HD-SDI, alrededor de 2 Gigahercios, que no es poco. En estas frecuencias los problemas causados por la pérdida de energía por emisión y los problemas de contaminación por recepción (ver Ondas de radio y calzadas romanas en apuros ), son considerables, así que este capítulo de cables para altas frecuencias, será un poco más largo de lo habitual, pero la materia lo merece, así que, Valor y AL TURRÓN! Para esta labor, usare algunos conceptos de electrónica simplificada, como es: resistencias simplificadas y condensadores simplificados. Estos conceptos básicos y otros, se pueden encontrar en este mismo blog, en la sección de electrónica simplificada y es muy aconsejable leerla para familiarizarse con los conceptos de electrónica simplificada que se manejan en todo este blog. Bien!, estamos todos?, pues vamos allá. Que un cable sirve para conducir una corriente eléctrica es una verdad absoluta, pero es una verdad incompleta, también un tren es un sistema de trasporte, pero no es lo mismo trasportar personas que trasportar mercancías. Cables de potencia: Se pueden asemejar al tren que trasporta mercancías, solo importa perder la menor cantidad de potencia por el camino, otros problemas como: contaminación radioeléctrica por Interferencias externas o auto-inducidas, ó la cantidad de energía pérdida por radiación son despreciables. Los cables suelen ser de sección grande, proporcional a la cantidad de corriente eléctrica (Amperios) que han de transportar. Por su construcción, los cables de potencia son simples, un conductor de cobre en uno o varios hilos, y la cobertura de plástico. Los más habituales en ambientes profesionales, son los que tienen tres cables con sus correspondientes fundas para fase, neutro y tierra
2 Cables para señales: Se pueden asemejar al tren que trasporta personas, se usan para trasportar señales eléctricas con información de un punto a otro. En ellos, es importante no distorsionar o debilitar la señal que trasportan. La cantidad de corriente que transportan es baja, por lo que suelen ser cables más finos que los de potencia, pero técnicamente mucho más complejos y delicados. Como ya hemos dicho, son más complejos, y pueden llegar a ser muy complicados dependiendo del uso y del tipo de señal que trasporte. Se diferencian tanto en la forma, como en los materiales que se utilizan, pero todos incluyen de manera general 4 partes bien definidas: Cobertura plástica externa; Malla metálica, aislante central y conductor central Vamos ahora a desnudar paso a paso los cables de señal, con toda delicadeza: Cobertura externa: Es la capa externa del cable y está hecha siempre de material aislante, generalmente plástico, aunque en ocasiones puede ser cerámico. En ocasiones, pueden tener además una funda tela, pero con intenciones estéticas, como el caso de los cables para instrumentos musicales, especialmente para guitarristas.
3 La función de esta capa externa, es la de evitar cortocircuitos eléctricos indeseados y proteger las partes internas, especialmente la malla metálica de roturas, rozamientos, etc. La calidad de esta última capa es más importante de lo que un principio puede parecer. Primero ha de ser aislante naturalmente y ha de tener otras cualidades, que aún no siendo eléctricas, sino mecánicas, son importantes para la vida del cable, como elasticidad y dureza ante rajaduras. Una cobertura de plástico de mala calidad se irá con el tiempo endureciendo por perdida de humedad y por tanto será menos flexible. También, al resquebrajarse acelerará la pérdida de humedad y por tanto de flexibilidad del aislante interno. Todo el cable se volverá poco flexible y en cada giro del cable por su uso y almacenamiento irá deformándolo internamente y perdiendo sus características originales. En general el cable se ira endureciendo y perdiendo flexibilidad cuanto más viejo sea, igualito que las personas. Otro problema consecuencia de pérdida de flexibilidad principalmente por mala calidad del plástico, es que no se pega al suelo cuando está desenrolladlo, formando lazos de cable que se elevan del suelo y se convierten en trampas en las que meter el pie y tropezar, causando problemas a equipos y humanos. También es cierto, que no se le puede echar toda la culpa al cable, porque algunos humanos tienen la costumbre de no mirar por donde pisan, especialmente cuando están en platos de grabación, escenarios etc.. Todo esto no ocurrirá, o mucho menos, si el cable tiene una cobertura externa flexible, que se acopla al suelo y sus desniveles. Habitualmente estas buenas coberturas están hechas de siliconas y son las adecuadas para cables de usos móviles. Malla ó pantalla: Es una cobertura flexible, de material metálico, que aísla y protege al conductor central de contaminaciones radioeléctricas provenientes del exterior, puede ser principalmente de dos tipos: Pantallas de láminas metálicas: Una lámina metálica de aluminio normalmente enrollada y abraza la capa del aislante interno, muy similares al papel de aluminio domestico alimentario. Pantallas de malla metálica trenzada: Una malla de hilos de cobre habitualmente, o acero las menos, que cubre el aislante interno. En algunos cables de instalación móvil de mayor calidad,
