Tipos de cables RF: una guía práctica sobre estilos coaxiales, pérdida de señal y selección

Un puente RG58 de 1 m le cuesta alrededor de 1 dB a 2,4GHz, que es aproximadamente el 20% de la energía entrante. Cámbielo por un cable semirrígido de 0,141 pulgadas y el mismo tramo perderá un poco más de la mitad. Nada más en el conjunto cambió, solo el tipo de cable.

Es por eso que la familia de cables suele ser la primera decisión que vale la pena tomar al comparar los tipos de cables de RF. La impedancia decide a qué se permite conectar el cable, la construcción decide cuánta señal llega al otro extremo y la interfaz del conector limita la frecuencia que puede transportar el conjunto terminado. Lo que sigue cubre en qué se diferencian las familias, qué significan realmente los números de las hojas de datos y dónde los pedidos salen mal con mayor frecuencia.

Los principales tipos de cables RF, comparados

Casi todos los cables del catálogo pertenecen a una de cinco familias. Se superponen en impedancia y opciones de conector, por lo que las diferencias reales se reducen a la pérdida para un diámetro determinado, qué tan apretados se pueden doblar y si alguna vez se redireccionará el tramo.

Atenuación indicativa a 1 GHz para familias comunes de 50 ohmiosios; Los valores cambian con el diámetro, el dieléctrico y el fabricante, por lo que debe confirmar con la hoja de datos del proveedor.
familia	Tamaños típicos	Pérdida a 1 GHz (dB/m)	Más adecuado para	Principal compensación
Flexible (estilo RG)	RG316, RG58, RG213, 1,9–10,3 mm	0,3–1,2	Saltos de banco, carreras cortas, parches de laboratorio	Pérdida más alta para un diámetro determinado
Flexible de bajas pérdidas	0,240 pulg., 0,400 pulg., espuma o espaciados por aire	0,1–0,45	Alimentadores de antena, tendido interior	Chaqueta más rígida, radio de curvatura más amplio
Semirígido	0,047–0,250 pulgadas, PTFE sólido, tubo de cobre	0,2–1,2	Rutas de fase crítica, enrutamiento interno denso	No se puede redirigir después de formar
Conforme	0,086–0,250 pulgadas, moldeable a mano	0,25–1,0	Cerramientos herméticos, enrutamiento de prototipos	Menos repetible, vida flexible más corta
Corrugado (línea dura)	1/2 pulg., 7/8 pulg.	0,05–0,15	Comederos largos, alta potencia, recorridos al aire libre	Radio de curvatura y coste del conector.

En un recorrido de 10 m a 2 GHz, RG58 pierde aproximadamente 9 dB, mientras que el cable de baja pérdida de 0,240 pierde aproximadamente 3 dB. Esa brecha proviene del dieléctrico y el blindaje, no del cobre.

La impedancia es lo primero: 50 o 75 ohmiosios

Dos impedancias cubren casi todo el trabajo de RF y no son intercambiables.

50 ohm

Inalámbrico, radar, GPS, instrumentos de prueba.
Estándar para interfaces AME, N, TNC y 2,4 mm
Predeterminado para cualquier cosa que lleve una señal modulada

75 ohm

Transmisión de video, CATV, distribución IF satelital.
Común en conectores BNC y F
El tipo N rara vez se produce en 75 ohmios.

Un enchufe de 75 ohmios en un conector de 50 ohmios no falla del todo: refleja. La unión agrega pérdida de retorno, la fuente ve una carga peor y un barrido muestra una ondulación que a menudo se atribuye al cable. Es más fácil equivocarse al mezclar con BNC, donde las versiones de 50 y 75 ohmios parecen idénticas desde el exterior y difieren sólo en el dieléctrico y el pin central.

Dentro del cable: cuatro capas, cuatro trabajos

Cada capa mueve un número diferente en la hoja de datos, por lo que dos cables con la misma impedancia pueden comportarse de manera muy diferente.

Vista en corte de un cable coaxial: el dieléctrico establece la pérdida y el factor de velocidad, el blindaje establece las fugas y el apantallamiento.