4 puede haber más de una malla de hilo metálico trenzado, una encima de la otra y en sentido contrario, con estas últimas, aumenta la elasticidad, resistencia del cable y aislamiento ante contaminación por radiofrecuencias. Hilo de tierra: en las pantallas de láminas metálicas, hay un hilo de cobre sin enfundar, que acompaña a la pantalla, para poder soldar al conector la tierra, ya que la lámina de aluminio no se puede soldar, por su delgadez y por que el aluminio no se une al estaño. También es necesario el hilo de tierra, para encaso de rotura de la lámina de aluminio por torceduras muy duras del cable, aunque esto es bastante inhabitual. Aislante interno entre conductor central y malla: Es una funda de material plástico, que separa el conductor central de la malla o pantalla aislante. Su labor, es mantener el conductor central alejado de la malla y no siempre es fácil tarea esa, especialmente en las ocasiones en que el cable se deforma por una curva muy bestia y todo el cable se deforma, especialmente el conductor central, que al ser el cobre más fuerte y rígido que el plástico, tratará de aplastar al aislante central, para hacerse sitio él, es la ley del más fuerte. Consecuencia de ese empuje, se creará una zona deformada en el aislante central, que permitirá al conductor central, acercarse a la malla más de lo debido y la señal, va a encontrar en esa menor distancia a la malla, una zona de salto hacia esta, muy atractiva. En ese punto concreto, la impedancia del cable desciende considerablemente y parte de la señal se desvía hacia la malla en un semi-cortocircuito, produciéndose una pérdida de parte de la señal. Esta sangría puede continuar aún cuando enderecemos el cable, si el aislante central no es capaz de recuperar su forma y empujar al conductor central de nuevo al medio del cable y así alejarlo de la malla, cosa que este, no hará con gusto, para parar la pérdida de señal. Queda clara la importancia del aislante interno, a pesar de parecer un simple trozo de plástico.
5 Conductor central: El último paso hacia las profundidades del cable, siempre va a ser un conductor metálico, de cobre normalmente o acero en algunos casos, que puede estar compuesto de un solo conductor macizo, o de varios conductores enrollados. Si el cable es de un solo conductor (unifilar), será bastante rígido, adecuado para instalación fija. Un cable de varios hilos enrollados (multifilar), tiene mucha más capacidad de torcerse y destorcerse sin empujar demasiado a su vecino plástico, gracias a su capacidad de deslizarse unos hilos sobre los otros apenas una décimas de milímetros, lo suficiente para poder acoplarse a ángulos en una curva amplia y no en un ángulo cerrado. Ya hemos acabado el viaje al centro del cable, y la conclusión de esta larga historia es que la fabricación de un cable, especialmente de señal de alta frecuencia, es más compleja de lo que parece y hay que observar con atención su calidad y forma de construcción. Para reconocer el adecuado a cada necesidad, debemos buscar en los datos que el fabricante provee sobre sus cables. El fabricante debe dar datos fiables y sencillos de entender, con los que se pueda elegir el cable más idóneo a las necesidades de cada caso, relacionando tipo de uso (fijo, instalación, intemperie, antivandálico, etc.), con frecuencia de trabajo y longitudes límite para diferentes frecuencias, como información mínima. Entrar en foros técnicos serios y fiables, es también una buena idea para hacerse una imagen de lo buscamos. No olvidemos que un fabricante puede dar datos, si no erróneos, que sería un delito tipificado, si incompletos, con la intención de arrimar el ascua a su sardina. Funcionamiento eléctrico Una vez descrita la fisionomía de un cable, es tiempo de describir para que sirve todo lo relatado con anterioridad y hablar de algunos de los problemas que se pretenden evitar, fabricándolos de esta manera y no de cualquier otra:
6 Contaminación por radio interferencias: El mundo que nos rodea, especialmente en ciudades, está muy saturado de señales radioeléctricas, especialmente telecomunicaciones como telefonía móvil, Wifi, satélites, tenidos eléctricos, etc. Gran parte de estas radiaciones son de baja intensidad, pero hay otras con un alto poder contaminantes. Los cables se comportan como antenas, y una parte significativa de estas basuras radioeléctricas, consiguen atravesar la malla eléctrica y llegar al conductor principal, donde se funden con las señales eléctricas y serán imposibles de diferenciar de la señal original por el aparato que las recibe. Esta permeabilidad a las señales contaminantes, es uno de los problemas principales de un cable de señal. Imaginemos una conversación en un bar donde el nivel de ruido ambiente es bajo, la conversación discurriría plácidamente hablando a un nivel moderado, incluso sin molestar a la mesa de al lado, donde otras personas mantienen otra conversación diferente y también placida. Pero qué ocurriría si a mitad de la conversación pasara por la calle una manifestación de ciudadanos indignados, muy probablemente el nivel del sonido de los manifestantes sea muy elevado, tanto, que podría atravesar los aislamientos de puertas y ventanas y el sonido de la calle entrara en el local con suficiente nivel sonoro, como para que al escuchar a nuestro interlocutor, difícilmente se podría tener la seguridad de si está contento, o indignado de verte. Se puede hacer una analogía en este ejemplo con el cable, en la que la malla, metálica son muros, puertas y ventanas que aíslan del exterior y el aislante interno es la distancia entre las ventanas y puertas y la mesa en la que se conversa. Cuanto mayor sea el grosor de muros y calidad de ventanas y puertas, menos cantidad de ruido podrá atravesarlas, y refiriéndonos al aislante interno, cuanto mayor sea la distancia entre la mesa donde se conversa y los muros del bar menor será la cantidad de ruido que una vez atravesada la pared, llegue hasta las personan que conversan. Parece por tanto que buscar un bar con gruesos muros e irse a hablar a lo más profundo del local, o buscar un bar alejado de manifestantes indignados, sea la mejor solución, pero eso, no siempre es posible. Cuando se usa un cable ya sea para instalación fija como móvil, hay que colocarlo, siempre que se pueda, alejado de fuentes de emisión radioeléctrica, como cables de alimentación, equipos de gran consumo eléctrico, o el más habitual, casi cotidiano y mejor amigo del hombre: el móvil, que emite señales radioeléctricas muy contaminantes y es posiblemente el peligro nº 1 en la actualidad. Perdida de parte de la señal interna: De igual manera que la malla metálica aísla al conductor central absorbiendo las interferencias que vienen de fuera hacia adentro, también se come parte de la señal eléctrica del conductor central, desde dentro hacia fuera. La cantidad de señal eléctrica que se pierde por esta proximidad de la malla al conductor central, está calculada por el fabricante y es un porcentaje reducido del principal, pero como la cantidad de señal radioeléctrica emitida por un cable, es el proporcional a la frecuencia que circula por él, si superamos el nivel máximo marcado por el fabricante, también se aumenta la cantidad de perdidas, pudiendo llegar a ser estas muy considerables. Volvamos a la ejemplo del bar, con el aumento excesivo de la frecuencia de datos. Imagina que tu amigo habla muy deprisa y solo entiendes dos de cada tres palabras. No será muy grave,
7 siempre y cuando se hable del mar y los peces, pero si la conversación cambia a un tema no conocido, quizá se necesite entender todas las palabras para poder dar sentido a la conversación y si a eso, le sumamos la manifestación de indignados, pues apaga y vámonos, como decía mi abuela. Bueno, mi abuela también decía que había que trabajar y dejarse de cuentos, así que vamos a trabajar un poco cifras y tablas de características de los cables, ahora que ya estamos preparados para entender una tabla de características. Por favor, que no cunda el pánico. Vamos a usar una familia de cable coaxial típico para uso de video, de la marca Canare, de gran prestigio. La familia es la L-CFB, un cable de magnífica relación calidad precio. 5 modelos son los elegidos para estas comparativas: L-2,5 CFB, L-3 CFB, L-4 CFB, L-5 CFB, L-7 CFB, siendo el L-2,5 el cable más delgado y ligero, y el L-7 como el de mayor prestaciones eléctricas, pero más grueso y pesado. Todos los modelos de la gama comparten las siguientes características: - 75 Ohms. de impedancia, valor normal en cables de señal de vídeo digital HD. - Conductor central en cobre monofilar. - Aislante central en Espuma polietileno, una espuma plástica, altamente flexible y con una alta capacidad de recuperación frente a impactos y vibraciones. - Doble apantallamiento por lámina de aluminio y trenza de cobre estañado, con ello se consigue un 100% blindaje - Cumplen las normas Uso bajo Normas de la Society of Motion Picture and Television Engineers (SMPTE): SMPTE 259M, 292M,424M ( )