Conductor central: cobre sólido para pérdida más baja y fase estable; varado para una vida flexible.
Dieléctrico: el PE sólido (factor de velocidad de aproximadamente 0,66) es barato y estable, el PE espumado (0,80–0,88) reduce las pérdidas pero es más suave, el PTFE sólido (aproximadamente 0,70) soporta el calor y se adapta a estructuras semirrígidas.
Escudo: una sola trenza proporciona una cobertura del 90% al 95%, mientras que el papel de aluminio más la trenza se acerca a una cobertura total y mejora la detección a alta frecuencia, a costa de la rigidez.
Chaqueta: PVC en interiores, FEP para resistencia química y a la temperatura, TPU para abrasión en exteriores.

El factor de velocidad es el elemento que los compradores suelen omitir. Un cable de PE sólido con un factor de 0,66 tiene eléctricamente 1,5 veces su longitud física, por lo que 3 m de coaxial se comportan como 4,5 m de espacio libre. Esto es importante para los pares de fase coincidente, las líneas de retardo y los arneses de antenas, donde dos cables de igual longitud física aún pueden llegar desfasados si sus dieléctricos difieren.

Leer las cifras de pérdidas sin dejarse engañar

La atenuación de la hoja de datos se mide en un analizador de barrido a temperatura ambiente en cargas coincidentes de 50 ohmios y se expresa en dB por 100 pies o dB por 100 m. En la conversión de unidades es donde aparecen los errores: 0,5 dB/100 pies es el mismo cable que 1,6 dB/100 m, pero los dos números parecen muy diferentes en una hoja de cotización.

Atenuación indicativa a 1 GHz, dB por metro. Las cifras son valores típicos publicados y varían según la tolerancia y la construcción.

Atenuación frente a frecuencia, en dB por metro, suponiendo que la pérdida aumenta con la raíz cuadrada de la frecuencia.

La pérdida aumenta aproximadamente con la raíz cuadrada de la frecuencia, por lo que un cable cotizado a 1 GHz tiene aproximadamente 2,4 veces más pérdidas a 6 GHz. Si el enlace funciona a 3,5 GHz, solicite la atenuación a 3,5 GHz en lugar del número principal y confirme la tolerancia: más o menos un 5 % entre lotes de producción es normal.

Super Low-Loss Flexible RF Cable Assembly

Conjunto de cable RF flexible de súper baja pérdida Conjunto preterminado para enlaces de alta frecuencia, que ofrece una pérdida de inserción ultrabaja y un rendimiento de fase estable donde cada decibelio importa. Ver producto →

Cuando cada décimo de decibelio cuenta, un conjunto flexible preterminado de pérdidas súper bajas elimina tanto el engarzado como las conjeturas de ese cálculo.

Las interfaces de conector marcan el techo

La interfaz cubre el conjunto. Un cable terminado en SMA no entregará 40 GHz simplemente porque el coaxial tiene una clasificación más alta: el límite superior del conector gobierna, al igual que el lanzamiento a la placa o módulo con el que se acopla.

Frecuencia de funcionamiento máxima típica para interfaces comunes de 50 ohmios; el límite real depende del cuerpo, cable y lanzamiento del conector específico.
Interfaz	Máximo típico	Emparejamiento de cables comunes	Notas
BNC	4 GHz	RG58, RG174	Acoplamiento de bayoneta, parcheo rápido en laboratorio
TNC	11GHz	RG58, RG316	Variante BNC roscada, mejor bajo vibración
tipo N	11-18 GHz	0,400 pulg., 1/2 pulg. corrugado	Comederos exteriores, potencia media
SMA	26,5 GHz	.141 en semirrígido, RG316	Interfaz de microondas más común
2,4 milímetros	50GHz	.086 pulgadas, .141 pulgadas	Prueba de precisión, puertos de instrumentos
1,85 milímetros	67GHz	.047–.086 pulgadas	Instrumentos y módulos de alta frecuencia.

Elija primero la interfaz y luego el cable que se ajuste a ella. Cada cuerpo de conector está mecanizado para un rango definido de diámetros de cable, por lo que un conector construido para RG58 no se asentará en un cable de baja pérdida de 0,240 pulgadas aunque ambos sean de 50 ohmios.

Serie de conectores coaxiales SMA RF Conectores roscados de 50 Ω que cubren CC–26,5 GHz, con variantes macho y hembra y tablas de compatibilidad de cables para adaptar interfaces a ensambles. Ver producto →

SMA sigue siendo el caballo de batalla del trabajo en banco y microondas, razón por la cual aparece en muchos de los ensamblajes que construimos.