8 El primer cuadro de características habla de las propiedades puramente físicas y de los, como materiales que lo forman. Especialmente importante son los datos referentes a peso y diámetro TABLA A Características físicas Modelo Peso: Diámetro Conductor Conductor Malla / Malla / Tipo Aislante Aislante Cober X 100 exterior / central / central / Grosor central / central / t. mts. mm Tipo Diámetro Material Diámetro ext. exteri or L-2,5 CFB 4,0 4,4 Cobre 0,45 mm 0,5 mm Lámina de Espuma 2,4 mm Nylon Kgs. monofilar aluminio + polietileno cobre trenz. L-3 CFB 5,5 5,0 Cobre 0,64 mm 0,6 mm Lámina de Espuma 3,1 mm Nylon Kgs. monofilar aluminio + polietileno cobre trenz. L-4 CFB 6,1 5,9 Cobre 0,81 mm 0,8 mm Lámina de Espuma 3,7 mm Nylon Kgs. monofilar aluminio + polietileno cobre trenz. L-5 CFB 7,7 7,5 Cobre 1,02 mm 1,0 mm Lámina de Espuma 4,9 mm Nylon Kgs. monofilar aluminio + polietileno cobre trenz. L-7 CFB 10,2 11,0 Cobre 1,2 mm 1,5 mm Lámina de Espuma 7,3 mm Nylon Kgs. monofilar aluminio + polietileno cobre trenz. En la tabla B, se describen características eléctricas, como la resistencia del conductor central, que lógicamente disminuye proporcionalmente, al grosor del hilo de cobre,(tabla A, cuarta columna). A mayor sección de cobre, menor resistencia. Igual observación se puede hacer del grosor de la malla y de su resistencia eléctrica. TABLA B Características eléctricas Modelo Resistencia conductor central. Ohms / 100 mts. Resistencia pantalla. Ohms / mts. Capacidad pantalla conductor Impedancia nominal Longitudes max. Trasmisión de datos 270 Mb/sg. central L-2,5 CFB 9,3 Ohms. 2,4 Ohms. 55 pf / mt. 50 Ohms. 187 mts. L-3 CFB 5,5 Ohms. 1,4 Ohms. 55 pf / mt. 50 Ohms. 253 mts. L-4 CFB 3,6 Ohms. 1,0 Ohms. 55 pf / mt. 50 Ohms. 280 mts. L-5 CFB 2,3 Ohms. 0,7 Ohms. 55 pf / mt. 50 Ohms. 369 mts. L-7 CFB 1,0 Ohms. 0,5 Ohms. 55 pf / mt. 50 Ohms. 505 mts.
9 En la última columna de esta tabla B, se observa, como consecuencia y resumen del resto de casillas, que la longitud máxima recomendable que el fabricante da para una frecuencia de trasmisión de datos, aumenta según aumenta también el grosor del conductor central y del grosor de la malla. Esto es cierto, lo dice la tabla, pero es una verdad incompleta, hay otras dos columnas que son tan importantes como la resistencia y es la capacidad conductor central-malla, del cable, que afecta claramente al comportamiento eléctrico y por tanto a la longitud máxima recomendada, entre otras cosas. Vamos a abrir un paréntesis en la lectura de las tablas, para explicar este punto, del funcionamiento eléctrico de un cable, que es la misma visión que ya se ha descrito en el cuento de las calzadas romanas en apuros, y de la conversación en el bar y la manifestación de indignados, pero ahora desde el lenguaje eléctrico. Que no cunda el pánico por favor, confio en no perder a nadie en este tramo del viaje. Para esta descripción usare dos conceptos de electrónica simplificada, que son la resistencia y la capacidad, o sus protagonistas, la resistencia y el condensador. Recomiendo, tanto a los ya versados en el mundo de los voltios, como a los que están deseando aprender, revisar los conceptos de electrónica simplificada: La resistencia simplificada, el condensador simplificado, ley de Ohm, corriente alterna, corriente continua y frecuencia Cortar un cable a lo largo será muy útil para describir estos conceptos, así que tiramos de cutter y lo abrimos. La capa externa de plástico, no es de nuestro interés, pero si las siguientes. Para una mejor comprensión vamos a cortarlo a lo largo, como si fuera un pescado y poder tener una visión longitudinal de sus intimidades. Ahora, el conductor central se va a sustituir por su equivalente eléctrico de resistencias, ya que cualquier conductor electrico, a excepción de los superconductores, tienen resistencia al paso de la corriente eléctrica. De esta manera, tenemos una hilera de diez resistencias de 0,93 Ohmios, por cada metro de conductor central.
10 La malla, al tener más cantidad de cobre, tiene menos resistencia, y se puede representar con diez resistencias de 0,22 Ohmios, por cada metro. El aislante intermedio, que por estar fabricado en espuma de polietileno y no ser un conductor eléctrico, parece tener solo una labor de separador y aislante entre el conductor central y la malla, pero ahora nos sorprende con que juega un papel importante, tan protagonista como sus vecinos. En este caso se comporta como un condensador, que aún no permitiendo la circulación de la corriente continua, a través de él y por tanto entre conductor central y malla, si es permeable a la corriente alterna, y cuanta mayor es la frecuencia, más permeable. Este es un efecto indeseable que va a determinar y limitar el uso del cable para cada frecuencia Podemos pasar el dibujo del cable a su circuito eléctrico equivalente, para poder manejarnos mejor La corriente eléctrica alterna dentro del cable circula por su conductor central desde el origen en una cámara de video, hasta una mesa de mezcla o un grabador la señal, por ejemplo. Recorre el cable con la energía de su voltaje venciendo la resistencia de este. Etsa resistencia es independiente de la frecuencia de la señal (corriente eléctrica) y solo le afecta la temperatura. Hasta aquí el único problema que parece podamos tener sería calcular el grosor del cable, para que pueda conducir de manera holgada, la cantidad de corriente eléctrica deseada, pero el aislante central, también llamado dieléctrico, se comporta de manera peculiar, como un condensador.
11 Un condensador es impermeable a la corriente continua, pero totalmente permeable a corriente alterna, se puede decir en términos de electrónica simplificada, que se comporta como una resistencia, una peculiar resistencia que varía su valor en función de la frecuencia que lo atraviesa. Cuanto más elevada es la frecuencia, más disminuye su valor en Ohmios y menos se opondrá a ser atravesada por la corriente. Ese precisamente el problema que nos ocupa, parte de la señal es cortocircuitada a tierra y el resto continua por cable hasta el final de su recorrido en la mesa de mezclas. Cuanto mas elevada es la frecuencia de la señal, encontrará un camino más corto y más cómodo que llegar hasta el final del cable. Siempre va a haber cierta cantidad de energía que se pierda, no es posible evitarlo, pero si se utiliza un cable adecuado, la cantidad de señal perdida, es despreciable, de otra manera, será un auténtica sangría, que aún no llega a la desaparición total de la señal, la señal queda muy reducida, incluso al mismo nivel del ruido de fondo do que crean las interferencias radioeléctricas y el aparato que reciba esa señal no sea capaz de extraer nada en claro de ella. La fabricación del cable coaxial, con su malla abrazando al conductor central para protegerlo de contaminaciones radioeléctricas, de manera efectiva, al mismo tiempo, se comporta, de manera no deseada, como un filtro de frecuencias, que discrimina parte de la señal. Recuerdo que cuando era pequeño, los curas me decían que Dios está en todas partes y que con una mano te da, con la otra te lo quita. Vaya, pues es cierto, hasta en el negocio de los cables está metido Dios. jejeje No todos los cables sufren este problema por igual, Los cables de alimentación eléctrica apenas se afectan por las interferencias y por tanto, no hay que blindarlos y sus 50 ciclos por segundo, son una frecuencia tan baja que no tienen perdidas. En el otro extremo, están los cables que conducen frecuencias extremadamente altas, de hasta 300 Gigahercios, la banda de EHF (Extreme High frecuancy), habituales en fantásticos radiotelescopios que buscan vida hasta el infinito y más allá. Bueno