Cable a juego con el conector y con el trabajo.

La mayoría de los argumentos de selección desaparecen una vez que se nombra la aplicación. Estos emparejamientos cubren la mayoría de pedidos:

Mesa y laboratorio, menos de 1 m: RG316 o RG58 con SMA. Unas pocas décimas de decibelio apenas importan al lado de la flexibilidad y el coste.
Comedero exterior, 10–50 m: 0,400 pulg. de baja pérdida o 1/2 pulg. corrugado con tipo N. La impermeabilización de la junta importa más que los últimos 0,3 dB.
Arnés de fase crítica: cable semirrígido o flexible suministrado como un conjunto de fase coincidente con una tolerancia establecida en grados a una frecuencia establecida.
Sitios con PIM bajo: conjuntos especificados por el valor de PIM bajo una prueba de dos tonos, generalmente alrededor de -150 dBc, en lugar de solo por pérdida de inserción.
Límite de mamparo, vacío o presión: conectores herméticamente sellados y sellos de vidrio a metal donde la junta debe mantener la presión además de la señal.

Si no es práctico realizar el engarce internamente, los conjuntos preterminados llegan probados y etiquetados; esta descripción general de ¿Qué hacen los conjuntos de cables de RF? cubre los cheques adicionales que vienen con ellos.

Serie de conectores coaxiales RF tipo N Conectores roscados de 50 Ω y 75 Ω clasificados para CC–18 GHz y CC–3 GHz, adecuados para alimentadores que enfrentan condiciones climáticas, torsión y acoplamiento repetido. Ver producto →

Para los tramos de alimentación, el cuerpo tipo N suele ser la parte decisiva de la lista de materiales, ya que debe sobrevivir a las condiciones climáticas, al torque y al acoplamiento repetido.

Cinco detalles que provocan retrabajos

Mezclando dB/100 ft y dB/100 m en la misma hoja comparativa. Primero convierta todo y luego compare.
Citando un par coincidente solo por longitud. El factor de velocidad también debe coincidir, o el par solo coincidirá en una frecuencia.
Pedir un conector sin comprobar su grupo de cables. La hoja de datos enumera los tipos de cables para los que se mecanizó el cuerpo.
Ignorando el radio de curvatura. Una torcedura cambia la impedancia permanentemente; Los cables flexibles se suelen cotizar con diez veces el diámetro exterior.
Dejando la temperatura y el ingreso sin indicar. Una cubierta de PVC está bien en interiores y es una mala elección en un mástil, mientras que el FEP o el TPU suelen costar muy poco más.

Preguntas frecuentes

¿Cuáles son los diferentes tipos de cable coaxial?

Los principales tipos de cables de RF son flexibles estilo RG, flexibles de baja pérdida, semirrígidos, conformables y de línea dura corrugada, cada uno de ellos dividido nuevamente por impedancia y diámetro.

¿Son 50 ohmios mejores que 75 ohmios?

Ninguno de los dos es mejor. 50 ohmios se adapta a equipos inalámbricos, de radar y de prueba; 75 ohmios se adapta a la distribución de vídeo y CATV. Mezclar los dos provoca reflejos en la articulación.

¿Cuál es la diferencia entre RG58 y RG316?

Ambos son cables flexibles de 50 ohmios, pero el RG316 tiene aproximadamente 2,5 mm de diámetro con un dieléctrico de PTFE, mientras que el RG58 tiene aproximadamente 5 mm con PE sólido. RG316 se dobla más y pierde más por metro.

¿Qué tipo de cable RF tiene la menor pérdida?

La línea dura corrugada grande es la más baja, normalmente muy por debajo de 0,15 dB/m a 1 GHz. Entre los cables pequeños, la opción práctica suele ser un cable flexible de baja pérdida de 0,400 pulg.

¿Puedo usar un conector SMA en un cable RG58?

Sólo con cuerpo de conector mecanizado para ese grupo de cables. SMA se fabrica en varios tamaños para diferentes diámetros, y el incorrecto no engarzará correctamente ni mantendrá la impedancia.

¿Para qué se utiliza un conjunto de cables de bajo PIM?

Los conjuntos de PIM bajo se utilizan cuando señales débiles comparten un sitio con transmisores fuertes, como instalaciones celulares. Mantienen la intermodulación pasiva por debajo de un límite específico, generalmente alrededor de -150 dBc.