cerrado el paréntesis sobre el funcionamiento del aislante intermedio y del conductor central y su función de filtro de frecuencias podemos volver de nuevo a la tabla B y a la casilla de impedancia, que marca 50 Ohms. este dato es fundamental en la elección de un cable, un error en este punto es fatal. La impedancia o resistencia de un cable referencye a la corriente alterna, ha de ser igual o lo más parecida posible a la que el fabricante marque en las características del aparato, usar un cable de un impedancia menor o mayor a la ideal, sería como pretender conectar dos mangueras de agua, pero con diferentes diámetros. Gran parte o la totalidad del agua se perdería en la unión. imaginemos que un bombero necesita agua para un incendio y para ello pide agua al jardín de la casa vecina. el diámetro de las mangueras es muy diferente, así como la presión y cantidad de agua que puede ofrecer el jardinero, con lo que espera el bombero. Se puede afirmar sin temor, que la casa se quemara. Similar problema ocurrirá si es el bombero el que quisiera ofrecer su agua al jardinero para regar sus rosales, aún en el caso de poder colocar un adaptador entre mangueras, la del jardinero explotaría por el exceso de presión. Los circuitos electrónicos, al igual que las mangueras, están diseñados para unas cargas o impedancias concretas, usar un cable con una impedancia mayor o menor, deteriorará mucho la señal, quizá de manera irremediable. 50 y 75 Ohmios, son impedancias habituales para los cables de señal de video. Haría falta una pieza adaptadora de los diámetros de las mangueras, útiles para pequeñas diferencias de mangueras, pero imposible para el ejemplo de que hablamos
12 La siguiente tabla es muy interesante, ya que muestra las longitudes máximas que se pueden usar según que el tipo de señal que se va a usar y el tipo de cable. Para señales de menor frecuencia, como ED.SDI, se pueden conseguir cables bastante largos, con los que una cámara puede tener bastante autonomía, hasta 139 mts. En el caso del L-2,5 CFB, desde por ejemplo, una unidad móvil, lo cual es bastante interesante al ser un cable ligero, fácilmente trasportable, y pesar poco y además de un precio asequible, que no barato. Pero como las ciencias avanzan que es un barbaridad, con ese mismo cable la alta definición HD-SDI, no podríamos alearnos más que 36 metros. Estos cables finos son muy útiles en usos cortos, como por ejemplo en platos de grabación, para conectar equipos, o para latiguillos de patches, pero nada más. Para largos mayores, es necesarios ir a cables más capaces como el L-7 CFB, que cubrirá eficientemente hasta 184 metros. Yo creo que no hay duda sobre que cable utilizar para cubrir grandes distancias, el L-7 CFB, pero ahora hemos de ir a la primera tabla, para descubrir la que Dios nos va a quitar con la otra mano, que no es poco. Vamos a usar una longitud de cien metros, una cifra redonda, en el caso de el L-2,5 CFB el peso sin su carrito enrollador, sobre el cual hablaremos más tarde, es de 4 Kilos. Esta bastante bien incluso al ser un cable ligero y fino puede ser cargado en un enrollador ligero, de 2 Kilos aproximadamente. Todo ello hace un peso de 6 Kilos. Ahora vamos a ver el mismo paisaje con el L-7 CFB, los mismo cien metros pesan 10,2 kilos. El enrollador para este cable es d todo menos ligero y pequeño, 5 kilos y un tamaño casi tres veces más grande, por el mayor grosor del cable y por que el diámetro del núcleo del enrollador ha de ser mucho mayor. Sobre el tamaño de los enrolladores hablaremos un poco mas adelante). 10,2 kilos del cable + 5 kilos del enrollador = a 15,2 Kilos Imposible cargar y descargar, desenrollar y volver a enrollar una sola persona tanto cable.
13 Así es como se le quedaron las manos y los brazos a un becario que dijo: yo me encargo solo de recoger los cables y cargarlos en la furgoneta. TABLA D Precio Modelo Precio por metro (*) L-2,5 CFB 1,11 L-3 CFB 1,29 L-4 CFB 1,62 L-5 CFB 2,22 L-7 CFB 5,20 (*) Estos precios son referidos a PVP de El distribuidor oficial de canare en España (Serman-Pro) en el año 2014, susceptibles de variar por ofertas, promociones u otros descuentos El precio de los cables también aumenta con la capacidad técnica y un solo vistazo es bastante ilustrativo, que podemos tener espacio, musculo, pero quizá no tanto dinero. Queda claro que elegir el cable adecuado a cada uso es algo en lo que gastar tiempo y cerebro y recurrir al consejo de personas y empresas entendidas y honestas. Es normal encontrar estos enrolladores y cable en las unidades móviles grandes, atornillados en la parte trasera del camión, la puerta de campos de futbol. Solo las televisiones y el futbol tienen musculo y cuenta corriente para permitirse grandes despliegues de cable. Foto de trasera de unidad móvil con enrolladores
14 A la derecha de la tabla C, ya no hay cobre, salta al escalón superior, la fibra óptica. Para frecuencias mayores que el HD-SDI, no se puede usar, hay que pasar a la fibra óptica. Que es más ligera, más fina, más barata, pero más frágil e implantada en pocos equipos desde fábrica a día de hoy. La fibra óptica merece un cap tulo aparte. TABLA C Longitudes máximas en metros según usos 150 Mhz. 180 Mhz. 270 Mhz. 1,5 Ghz. 3 Ghz. Video 360 Mhz. 540 Mhz. Video Video por / HD- HD-SDI 6 Ghz. Modelo compuesto SD-SDI ED-SDI / compuesto componentes SDI/ 3G / UHDTV NTSC / 16:9 / mts. mts. PAL / mts. / mts. mts. mts. mts. L-2,5 CFB F. óptica L-3 CFB F. óptica L-4 CFB F. óptica L-5 CFB F. óptica L-7 CFB F. óptica Atenuaciones para cables de 100 mts. Según usos Modelo 150 Mhz. 180 Mhz. 270 Mhz. 360 Mhz. 1,5 Video Video 540 Mhz. 3 Ghz. Video por SD-SDI Ghz. compuesto compuesto ED-SDI 3G-SDI componentes 16:9 HD-SDI NTSC PAL L-2,5 CFB 16,76 20,0 21,1 24,8 37,2 42,6 93,0 L-3 CFB 14,76 16,4 17,2 20,0 30,0 42,6 76,5 L-4 CFB 11,3 13,6 14,5 16,7 25,05 35,8 64,9 L-5 CFB 9,0 10,8 11,5 13,4 20,10 29,0 43,5 L-7 CFB 6,44 7,73 8,1 9,4 14, ,5 6 Ghz. UHDTV F. óptica F. óptica F. óptica F. óptica F. óptica
15 A pesar de todo lo dicho sobre las bondades y maravillas de los cables coaxiales, es importante recordar, que no existe el cable perfecto, un cable siempre pierde señal propia y recoge otra indeseable que lo contamina a lo largo de su camino, pero esto no debe hacer pensar que no existe el cable perfecto, y por tanto, lo mejor es no gastar esfuerzo ni dinero en ellos. Eso sería un grave error, la elección adecuada de un cable para cada uso, puede ahorrar mucho dinero y dolores de cabeza. Usos de cables para instalación fija y móvil Cables de instalación fija: Son adecuados para instalaciones estáticas donde no van a moverse durante bastante tiempo, meses o años. Las exigencias técnicas para un cable de instalación fija son menores que los de instalación móvil, por ello normalmente son más baratos y esa diferencia de precio les hace atractivos para grandes tiradas de cables, de miles de metros en ocasiones. También pueden, con cantos de sirenas por parte de vendedores mal informados, o con pocos escrúpulos, parecer la opción buena, bonita y sobre todo barata para usos móviles, así que cuidado con pretender ahorrarse unos euros y luego pagar el error con creces. Un cable fijo lleva un vida relativamente plácida, se despierta y se estira cuando lo desenrollan para ser instalado y una vez introducido en tubos, fijado a rejillas sujeto con bridas, colocado el
16 conector en sus extremos y marcado con su referencia de trabajo, vuelve quedarse dormidito como un bebe, durante meses o años. Normalmente se estudia su recorrido, par que no pase cerca de otros cables radiantes, o aparatos que emitan gran cantidad de radiación. No es pisado, ni sufre tirones y lo que es más importante, no es enrollado y desenrollado constantemente. Por eso puede ser fabricado con materiales y técnicas más simples y económicas. Cables de instalación móvil: llevan una vida más dura que su compañero fijo y para ello hay que diseñarlo con mayores precauciones. La principal agresión que sufre un cable de quita y pon, es el hacer curvas a veces muy cerradas, dignas del mismísimo Carlos Sainz y eso obliga a aceptar torsiones y estiramientos muy fuertes en muchas ocasiones. Si conducimos por una carretera de un puerto de montaña, es fácil ver que hacer una curva con el coche por la parte su parte interna es más complicado que por el exterior, la primera es más corta y la segunda más larga. Un cable que ha de hacer un giro para ajustarse a una esquina, o cualquier giro cerrado que le obligue el camino, tendrá que estirarse por el exterior de la curva, y encogerse por el interior. Este esfuerzo para la cubierta exterior, si es bien elástica, permitirá que el cable se deforme de forma natural, haga bien las curvas y se pegue al suelo. Otros cables menos elásticos, no se pega bien al suelo y son un imán para patadas y tirones, grave suceso para cualquier cables de señal. Por su parte, la malla de lámina metálica habitual en los cables de instalación fija, responde muy mal a las curvas y solo hacer la curva, arrugándose y deformándose irremediablemente. No habrá problema si la curva es suave y no se repite, pero en caso contrario, la lámina se quebrará y aunque el hilo de tierra mantendrá la conducción eléctrica saltando la rotura, se crearán zonas abiertas a la entrada de radiación. Mejores resultados se consiguen con mallas de hilo trenzado, ya que los hilos se deslizan unos sobre los otros y se deforma de una manera ordenada y al estirarse de nuevo el cable, vuelven a resbalar unos sobre los otros para recuperar la forma original. Algo parecido a los caballeros medievales que usaban armaduras metálicas, muy duras, pero que les hacían poco agiles en la batalla, contra aquellos otros que preferían las cotas de malla, más flexibles y ligeras. La mejor opción son las mallas dobles de hilo trenzado una sobre la otra, que asegura un reparto del esfuerzo entre las dos mallas mimando al aislante y al conductor central Averías típicas en cables: Las averías en cables de potencia, como un exceso de corriente, por uso inadecuado, o por estar deteriorado muestran sus problemas, de manera clara, a la vista o al tacto, por calentarse mucho. Sin embargo, las averías en cables de señal, por un uso inadecuado o por
17 estar deteriorado no muestran su problema a simple vista, suele averiarse de manera parcial y de forma intermitente incluso solo con tocarlo, y la manifestación del problema es perdida de nivel, o calidad en la señal que trasporta. Lo que se convierte en señal defectuosa, colores que cambian o pierden su viveza, o si la trasmisión es digital perdidas de información. Estas averías que se producen de manera intermitente, son las que habitualmente traen de cabeza al técnico que hasta que localiza el problema puede pasar tiempo soportando fallos, a veces con consecuencias muy graves. El proceso de enrollar y desenrollar un cable coaxial, es una de las causas más habituales de daño a los cables. Enrollarlo en el brazo o cualquier otro lugar que no sea un enrollador, o en uno con un núcleo inferior a 20 cms. es peligroso. De nuevo nos encontramos con los problemas de curvas demasiado cerradas para el cable. Los fallos en conectores es otra de las fuentes habituales de fallos. Usar conectores de mala calidad o lo que es peor, mal elaborados, es apostar sobre seguro de atraer problemas. Hay que pensar que los cables y sus conectores son las partes de un equipo más expuesto a problemas, al igual que los caminos que comunican los castillos y fortalezas en la historia de Calzadas Romanas en apuros que os recomiendo leer también. En las películas, los malos hacen siempre las emboscadas en los recodos de los caminos, así que, Cuidadin con los cables!, que nos pueden dar más de un quebradero de cabeza.
18 Conceptos incluidos, ó relacionados, con cables para altas frecuencias: Resistencias. Condensadores. Ley de Ohm Potencia - Carga / impedancia / compliance OTROS TEMAS A INCLUIR - Breve referencia a los conectores. - Unión del cable con el conector: - Falsos contactos entre conectores. - Soldaduras defectuosas. - Breve referencia al sistema balanceado. Bibliografía: Retales
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